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    應用于氣相色譜的氣體發生技術與氦氣短缺:對Scott Thomson的采訪
    點擊次數:814 發布時間:2013-07-16

    Scott Thomson

    研發設計,畢克科技
     
    在zui新一期的“Insights from Industry”專欄采訪里,我們有幸邀請到了來自畢克科技的研發設計Scott ThomsonAZoM做客,給大家介紹畢克公司zui新的Precision系列氣體發生器,這些氣體發生器不僅給氣相色譜行業帶來了許多喜人的變化,同時還可以扭轉全球氦氣供應緊張的嚴峻形勢。
     
    GT:畢克科技這些年來一直處于氣相色譜用氣體發生技術的前沿,請您簡單地介紹一下氣體發生器在氣相色譜實驗室的日常檢測中擔當一個什么樣的角色?
    ST: 簡單地說,氣體發生器是用于替代實驗室里的氣瓶來供應氣體的。它們這些年來越來越普及,主要歸因于:高性價比,安全和健康,免去了用戶搬運沉重鋼瓶的麻煩,氣體供應穩定,不間斷
     
    GT: 據我所知,你們zui近有一批新的,具有性的氣體發生器面世,并且投放到市場上了。
    請你就Precision系列里面不同型號的氣體發生器的性能和參數給我們簡單地介紹一下?
    ST請您先坐舒服了,聽我慢慢給你講。我們有18款新型號的氣體發生器面世和投放到市場,
    18款新的氣體發生器覆蓋了氣相色譜工作是所需要的三種氣體,接電的規格,氣體輸出的流速,和氣體純度水平可根據客戶的需求來訂做。新的Precision系列既可以給單臺氣相色譜供氣,也可以給一整個房間里的所有(多臺)氣相色譜儀來供氣!在畢克,我們明白實驗室的空間十分寶貴,所以,在設計Precision系列時候,我們讓這些氣體發生器可以相互疊放來減少氣體發生器的占地空間。
     
    我們所取得的zui大進步是研發出了Precision Trace氫氣發生器,這款氫氣發生器生產出來的氫氣純度達到99.9999%,流速達到500cc/分鐘,在氣相色譜痕量分析時,可以用作載氣,也可以用作燃燒氣。這款氣體發生器利用變壓吸附干燥技術來提高氫氣的純度,這種氫氣提純技術比用鈀膜擴散來提純氫氣效果更。
     
    我們的另外一款Precision Hydrogen氫氣發生器,它利用硅膠干燥柱來提純氫氣,氫氣的純度可達99.9995%,當氣相色譜儀的檢測限要高于痕量分析時,它生產出來的氫氣可用于燃燒氣和載氣。這款氣體發生器的輸出流量有100,200,300450cc/分種這四檔供用戶來選擇。
     
    同時,我們提供兩套氮氣發生器系統,Precision氮氣發生器和Precision氮氣發生器Trace。
    兩套系統所提供的氮氣純度都可以達到99.9995%,既可以作為氣相色譜儀的載氣,也可以作為補償器。Precision氮氣發生器Trace里面安裝了一個催化裂解爐來催化氧化掉空氣里面的碳氫化合物,可將甲烷的濃度降低到0.05ppm,讓這款氫氣發生器生產出來的氮氣適用于氣相色譜的痕量分析。這兩款氮氣發生器的輸出流速有250cc/分鐘 600cc/分鐘兩檔供用戶選擇,同時,Precision氮氣發生器還有流速1000cc/分鐘這一版本來供用戶選擇。
     
    零級空氣發生器生產出來的空氣里面甲烷的含量少于0.05ppm,適用于氣相色譜痕量分析時用作補償氣。這款氣體發生器的流速有15003500cc/分鐘供用戶選擇。
     
    為了讓這一系列氣體發生器更完備,我們還提供空氣壓縮機來供那些實驗室里沒有壓縮空氣源的用戶來選擇。這款空氣壓縮機設計的初衷就是:工作的時候,噪音很??;震動水平小到可以忽略,壓縮空氣的產量足夠滿足zui常用氣體發生器組合的進氣需求。
     
    我們所有型號氣體發生器的設計出發點是:穩定可靠,維護簡單,使用方便,故障率低。
     
    GT: 氣相色譜儀需要達到的檢測下限是怎么影響和決定哪一款氣體發生器系統應該被推薦的呢?
    ST: 當氣相色譜儀的檢測下限下降,氣相色譜儀工作時所需要的氣體純度就越高。我們的氣體發生器生產出來的氣體純度不同,即可保證氣體純度滿足氣相色譜儀的不同氣體純度的需求,同時,保證了氣體發生器物盡所值,高性價比。給氣體純度要求不那么高的氣相色譜儀配高純度的氣體發生器不僅浪費資金,而且沒有意義。
     
    通常情況下,如果氣相色譜儀的檢測下限低于1000ppm,我們會推薦適用于痕量分析的氣體發生器方案給用戶,當然,我們很樂意和用戶交流,來充分明白他們的氣體純度需求,保證我們的氣體發生器能夠滿足他們的氣體需求。
     
    GT: 怎么樣將這一套系統進行調整來滿足實驗室的特定用氣需求?
    ST: 因為我們的氣體發生器模塊化設計,同時我們氣體發生器的流速和純度多項可選,我們可以依據用戶的用氣需求來量身定做出一套zui適合于客戶需求的系統,這一點我們非常有信心。
    當實驗室的氣體需求在增長,我們的系統也可以添加新的模塊來滿足增長的氣體需求。
     
    GT: 這一系列的氣體發生器可以淘汰實驗室的氣體鋼瓶-這將給實驗室帶來哪些優點和便利?
    ST:對實驗室而言,用氣體發生器來代替氣體鋼瓶,可謂優點眾多。首先,從物流供應的角度來講,我們的氣體發生器可以不間斷地提供氣體,保證氣體的全天候,不間斷供應,這樣,你就無需計劃更換氣體鋼瓶,不用擔心氣體供應間斷來中斷你的實驗。
     
    同時,氣體發生器產生的氣體純度穩定不變,更換不同的氣體鋼瓶會導致氣體純度的變化,同時有可能導致污染物的介入。從安全和健康的角度來講,用戶無需再去搬運沉重的高壓氣瓶。另外,氣體發生器根據氣體的消耗來生產和補充氣體,氣體的儲藏量僅僅相當于氣體鋼瓶的1/25,000
     
    GT: 安全無疑是實驗室里zui重要的細節之一,貴公司的Precision系列又采取了那些步驟來保證氣體發生器盡zui大可能地安全?
    ST: 因為氫氣是易燃易爆氣體,所以,zui大的安全風險來自于我們的氫氣發生器,然而,我們盡zui大努力來管理和控制這些風險,基于以下原因,我們可以很肯定地告訴大家我們的氫氣發生器比氫氣鋼瓶要安全許多。
     
    氫氣所帶來的zui大風險莫過于氫氣泄露到實驗室中,實驗室空氣中氫氣濃度上升到爆炸水平。從理論來分析賀對比一下此種情形,氫氣發生器的安全性能就可十分明顯。在空氣中,氫氣的爆炸濃度下限是4%,假如有一個小實驗室完全密閉,氣密性良好,容積在500立方米,那么要達到氫氣的爆炸下限濃度需要放空兩瓶50L氫氣鋼瓶,如果氫氣的泄露缺口十分大,爆炸濃度將在幾分鐘內達到。由于我們的氫氣發生器在設計之初就考慮到要將發生器內部儲藏的氫氣體積降到zui低,少于400立方厘米,就算我們的氫氣發生器在滿負荷工作,每分鐘產生500立方厘米的氫氣,要達到此房間的氫氣爆炸下限濃度需要氫氣發生器連續工作12天!
     
    我們對此安全措施還不是完全滿意,我們又額外提供氫氣探測器來偵測氣相色譜升溫箱中氫氣濃度
    ,一旦氫氣的濃度聚集到接近氫氣爆炸下限濃度水平,氫氣發生器立刻關機。多個氫氣探測器可偵測多臺氣相色譜儀內升溫箱,同時,儀器周圍空氣中的氫氣濃度也可以檢測出來,任何一個氫氣探測器偵測到氫氣濃度上升都會讓氣體發生器關機。
     
    在零級空氣發生器和氮氣發生器Trace系統里都裝有一個催化裂解爐,它們在450℃下工作,為了防止這些催化裂解爐升溫過高,我們裝有熱熔斷保險絲。
     
    GT: 新的Precision氣體發生器的長期經濟回報怎么樣?
    ST:  Precision氣體發生器的經濟回報率和性價比取決于該實驗室的氣體使用量,通常情況下,一個用氣量大的實驗室,如果與使用氣瓶相比,使用氣體發生器在一年的時間內就能看到投資的回報。當然,使用氫氣來代替氦氣無疑是十分經濟劃算的,因為氦氣的價格正在不斷地上漲。
     
    GT:著眼于氣象色譜行業的未來,你預計將來氦氣的供應短缺會發生嗎?如果將來氦氣供應短缺,你認為是什么導致的呢?
    ST: 非常不幸地告訴您,我們現在已經面臨氦氣供應緊缺了。盡管氦在宇宙中含量非常豐富,僅次于氫元素,排第二位;但是,十分遺憾的是氦氣在地球上分布極其少。地球上的氦氣儲藏量正在不斷減少,同時,人工制造氦氣近乎不可能,即使有少量氦氣生產出來了,氦氣由于密度小,不斷地脫離地心引力向外太空逃逸。
     
    GT:那么當前氦氣的供應緊缺對氣象色譜儀的用戶而言,可能帶來哪些影響?同時,對大眾的影響又有哪些呢?
    ST: 對氣象色譜儀用戶而言,短期的影響就是氦氣的價格會持續上漲;長期的影響就是氦氣的供應十分有限,甚至被限制使用。對大眾而言,有許多的科研人士呼吁禁止將氦氣使用于一些活動上,例如,用氦氣來充氣球,這樣就可以保護氦氣儲備,以便于將氦氣用于科學研究和醫療上,核磁共振成像(MRI)和腦磁圖掃描(MEG)
     
    GT: 那么新的Precision氣體發生器是怎么樣扭轉當前氦氣供應緊缺的緊張形勢的呢?
    ST: 氫氣非常適合于代替氦氣來作載氣。過去,用戶選擇氦氣來作載氣是因為它是惰性氣體,不燃燒?,F在,我們的氫氣發生器的安全措施和其他的一些優勢,讓氣相色譜用戶切換到使用氫氣發生器生產的氫氣來作載氣,這樣就可以緩解氦氣供應緊張形勢。
     
    GT: zui后,那些行業會從這些新的Precision氣體發生器系統中受益?
    ST: 使用氣相色譜儀的行業都會從我們的新Precision氣體發生器中受益,這些行業包括:環保監測,石化,化工,食品和飲料,醫藥,臨床醫學和法醫學,當然還其他的行業也需要使用氣相色譜儀,在這里就不一一列舉了。
     
    GT: 怎么樣才能更多地了解貴公司呢?
    ST: 若你想更多地了解我們畢克科技和我們的產品,請登錄我們的http://sc.peakscientific.com.我們很高興來回答你提出的任何關于我們的產品的問題,你可以直我們分布全球各個地方的辦公室的。 
    關于Scott Thomson
    Scott zui開始在位于蘇格蘭的格里諾克市IBM印刷電路板生產基地擔任機電一體化技工學徒,開始了他的職業生涯。結束了他的學徒階段后,在Solectron公司從IBM公司收購了印刷電路板的生產業務后,Scott加入了電子生產企業巨頭Solectron公司。在進入研發設計領域之前,Scott擔任生產工程師。當Solectron公司倒閉時,Scott加入畢克科技,剛開始他擔任設計工程師,現在,他擔任研發設計,帶領整個研發設計部們開發新的氣體發生器。
    聯系人:陸小姐
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