СКБ Хроматэк расширяет номенклатуру предлагаемых баллонных регуляторов давления.
Кроме двухступенчатых регуляторов освоено производство одноступенчатых регуляторов давления для малолитражных баллонов. Дополнительно вводятся модификации регуляторов давления для работы с кислородом, а также модификации с запорным вентилем.

Регуляторы давления СКБ Хроматэк выпускаются по ТУ 4218-023-12908609-2013.

Модификации

* — Типы классифицированы по ступеням регулирования и максимальному выходному давлению, соответствующие таблице «Технические характеристики»

Технические характеристики

Параметр	1-0,8	2-0,6	2-1,2
Количество ступеней регулирования	1	2	2
Условная пропускная способность, куб.м./час (л/час), не менее	0,8(800)	0,6(600)	1,2(1200)
Зона пропорциональности выходного давления, МПа, в пределах	0,2-0,8	0,1-0,6	0,2-1,2
Наименьшее давление газа на входе, МПа (кгс/см2)	1,0 (10)	1,2 (12)	2,0 (20)
Диапазон температур, °С	-30 … +50	-30 … +50	-30 … +50
Входной штуцер	Сп. 21,8х14 нит. на 1’’ *	G 3/4″	G 3/4″
Выходной штуцер	М6*0,75	М8*1	М8*1
Присоединительная трубка	1,6мм (или 1/16″)	3мм (или 1/8″)	3мм (или 1/8″)

Условные обозначения в маркировке

Пример записи: Регулятор давления РДБ–1О2–0,8-Н

Генераторы водорода

Генератор водорода «ЦветХром»

Предназначены для получения водорода путем электролиза бидистиллированной воды. В конструкции генератора водорода использованы экологически чистые технологии, не использующие асбест и щелочь.

Генератор выпускается в двух модификациях, в зависимости от производительности по водороду:

1. ЦветХром-8   8 л/час
2. ЦветХром-16 16 л/час
3. ЦветХром-30 30 л/час
4. ЦветХром-60 60 л/час

при выходном давлении 0,2 МПа (2 кгс/см²) или 0,4 МПа.

Требуемое выходное давление устанавливается при изготовлении генератора водорода, по заказу покупателя.

Электронная система обеспечивает высокую стабильность выходного давления, на уровне нестабильности менее 0,1%.
• Контроль чистоты залитой в бак воды.
• Контроль уровня воды в баке.
• Защита электролизного модуля от критических режимов работы.
• Защита блока питания от перегрузок и нестабильности сетевого напряжения. При срабатывании систем контроля и защиты издаются звуковые и световые сигналы.

Генератор водорода успешно применяется в газовой хроматографии. Широкий диапазон выходного давления, позволяет использовать генератор водорода с любой маркой газового хроматографа как отечественного, так и зарубежного производства.

Основные опции, входящие в стандартную комплектацию:

1. Индикатор уровня воды в баке;
2. Индикатор влажности водорода;
3. Контроль качества залитой воды;
4. Встроенная система осушки водорода.

Дополнительные опции, поставляемые под заказ:

• Регулятор расхода водорода;
• Регулятор давления водорода;
• Фильтр каталитической очистки водорода;
• Прибор для получения особо чистой деионизированной воды.

Время выхода на рабочий режим	не более 10 мин при давлении 0,2 Мпа.
Чистота водорода	99,999 % об.
Электрическое питание генератора	~115-230В / 50 Гц.
Потребляемая мощность, не более	150 В/А.
Габаритные размеры (ДхШхВ), не более	430 х 175 х 350 мм.
Масса без упаковки, не более	12 кг.

 

 

Генератор водорода: принцип работы, преимущества водородного генератора

Главная / Статьи / Генератор водорода высокой чистоты

---



Водород используется в качестве газа-носителя при проведении хроматографических исследований. Для постоянного питания лабораторного оборудования необходимо либо подключать баллоны с H

2 под давлением, либо генератор водорода. Второй вариант предпочтительнее по нескольким причинам, и все они будут рассмотрены в этой статье наряду с другими темами:

Преимущества генераторов водорода

Использование баллонного H₂ приводит к повышению стоимости производственного цикла: компания вынуждена постоянно закупать и доставлять газ, из-за чего весь процесс работы ставится в зависимость от регулярности поставок. Кроме того, хранение баллонов под давлением — это всегда повышенный риск утечки, взрывов и пожаров.

Установка генератора водорода позволяет получать нужное количество вещества высокой степени очистки (до 99,999%). В результате предприятие оптимизирует структуру расходов, добиваясь при этом постоянного и равномерного проведения хроматографических исследований. Обеспечиваются и дополнительные преимущества:

• Прибор генерирует газ только по мере необходимости: не нужно хранить водород, что исключает вероятность выброса газа в помещение.
• Концентрация получаемого вещества ниже взрывоопасной: полностью соблюдается техника безопасности, минимизируются возможные травмы на производстве.
• Оператор полностью контролирует качество получаемого газа, а в случае его снижения может предпринять меры по дополнительной очистке.

Принцип работы оборудования

Генератор водорода, купить который может любая компания или лаборатория, получает газ из дистиллята.

Причем его качество влияет на процентное содержание примесей в готовом продукте. Если в генератор чистого водорода поступает вода с высокой концентрацией посторонних ионов, она несколько раз проходит через деионизационный фильтр и только потом попадает в электролизер. Последующие этапы получения H₂ выглядят следующим образом:
• Дистиллят расщепляется на кислород и водород в процессе электролиза (в качестве электролита применяется ионообменная мембрана).
• О₂ попадает в питающий бак, а потом сбрасывается в атмосферу, как побочный продукт работы устройства.
• H₂ подается в сепаратор, отделяется от воды, которая затем снова поступает в питающий бак. Это обеспечивает непрерывность процесса получения нужного вещества.
• Водород еще раз проходит через разделяющую мембрану, удаляющую из газа остаточные молекулы кислорода, и поступает в хроматографическое оборудование.

По этому принципу работает любой водородный генератор, купить который предлагают современные производители. Технические параметры зависят от модели.

Особенности и возможности генераторов водорода

Главное требование к прибору — качество получаемого вещества. Генератор водорода, купить который предлагает НПФ «Мета-хром», производит H₂ высшей категории, соответствующий ГОСТу. То есть он может использоваться в качестве источника газа-носителя для питания высокоточного лабораторного оборудования. Это актуальное решение, если потребителю по каким-либо причинам недоступен гелий: например, в случаях работы прибора с детектором по теплопроводности.

Современное оборудование полностью автоматизировано за счет наличия большого количества датчиков, контролирующих все этапы получения газа. В свою очередь датчиками управляет микропроцессор. Он позволяет оператору задавать нужные режимы работы с помощью клавиатуры. Генератор водорода, цена которого является доступной, регулирует следующие параметры:

• Давление полученного вещества, подаваемого на хроматографическую линию.
• Уровень заливаемого в бак дистиллята и его расход.
• Герметичность газовых магистралей: при обнаружении утечки сразу подается соответствующий сигнал, работа прекращается.
• Параметры тока в электролизере.

Выбор прибора

Когда выбирается генератор водорода, цена модели обычно отражает ее возможности. Чем их больше, тем удобнее прибор в регулярном использовании. К наиболее важным параметрам относятся:

• Микропроцессорное управление для точного задания рабочих параметров.
• Качество очистки готового продукта: желательно, чтобы техника поддерживала многоступенчатую подготовку H₂.
• КПД электролизера: чем он выше, тем меньше энергии расходуется на поддержание расщепления воды.
• Возможность дозаливки дистиллята без отключения устройства для обеспечения непрерывности процессов.
• Продуманная защита от повышения тока в камере электролиза или в случае превышения давления в питающих трубах. Оптимально, если устройство сразу отключается или автоматически меняет рабочие параметры.
• Регулируемая производительность H₂. Наличие этой функции позволяет оператору контролировать объемы генерируемого газа. Сокращается нагрузка на электролизер, повышается срок его службы без необходимости замены.
• Управление температурным режимом дожигателя кислорода. Чем больше параметров, которые позволяют регулировать генератор чистого водорода, тем проще отладить производственный процесс.
• Индикация влажности вещества (исключает риск попадания влаги в питающие линии).

Существуют и другие параметры, на которые рекомендуется обратить внимание перед тем, как купить водородный генератор: цена устройства, производительность, степень очистки газа, стабильность давления, обводненность готового вещества, время выхода на режим, потребляемая мощность и габариты.

Обслуживание генераторов водорода

Современные устройства не требуют сложной пусконаладки или дорогостоящего обслуживания. Это универсальные приборы, которые удобно использовать на производствах в любой отрасли промышленности. Управление осуществляется через мини-клавиатуры, а результаты выводятся на ЖК-монитор.

Использование прибора позволяет полностью отказаться или существенно сократить объемы потребления баллонного H₂ и повышает эффективность работы предприятий.

Генераторы водорода (7, 12, 16 л), описание генераторов газа, технические характеристики генератора водорода — НПЦ «Эридан»

Генераторы газов

Генераторы водорода (7, 12, 16 л)

Генераторы водорода 7, 12, 16 литров серий ГВ (генератор водорода) и ГВ-ВЧ (генератор водорода высокой чистоты) используются в основном для питания водородом хроматографических пламенных детекторов. Выработанный водород полностью отвечает требованиям ГОСТ 3022–80. Помимо этого ГВ-ВЧ может использоваться как источник газа-носителя. Это особенно удобно тогда, когда потребителю недоступен гелий. Такая ситуация может возникнуть в процессе работы с ДТП (детектор теплопроводности). В случае с водородом показатели ДТП достигают большей чувствительности, чем в случае с гелием.

Генератор водорода (7,12,16 литров)

Генератор водорода расценивается как автономное изделие благодаря миропроцессорному управлению, с помощью которого возможен контроль основных и технологических параметров генератора, например, контроль давления, расхода и влажности водорода, уровня и качества воды в баках, тока электролизера и герметичности газовых магистралей. Стоит отметить, что последние реализованы в хроматографе инертными материалами.

Для управления и ввода параметров реализована четырехкнопочная клавиатура. Заправлять генераторы необходимо особо чистой водой. Возможна дозаправка без остановки прибора, а генераторы водорода при этом позволят значительно сократить и даже полностью исключить баллонные газы для питания хроматографов.

Оба типа генераторов обеспечивают:

• многоступенчатую систему очистки газа
• микропроцессорное управление
• уменьшение тепловыделения и повышение надёжности за счет применения источника питания электролизёра с высоким КПД
• защиту по превышению давления водорода и превышению тока электролизёра
• автоматический перелив, обеспечивающий отсутствие провалов по давлению
• управление температурой дожигателя кислорода
• увеличение срока службы электролизера за счет регулирования производительности водорода
• предотвращение попадание влаги в линии потребителя за счет использования контроля и индикации влажности водорода.

На жидкокристаллическом дисплее генератора водорода ГВ и ГВ-ВЧ отображаются основные параметры:

• выходное давление
• ток электролизера
• температура дожигателя
• расход водорода
• уровень воды.

В плане безопасности генераторы отличаются повышенными показателями. Это обусловлено тем, что в генераторах не предусмотрен такой запас газа, который мог бы быстро заполнить все помещение лаборатории. А производительность генератора не позволяет создать такую концентрацию водорода в помещении, которая могла бы быть взрывоопасна. Питается генератор водорода от сети переменного тока напряжением в диапазоне от 187 до 242 вольт, частотой 50 Гц.

Для питания ГВ рекомендуется использовать бидистиллированную воду, показатели качества которой не уступают аналогичным у воды марки В (ОСТ 11.029.003—80)с удельным сопротивлением более 1 МОм×см.

Генераторы водорода: технические характеристики

Параметр	ГВ-7	ГВ-12	ГВ-16	ГВ-ВЧ-7	ГВ-ВЧ-12	ГВ-ВЧ-16
Производительность, л/час	0-7,5	0-12	0-16	0-7,5	0-12	0-16
Максимальное выходное давление, атм	4	4	4	4	4	4
Стабильность давления водорода, не хуже, атм	0,0025	0,0025	0,0025	0,0025	0,0025	0,0025
Обводненность водорода, не более, ppm	5	5	5	5	5	5
Чистота водорода, %	99,995	99,995	99,995	99,999	99,999	99,999
Время выхода на режим, мин	30	30	30	30	30	30
Потребление воды, г/л Н2	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Объем бака О2, л	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Объем доливаемой воды в бак О2 при срабатывании сигнализации «Долить воду» не более, л	0,65	0,65	0,65	0,65	0,65	0,65
Наличие дожигателя О2	—	—	—	+	+	+
Потребляемая мощность, не более, ВА	130	150	170	140	160	175
Габаритные размеры (ширина×глубина×высота), не более, мм	200× 450× 500	200× 450× 500	200× 450× 500	200× 450× 500	200× 450× 500	200× 450× 500
Масса, не более, кг	14	15	15	14	15	15

экологический мониторинг, гидрометеорология, ветроизмерения, ветроэнергетика

Основные направления деятельности компании «Аванта и К»: • Оборудование для экологического мониторинга;
• Аналитическое оборудование;
• Лабораторное оборудование;
• Расходные материалы к лабораторному оборудованию;
• Газы высокой чистоты для лабораторий;
• Производство, реализация и обслуживание приборов собственной разработки;
• Ветроэнергетика.
• Исследования и разработки
подробнее

Новая серия Zetasizer Advance является преемником успешно применяемой модели Zetasizer Nano (прекратили продажи в ноябре 2020 года). Линейка Zetasizer Advance представлена тремя моделями: Zetasizer Ultra, Zetasizer Pro, Zetasizer Lab. Каждая из трех

подробнее

В эти трудные времена Nikon понимает, что институты пытаются преодолеть множество препятствий, просто чтобы проводить свои обычные исследования и клиническую деятельность. В связи с этим, компания Nikon разработала отдельные программы поддержки для

подробнее

В связи с повышенным спросом на системы, совместимые с GLP (правила лабораторной практики), имеющие возможность входа в систему, отслеживание пользователей и интеграцию с LIMS, мы разработали технологию контроля доступа ACT. Данная функция позволяет

подробнее

GLOBULYSER был разработан в тесном сотрудничестве с молочной промышленностью, для создания простого в использовании «автономного» анализатора для определения среднего размера жировых глобул молока и жидких молочных продуктов, а так же в

подробнее

Компания Bruker Optics рада представить ИК-газоанализаторы MATRIX-MG и OMEGA 5 Gas Analyzers для полностью автоматизированного и высокоточного мониторинга газовых соединений в режиме реального времени. Анализ газа Быстрая, непрерывная и полностью

подробнее

Вебинар пройдет : Среда, Март 24, 2021 9:30 AM — 11:30 AM MSK Узнайте об элементном анализе как о решении для эффективного анализа хлора в пищевых маслах с экспертами Analytik Jena : ■ Д-р Ангела Грёбель — старший менеджер по продукции EA / AOX ■

подробнее

При анализе сточных вод часто используются пробы с высоким содержанием твердых частиц и сложными матрицами, что требует сложной пробоподготовки, предварительного тестирования и надежных аналитических методов. Узнайте , как быстро и надежно получить

подробнее

Вы работаете в аналитической лаборатории и ищете простой и надежный ИК-Фурье прибор для повседневной работы? Как можно сократить расходы в долгосрочной перспективе, повысить эффективность и снизить рабочую нагрузку? Bruker понимает, что вам нужно, и

подробнее

ALPHA II — это компактный ИК-Фурье спектрометр размером с ноутбук. Он используется для химического анализа и позволяет выполнять контроль качества, количественную оценку и проверку сырья для разных промышленных и лабораторных направлений. Надежные

подробнее

Компания Nikon разработала микроскопы серии Eclipse Ci для клинических и лабораторных исследований, отвечающие всем требованиям, предъявляемым к микроскопам, которые должны обеспечивать удобное положение при работе и простоту настройки, например, …

подробнее

GLOBULYSER был разработан в тесном сотрудничестве с молочной промышленностью, для создания простого в использовании «автономного» анализатора для определения среднего размера жировых глобул молока и жидких молочных продуктов, а так же в …

подробнее

ALPHA II — это компактный ИК-Фурье спектрометр размером с ноутбук. Он используется для химического анализа и позволяет выполнять контроль качества, количественную оценку и проверку сырья для разных промышленных и лабораторных направлений. Надежные …

подробнее

Компания Bruker рада представить универсальный спектрометр INVENIO, возможности которого нашли применение в исследованиях и разработках, фармацевтике, биологии, полимерах, химии и экологии. INVENIO создан как инновационный инструмент для разных …

подробнее

Компания Bruker Optics рада представить ИК-газоанализаторы MATRIX-MG и OMEGA 5 Gas Analyzers для полностью автоматизированного и высокоточного мониторинга газовых соединений в режиме реального времени. Анализ газа Быстрая, непрерывная и полностью …

подробнее

Преимущества лабораторных весов Любые лабораторные весы обладают легкочитаемым и удобным жидкокристаллическим дисплеем или флуоресцентным вакуумом. При применении наших весов, Вы приобретете широкие возможности для оценки полученных данных. Так, Вы …

подробнее

Компания Bruker Optics рада представить ИК-газоанализаторы MATRIX-MG и OMEGA 5 Gas Analyzers для полностью автоматизированного и высокоточного мониторинга газовых соединений в режиме реального времени. Анализ газа Быстрая, непрерывная и полностью …

подробнее

Данная вакансия актуальна. В компанию ЗАО «Аванта и К» требуется специалист по продажам лабораторного оборудования. Требования к соискателям: — Высшее образование естественнонаучного или технического профиля (химический, физический, биологический …

подробнее

Как выбрать микроскоп? Для чего он нужен? Если Вы столкнулись с подобного рода вопросами — то скорее всего Вы найдёте ответ в этой статье. Попробуем составить небольшой перечень шагов — как же всё таки правильно выбрать микроскоп? Оптический или …

подробнее

Генератор водорода ГВЧ-6

Генератор водорода ГВЧ-6 позволяет существенно сократить, а в большинстве случаев и полностью отказаться от применения баллонных газов для питания хроматографов. Генератор располагается непосредственно в лаборатории. В отличии от баллона в генераторе нет запаса водорода, который мог бы «выплеснуться» в помещение или термостат хроматографа, а производительность генератора не позволяет создать взрывоопасную концентрацию водорода в помещении, что повышает безопасность лаборатории. Высокая стабильность давления и практическое отсутствие примесей (чистота водорода в десятки раз выше, чем у баллонного газа марки А высшего сорта) существенно сокращают зашумленность нулевой линии хроматографа, повышая его чувствительность. Низкая влажность вырабатываемого газа (на порядок ниже, чем у баллонного водорода) позволяет использовать его в качестве газа носителя.

Заправка генераторов производится бидистиллированной водой или особо чистой водой, получаемой с помощью прибора «ВОДОЛЕЙ».

Все модели генераторов допускают непрерывный круглосуточный режим работы с дозаправкой на ходу.

Генератор водорода ГВЧ-6. Предназначен для питания горелок пламенных хроматографических детекторов. Оснащен четырехступенчатой системой очистки газа. Имеет плавную регулировку и цифровую индикацию выходного давления. Может использоваться как источник газа носителя.

Генератор водорода ГВЧ-12. Предназначен для питания горелок пламенных хроматографических детекторов при проведении высокоточных анализов. Может использоваться как источник газа носителя. Оснащен пятиступенчатой системой очистки газа, включающей реактор для удаления следов кислорода. Имеет плавную регулировку и цифровую индикацию давления.

Генераторы водорода ГВЧ-6К и ГВЧ-12К. Предназначены для использования в качестве газа носителя при проведении как рутинных, так и высокоточных хроматографических анализов. В отличие от ГВЧ-6 и ГВЧ-12 имеют встроенный анализатор влажности вырабатываемого водорода и страховочный фильтр осушитель на выходе, что полностью защищает выходную линию от проникновения влаги. Имеют функцию автоматического выключения, световую и звуковую индикацию при повышении влажности водорода до страховочного фильтра.

Генератор водорода ГВЧ-6КЗ и ГВЧ-12КЗ. В отличие от ГВЧ-6К и ГВЧ-12К контролирует нагрузку на выходе водорода, если в линии потребителя образовался обрыв, генератор прекращает работу и сообщает об этом. Водород не будет генерироваться и не создаст взрывоопасную ситуацию.

Генератор водорода ГВЧ-12М. Микропроцессорный прибор, оснащенный встроенной системой очистки и деионизации питающей воды. Допускает заправку обычной дистиллированной водой. Качество поступающей в электролизер воды автоматически контролируется. Имеет систему защиты электролизера от отравления некачественной водой имеет повышенное выходное давление и систему дополнительной очистки водорода.

Характеристика	ГВЧ-6	ГВЧ-12	ГВЧ-12К	ГВЧ-36
Производительность, л/час	6	12	12	36
Максимальное давление, атм	6	6	6	3
Стабильность выходного давления, атм	±0,001	±0,001	±0,001	± 0,003
Обводненность водорода, не более, ррт	5	5	5	20
Чистота водорода, %	99,995	99,999	99,999	99,995
Контроль обводненности водорода с автоматической блокировкой	—	—	+	—
Возможность длительной непрерывной работы с дозаправкой	+	+	+	—
Потребляемая мощность, ВА	150	250	250	1200
Габаритные размеры, мм	180х450х360	180х450х360	180х450х360	330х510х390

Заправка генераторов осуществляется водой высокой очистки не хуже бидистиллята с удельным сопротивлением не менее 900 МОм. При питании генераторов деионизированной водой высокой очистки срок службы электролизера увеличивается на 20-30.

 

Генераторы водорода с производительностью от 100 до 600 мл/мин

Современные лабораторные установки с производительностью от 100 до 600 мл/мин, позволяют получать водород с чистотой выше 99,9999%. Для работы генераторов требуется только добавление деионизированной воды. Генераторы вырабатывают газ постоянного состава и позволяют полностью отказаться от использования баллонов.

Генераторы применяются для обеспечения водородом детекторов газовых хроматографов. Применение данных генераторов вместе с генераторами чистого воздуха и азота позволяет значительно улучшить чувствительность хроматографов. Водород можно использовать в качестве газа-носителя.

• дополнительных настроек и установок не требуется, для работы необходимо только добавление деионизированной воды
• различная производительность и получение газа с чистотой выше 99,9999%
• для автоматической осушки картриджа применяется встроенная система
• требуется только добавление деионизированной воды
• микропроцессорная система управляет работой генератора, автоматически отключает устройство при превышении давления или появлении течи в системе
• регулировка выходного давления, отображение задаваемого и текущего значений на ЖК дисплее, сигнализационные индикаторы работы и малого уровня воды
• опционально — дистанционное управление, каскадное объединение двух и более генераторов, управление с персонального компьютера

Таблица. Генераторы водорода. Стандартные модели. (99.999 % h3)

Модель	Производительность, см3/мин	Электропитание
PG-h3 100	100	220 В, 50 Гц
PG-h3 160	160	220 В, 50 Гц
PG-h3 250	250	220 В, 50 Гц
PG-h3 500	500	220 В, 50 Гц
СFH 200	200	220 В, 50 Гц
СFH 300	300	220 В, 50 Гц
СFH 600	600	220 В, 50 Гц

Таблица. Генераторы водорода, не требующие обслуживания. (99.999 % h3)

Модель	Производительность, см3/мин	Габариты,мм	Вес, кг	Потребляемая мощность, Вт
NM-h3 100	100	230x430x353	17	60
NM-h3 160	160	230x430x353	17	75
NM-h3 250	250	230x430x353	17	110
NM-h3 500	500	230x430x353	18	175

Таблица. Генераторы водорода и кислорода(99.5% h3/99.5% О2)

Модель	Производительность по H2, м3/час	Производительность по О2, м3/час
45P1.5	1,0	0,5
45P2.4	1,6	0,8
45P2.4-P	1,6	0,8
45M3.6	2,4	1,2
45M3.6-P	2,4	1,2
45M5.1	3,4	1,7
45M5.1-P	3,4	1,7
45M6.6	4,4	2,2
45M6.6-P	4,4	2,2
45G10.2	6,8	3,4
45G10.2-P	6,8	3,4
45G12	7,6	3,8
45G12-P	7,6	3,8

Источник водорода для газовой хроматографии

Водород приобретает все большую популярность в качестве газа-носителя, поскольку он предлагает преимущества скорости анализа, разрешения и чувствительности по сравнению с другими газами. и топливный газ для приложений GC-FID. Выбор подходящего источника водорода для ГХ-ПИД способствует повышению полезности и надежности системы. Варианты подачи водорода включают водородные баллоны в точке использования, многоцилиндровые конфигурации и генераторы водорода.Сегодня водород в баллонах является наиболее часто используемым источником снабжения в лаборатории, но генераторы водорода набирают популярность. Понимание преимуществ и недостатков каждого варианта помогает выбрать лучший источник подачи водорода для системы.

Варианты подачи водорода из баллона

Водород из баллона — наиболее часто используемый источник подачи водорода в лабораториях. Существует два различных подхода к использованию баллонов с водородом для подачи газа в ГХ:

• Баллоны с водородом в месте использования: отдельный баллон с водородом используется для подачи газа-носителя / топливного газа и расположен рядом с каждым ГХ.Этот подход часто используется в небольших лабораториях, имеющих один или два ГХ.
• Многоцилиндровые конфигурации: несколько баллонов с водородом, подключенных к коллекторам и системе переключения, используются для питания нескольких ГХ в более крупных лабораториях. Газ Подача водорода инициируется с одной стороны системы переключения и автоматически переключается на другую сторону по мере истощения основного источника. Эти многоцилиндровые конфигурации часто используются в крупных лабораториях со многими ГХ.

Баллон с подачей водорода. Преимущества

Простота контроля и управления давлением.

Баллоны на месте использования обеспечивают пользователю хороший контроль над системой подачи газа. Для наилучшей работы ГХ давление подачи водорода должно быть постоянным. Расположение баллона рядом с ГХ сводит к минимуму падение давления в линии подачи между источником газа и прибором, обеспечивая постоянное давление подачи. Из-за близости источника газа к ГХ контроль и регулировка давления подачи легко выполняются при использовании этого устройства.

Меньше перебоев в подаче газа.

Многоцилиндровые конфигурации, используемые с системами переключения, обеспечивают более непрерывную подачу газа, увеличивая промежуток времени до того, как потребуется замена баллона. Работа ГХ не прерывается во время замены баллона, поскольку замена первичного баллона выполняется, когда вторичная сторона системы переключения подает газ. Эта более непрерывная подача водорода также повышает надежность, так как предлагает меньше, поскольку снижает вероятность того, что закончится газ-носитель или топливный газ, и это ухудшит анализ.

Проблемы и соображения, связанные с поставкой водорода в баллон

Транспортировка и хранение баллонов.

При подаче цилиндров из точки использования частая смена цилиндров прерывает работу ГХ. Акт по замене баллонов может быть трудным и требовать много времени, и систему необходимо контролировать, чтобы гарантировать, что подача газа не закончится. Конфигурации с несколькими цилиндрами с системами переключения менее разрушительны для работы ГХ, но для работы с несколькими цилиндрами во время замены цилиндров требуется технический специалист. Как для конфигурации на месте использования, так и для конфигураций с несколькими цилиндрами замена цилиндров увеличивает риск загрязнения системы окружающим воздухом, что может помешать анализу и ухудшить состояние колонки для ГХ. Кроме того, необходимо вести инвентаризацию баллонов и в любом случае оплачивать расходы на аренду баллонов.

Безопасность.

Воспламеняющаяся природа водорода и высокое давление в баллонах (2400 фунтов на кв. Дюйм) создают проблемы при хранении баллонов и обращении с ними в лабораториях. Кроме того, размер и вес баллонов с водородом представляют опасность для персонала, выполняющего замену баллонов.Необходимо соблюдать осторожность при обращении с баллонами во время замены, и баллоны должны быть прикреплены к стене или столешнице с помощью соответствующих держателей баллонов и ограничителей. Из-за этих опасений многие лаборатории ищут способы сократить или полностью отказаться от использования баллонов с водородом.

Различия в качестве продукции.



Водород высокой чистоты (нулевой класс или выше) требуется для использования в качестве газа-носителя для обеспечения чистой базовой линии. Уровни загрязняющих веществ для данного сорта водорода могут варьироваться от цилиндра к цилиндру и по-прежнему соответствовать спецификации, если общий уровень в каждом цилиндре равен.Это изменение от цилиндра к цилиндру может быть рассмотрением для чувствительного анализа, поскольку оно вводит в работу еще одну переменную.

Выбор подходящего оборудования для подачи газа для обеспечения чистоты системы.

Невозможно предотвратить попадание кислорода и влаги в систему во время замены баллона. Чтобы свести к минимуму воздействие этих загрязняющих веществ на систему ГХ, следует использовать оборудование для обработки газа высокой чистоты. Регуляторы должны быть изготовлены из стержня из латуни или нержавеющей стали (в зависимости от чувствительности выполняемого анализа), с диафрагмами из нержавеющей стали и металлическими разделителями. Конструкция стержня гарантирует, что регуляторы имеют минимальное внутреннее мертвое пространство, которое может задерживать загрязнение окружающей среды. Мембраны из нержавеющей стали не адсорбируют и не выделяют кислород или влагу в систему, а металлическое уплотнение минимизирует утечку окружающего воздуха в регулятор. Чтобы свести к минимуму диффузию загрязняющих веществ из окружающей среды в систему, от цилиндра к ГХ следует использовать трубки из нержавеющей стали. Для дополнительной защиты системы от кислорода и влаги на водородных линиях непосредственно перед ГХ следует устанавливать очистители на месте использования для удаления любых остаточных загрязнений.Эти компоненты увеличивают стоимость системы подачи водорода, но имеют важное значение для производительности системы.

Варианты поставки генератора водорода

Генераторы водорода высокой чистоты становятся все более популярными в качестве источников водорода в лабораториях. Доступны генераторы с различной производительностью по производству водорода, обычно от 150 до 600 куб. См, и могут использоваться для питания нескольких газовых хроматографов. Генераторы водорода предлагают пользователю ряд преимуществ, связанных с безопасностью, надежностью и удобством.

Преимущества генератора водорода

Повышение безопасности.

Газогенераторы

обладают значительными преимуществами безопасности по сравнению с газовыми баллонами. Использование водородного генератора устраняет необходимость в персонале для работы с баллонами высокого давления и в хранении большого количества легковоспламеняющегося водорода в помещениях. Генератор обычно содержит около 100 см3 водорода в любой момент времени, что значительно меньше, чем содержимое среднего баллона. Некоторые генераторы водорода спроектированы с различными функциями сигнализации, чтобы предупредить пользователя о проблемах в работе, а также с возможностью автоматического отключения, которая срабатывает в случае неисправности устройства.Все эти факторы значительно повышают общую безопасность лаборатории.

Непрерывное газоснабжение.

После правильной установки и эксплуатации генераторы водорода обеспечивают непрерывную подачу газа высокой чистоты. Устранена необходимость замены и хранения баллонов, что позволяет сэкономить время и деньги. Исключение замены цилиндров с заменой также сокращает время простоя из-за перебоев в подаче газа-носителя или топливного газа и сводит к минимуму возможность загрязнения окружающего воздуха.

Постоянная чистота газа.

Генераторы водорода обычно поставляют водород с чистотой 99,9999%. Этот уровень чистоты остается постоянным с течением времени, что исключает чистоту газа как рабочую переменную в анализе. Такая постоянная чистота обеспечивает надежность системы ГХ.

Экономия места.

Относительно небольшой размер генераторов водорода позволяет удобно размещать их на лабораторном столе, не занимая много ценного рабочего места. Удаление баллонов с водородом также может освободить много ценного места для хранения в лаборатории.

Проблемы и соображения по поводу генератора водорода

Ограничения давления нагнетания.

Важно знать, что некоторые модели водородных генераторов способны подавать водород при давлении всего 60–100 фунтов на кв. Это ограничение давления может быть проблемой для лабораторий, где генератор расположен удаленно от ГХ, который он питает, или где несколько инструментов питаются от одного генератора. Генератор следует располагать как можно ближе к приборам, которые он питает, чтобы минимизировать влияние падения давления в линии подачи.В зависимости от сложности лаборатории и количества используемых газовых хроматографов выбор генератора с широким диапазоном давления подачи может обеспечить более оптимальную производительность.

Изменения в рабочем режиме также могут вызвать проблемы с давлением подачи. Многие лаборатории рассматривают возможность использования методов быстрой газовой хроматографии, для которых требуется давление газа-носителя водорода 120 фунтов на квадратный дюйм. Выбор генератора с более высоким давлением обеспечит большую эксплуатационную гибкость и позволит расширить или изменить технику.

Высокие капитальные вложения.

Генераторы водорода обычно стоят от 5000 до 8000 долларов в зависимости от мощности. Эти относительно высокие начальные капиталовложения могут быть рассмотрены некоторыми лабораториями. Тем не менее, важно сравнить эти единовременные капитальные затраты с текущими затратами на продукцию в цилиндрах, аренду цилиндров и обслуживание цилиндров, чтобы полностью понять влияние этих инвестиций.

Обслуживание, необходимое для оптимальной работы.

Некоторые генераторы требуют добавления раствора едкого электролита для производства водорода.Другие модели требуют контроля и замены картриджей с осушителем для удаления остаточной влаги из водорода. Если это обслуживание не будет выполнено, генератор не будет работать должным образом и снизится надежность. Понимание необходимых процедур эксплуатации и технического обслуживания поможет обеспечить оптимальную производительность генератора.

Заключение

Хотя баллоны являются наиболее распространенным источником водорода в лабораториях, они вызывают ряд проблем, связанных с безопасностью и обращением.Воспламеняемость водорода и высокое давление в баллонах создают проблемы при хранении и транспортировке. Необходимость инвентаризации и регулярной замены цилиндров также может быть неудобной и дорогостоящей. Многие пользователи ищут способы избавиться от баллонов с водородом в своих лабораториях для повышения безопасности и производительности.

Чтобы решить эту проблему, многие пользователи переходят на генераторы водорода в качестве источника водорода для газовой хроматографии. Генераторы предлагают преимущества непрерывной подачи и постоянной чистоты, устраняя при этом многие проблемы безопасности, связанные с водородными баллонами.Безопасность, надежность и удобство генераторов водорода делают их привлекательной альтернативой источникам водорода для газовой хроматографии.

Как работает водородный генератор?

Генератор водорода использует протонообменную мембрану (PEM) для производства газообразного водорода высокой чистоты из воды. Ячейка PEM была первоначально разработана НАСА и широко используется в промышленных и лабораторных приложениях.

Производство газообразного водорода

Водород — самый распространенный элемент во Вселенной, хотя в газообразном состоянии он не встречается на Земле в природе и должен производиться.В промышленности H ₂ (г) производится в больших масштабах с помощью процесса, называемого паровым риформингом, для отделения атомов углерода и водорода от углеводородного топлива. Водород используется в лаборатории для различных лабораторных применений, таких как газовая хроматография (ГХ) в качестве топлива или газа-носителя и ICP-MS в качестве газа столкновений, в химической промышленности для синтеза аммиака, циклогексана и метанола и в пищевой промышленности для гидрирование масел с образованием жиров.

Значительные исследования и разработки предоставили более безопасные, экологичные, более эффективные и рентабельные средства производства газообразного водорода по запросу для лабораторных, производственных и промышленных применений. Безопасность повысилась настолько, что в настоящее время газообразный водород используется в некоторых транспортных средствах в качестве чистого «экологически чистого» топлива, при этом газ вырабатывается из воды, а побочным продуктом его сгорания является вода.

В этой статье даются ответы на несколько вопросов по охране труда и здоровья, собранные из всемирных лабораторий здравоохранения, окружающей среды, промышленности, тестирования, медицинских и исследовательских лабораторий относительно безопасного использования генераторов водорода на рабочем месте.

Улучшите свою лабораторию с помощью генератора водорода

Как работает водородный генератор?

Электролиз воды — лучший метод получения газообразного водорода высокой чистоты по запросу.Важнейшим элементом генератора является ячейка электролизера, в которой протекает реакция электролиза. Ячейка состоит из двух электродов (анода и катода), разделенных ионообменной мембраной. Для получения водорода высочайшей чистоты до 99,9995% на электродах используется платиновый катализатор.

Когда на электроды ячейки электролизера подается постоянное напряжение, происходят следующие реакции: —

Иллюстрация электролиза в ячейке PEM

На аноде (положительно заряженный электрод) молекулы воды теряют два электрона, образуя молекулу кислорода и четыре иона водорода.

Анод 2H ₂ O — 4e = O ₂ + 4 H +

Кислород, который образуется в этой половине реакции, безопасно сбрасывается в атмосферу через заднюю часть генератора. Четыре образовавшихся иона водорода проходят через ионообменную мембрану (притягиваются отрицательно заряженным катодом) и собирают четыре электрона, превращая их в две молекулы водорода.

Катод 4H + + 4e = 2H ₂

Образующийся водород отделяется от кислорода ионообменной мембраной, непроницаемой для молекулярного кислорода.

Генераторы газообразного водорода — это безопасная, удобная и, как правило, более экономичная альтернатива использованию баллонов высокого давления H ₂ . Генератор водорода будет обеспечивать водород постоянной чистоты, исключая риск изменения качества газа, что может повлиять на результаты анализа.

Генератор также производит газ по запросу круглосуточно, а это значит, что вам не нужно беспокоиться о том, что газ закончится в неподходящий момент. Водородный генератор освободит больше вашего времени, так как вам не нужно будет тратить время на заказ и замену баллонов для замены.

Водородный генератор является экологически чистой альтернативой баллонам, поскольку после его установки генератору не нужно будет покидать лабораторию, обеспечивая газ для лабораторных применений, при этом все техническое обслуживание проводится в лаборатории. Генератор также снижает углеродный след вашей лаборатории, поскольку нет необходимости в грузовиках для доставки запасных баллонов и удаления пустых баллонов.

Газ-носитель водорода

Многие лаборатории сейчас переходят на водород в качестве газа-носителя в качестве альтернативы гелию , который на растет в цене на из года в год. Использование водорода-газа-носителя может сократить среднее время анализа, увеличивая пропускную способность пробы, поскольку водород имеет вязкость, которая примерно вдвое меньше, чем у гелия. Многие лаборатории могут рассчитывать вдвое сократить время анализа, если перейдут на водородный газ-носитель.

Использование расходных материалов, таких как колонки, также можно сократить при использовании газообразного водорода из-за более низкой температуры элюирования продуктов, что означает, что можно использовать более низкие температуры печи, а в ГХ-МС частота очистки источника ионов может быть значительно снижена при использовании водородного газа-носителя, поскольку водород постоянно очищает компоненты ионного источника, что сокращает время простоя.

Во многих приложениях можно использовать водород в качестве альтернативы газу-носителю гелию, например, FAMEs Analysis в пищевых продуктах, Детальный анализ углеводородов (DHA) и SIMDIST в нефти и газе, а также такие методы, как EPA 8270 в анализе окружающей среды. Подробная информация о ключевых этапах смены газа-носителя изложена в , здесь .


Как я могу перейти с цилиндров на генератор с ограниченным временем простоя?

Переключение обычно происходит без проблем.Если вы переключаетесь с баллонов с газообразным водородом на генератор, существующие трубки можно отсоединить от баллона и подсоединить к генератору с помощью фитингов SwageLok. Если вы меняете с гелия на водород , всегда следует использовать новую трубку.

Безопасен ли водородный генератор?

Пиковый водородный генератор хранит менее 300 куб. См газа по сравнению с баллонами, в которых хранится до 9000 л при чрезвычайно высоком давлении (~ 2000–3000 фунтов на квадратный дюйм). Генераторы пикового водородного газа серии производят газ по запросу, что означает, что при регулируемом потоке (0.5 л макс.) И давление (макс. 120 фунтов на кв. Дюйм).

Насколько безопасен генератор?

A Peak Precision H _{2 Газогенератор} оснащен непрерывной внутренней и внешней проверкой утечек в дополнение к функции автоматического отключения.

• Полная диагностическая проверка при запуске.
• Постоянная проверка герметичности по давлению во время работы.
• Автоматическое отключение по изоляции ячейки поколения h3
• Звуковая и визуальная сигнализация
• Принудительная вентиляция по всему генератору
• Низкое содержание водорода в системе (<0.3 л макс.)

В случае внутренней утечки генератор прекратит добычу газа и предупредит персонал лаборатории через сенсорный экран HMI, который подаст предупреждение, а также звуковой сигнал. Если есть утечка за пределами генератора, или если его мощность превышена в течение 20 минут, генератор отключится, чтобы предотвратить накопление газообразного водорода в лабораторных условиях или в приборе, входящем в комплект поставки. Система также отключится, если внутреннее давление превысит 120 фунтов на квадратный дюйм.

Генераторы водородного газа устраняют риски безопасности, связанные с работой с баллонами высокого давления. Наслаждайтесь беспроблемным анализом ГХ без необходимости замены резервуаров и простоев.

Наши сотрудники по безопасности обеспокоены скоплением газа H

₂ и взрывом в лаборатории, возможно ли это с газогенератором H ₂ ?

Водород воспламеняется при содержании в воздухе от 4,1% до 78%. Например, лаборатория размером 5 м x 4 м x 2,5 м имеет объем 50 000 л. Для достижения нижнего взрывоопасного уровня (НПВ) 4,1% газообразного водорода нам потребуется 2050 л газообразного водорода, выпущенного в это лабораторное пространство. за 1 мгновение.

Газовый баллон H среднего размера «G» ₂ вмещает 9000 л газа. В случае утечки в баллоне для достижения нижнего предела взрываемости в этой лаборатории потребуется только 25% от его общего объема.

Генератор Peak Precision Hydrogen Trace 500cc производит 0,5 л в минуту. Чтобы достичь нижнего предела взрываемости с помощью этого газогенератора, он должен находиться в полностью закрытом пространстве, не подключаться к ГХ / приложению, иметь серьезную утечку и полностью отказываться от всех функций безопасности. Даже в этом крайне маловероятном сценарии генератору потребуется проработать 67 часов (~ 3 дня), чтобы достичь нижнего предела взрываемости.

Проводились ли какие-либо испытания для оценки безопасности генераторов водорода?

Генераторы водорода

Peak имеют маркировку CE и CSA и прошли внешние испытания в соответствии со стандартами IEC для лабораторного использования и требованиями безопасности на остаточный риск взрыва. Оценка проводилась при наихудшем сценарии путем испытаний на разбавление и неработающего вентилятора.Испытания показали, что опасности взрыва не существует, потому что нижний предел взрываемости, равный 4,1% водорода, не был достигнут в наихудших условиях внутри или снаружи генератора.

Где мне установить генератор?

Генератор можно безопасно разместить в лаборатории на столе, на полу или под автоматическим пробоотборником ГХ. Многослойная конструкция линейки Peak Precision позволяет размещать генераторы рядом с ГХ или другими приложениями. Генератор для работы должен располагаться на ровной ровной поверхности.

Газогенератор Peak Precision в лаборатории

Блок газогенераторов серии Precision в масштабе

Можно ли поставить генератор в шкаф?

Вокруг генератора должен поддерживаться достаточный воздушный поток, чтобы система вентиляции работала эффективно. Если генератор хранится в замкнутом пространстве, окружающая среда должна контролироваться с помощью кондиционера или вытяжного вентилятора. Необходимо предусмотреть возможность изменения объема воздуха в помещении 5 раз в час.

Задняя часть генератора при работе нагревается на ощупь — рекомендуется минимальное расстояние 15 см (6 дюймов) от других тел.

Вентиляционные отверстия не должны быть закрыты или подключены к какому-либо приложению. В генератор встроен безопасный принудительный отвод отработанных газов для предотвращения любого внутреннего газа или повышения давления.

Могу ли я разместить генератор вне лаборатории?

Это возможно при соблюдении рекомендуемых условий окружающей среды, необходимых для нормальной работы.Уменьшение длины трубопроводов снизит затраты, если они еще не установлены, и риск любых потенциальных утечек в трубопроводе останется незамеченным, что повысит безопасность установки. По возможности генератор следует размещать рядом или близко (<10 м) от ГХ / приложения.

Требуется ли вентиляция моих ГХ?

Если заказчик желает использовать вытяжной вентилятор или соединить трубку между выхлопом генератора и вытяжным шкафом, это возможно, но любой водород, выпущенный из ГХ, будет быстро рассеиваться в воздухе и не представляет опасности для лаборатории. персонал или окружающая среда.Если к выпускным отверстиям генератора прикреплены трубки, очень важно часто контролировать это, так как любые перегибы могут вызвать скопление газа и вызвать дополнительные проблемы со здоровьем и безопасностью. Нижний предел взрываемости (НПВ) водорода составляет 4,1%, и показано, что он не достигается генератором водородного газа Peak. Большая часть лабораторной среды не будет полностью герметичной, с кондиционером, позволяющим движение воздуха. Если у вас есть какие-либо проблемы, Peak предлагает бесплатные оценки объекта, опросы по установке и демонстрации.

Нужны ли мне датчики водорода в лаборатории или печи ГХ?

В лаборатории количество водорода, произведенного / выброшенного в лабораторию, недостаточно для накопления и достижения нижнего предела взрываемости водорода. Риск значительного скопления газа в термостате ГХ также чрезвычайно низок, поскольку предусмотрены как функция аварийного отключения генератора водорода для защиты от утечек, так и функция аварийного отключения на входе в ГХ.

Если ваша лаборатория, правительство штата или бизнес-политика требует регулирования, датчиков или мониторинга, Peak может предложить датчики мониторинга как в помещении, так и в печи ГХ для полного спокойствия.

Звучит технически: Насколько сложно обслуживать генераторы газообразного водорода?

Техническое обслуживание очень простое, экономичное и не требует регулярного технического обслуживания со стороны инженера. Просто наполняйте резервуар деионизированной воды еженедельно. Профилактическое обслуживание (PM) требуется два раза в год — требуется замена картриджа деионизатора.

Peak также предлагает обучение пользователей, учебные пособия по Skype, PowerPoints, подробные руководства пользователя, круглосуточную техническую поддержку по телефону и поддержку на местах. Нажмите здесь , чтобы связаться.

Сколько ГХ может обеспечить один водородный генератор?

Как правило, 100 куб.см обеспечит два детектора ПИД. Конечно, необходимый генератор будет зависеть от расхода, типа газа-носителя, колонки, других детекторов и уникальных методов.

Ваш калькулятор потребности в газе можно найти здесь .

Или , свяжитесь с нами для получения консультационного решения.

ROI — действительно ли это будет рентабельно?

Расчет стоимости газа, стоимости доставки, арендной платы за баллон, времени простоя персонала, администрирования, мер по охране труда и обучения, окупаемость инвестиций обычно составляет от 9 до 15 месяцев.

Каковы преимущества генераторов водорода перед баллонами?

• Более низкое давление = безопаснее (1-100 фунтов на кв. Дюйм на выходе)
• Контролируемый поток поддерживает безопасный уровень водорода (до 500 куб. См на выходе)
• Встроенные датчики утечки и функция автоматического отключения.
• Производство по запросу = минимальное хранилище.
• После установки — перемещать не нужно
• Все техобслуживание проводится в лаборатории
• Круглосуточная работа — нет необходимости контролировать снабжение
• Сократите расходы и админ — никаких повторных заказов на газ
• Снижение выбросов углекислого газа — более экологичный вариант для вашей лаборатории

Насколько сложно установить водородный генератор?

Вовсе нет.Просто снимите упаковку, подключите внешнюю бутылку с деионизированной водой с защитой от ультрафиолета (на той же высоте или под генератором), подключите к электросети (10 А) и дайте ей нагреться до комнатной температуры. Подключайтесь к вашему ГХ с помощью предварительно очищенной (очищенной газом) трубы из меди или нержавеющей стали 1/8 дюйма.

Какой трубопровод мне нужен?

Подача газообразного водорода должна осуществляться через трубки из нержавеющей стали или меди аналитического качества с использованием компрессионных фитингов Swagelok. Важно заменить трубку, которая ранее использовалась для подачи гелия в ГХ, поскольку со временем на внутренней стороне трубки могут накапливаться отложения, которые водород будет переносить в приложение, вызывая более высокий фоновый сигнал в течение более длительного периода времени. .

Для любых соединений рекомендуется использовать компрессионные фитинги Swagelok для соединения труб из меди или нержавеющей стали. Никогда не следует использовать химическое соединение (например, Loctite), сварку или клеи, поскольку это может привести к попаданию летучих органических соединений (ЛОС) в подачу газа, что может повлиять на результаты.

При протяженности линий> 3 м может потребоваться использовать трубопровод с 1/4 дюйма, уменьшенный до 1/8 дюйма, для питания каждого ГХ. Это значительно увеличивает объем и может усложнить установку.

Для линий длиной> 10 м между генератором и ГХ — проконсультируйтесь с Peak или вашим специалистом по монтажу.

Какую воду я могу использовать для водородного генератора?

Peak рекомендует деионизированную воду (DI) с удельным сопротивлением> 1 МОм / чистотой проводимости <1 мкСм или выше. Если на вашем предприятии есть вода MilliQTM, это предпочтительнее. Пик не рекомендует подключать генератор к постоянному источнику деионизированной воды.

Для получения дополнительных технических, сервисных или консультационных услуг на месте:
Обратитесь в местную службу технической поддержки

Получите свое предложение сегодня

Генераторы водорода и азота в ГХ-МС и ЖХ-МС

Кредит: iStock

Растущая роль протеомики и метаболомики в прецизионной медицине и открытии лекарств подчеркивает силу методов, основанных на масс-спектрометрии, для выявления, определения и количественной оценки новые биомаркеры, молекулярные взаимодействия и паттерны экспрессии.Популярность этих областей, следовательно, привела к тому, что соответствующая технология стала доступной для отдельной лаборатории как с точки зрения доступности, так и с точки зрения стоимости. Предпосылкой к точному анализу белков в образце является тщательное разделение, которое чаще всего выполняется с помощью газовой хроматографии (ГХ) или жидкостной хроматографии (ЖХ). Оба метода требуют надежной подачи высокоочищенного газа того или иного типа в зависимости от предпочтений таких переменных, как эффективность, стоимость и безопасность.

В ГХ подвижная фаза состоит из газа-носителя, через который растворенное вещество может перемещаться из неподвижной фазы. Подходят несколько газов, включая водород, азот и гелий, но каждый из них обладает характеристиками собственной диффузии и вязкости, которые делают его более или менее идеальным в качестве носителя. Сравнительно низкий коэффициент диффузии азота влияет на эффективность и, следовательно, на производительность, в то время как высокая вязкость гелия требует высокого давления газа на входе и, следовательно, более длинных разделительных колонн.Кроме того, хотя гелий присутствует в атмосфере в большом количестве, он в значительной степени выделяется как побочный продукт при коммерческой разведке природного газа и быстро рассеивается вверх в космос, если не был намеренно изолирован. По мере того, как Федеральный резерв гелия осуществляет свою деятельность, дефицит во всем мире становится ужасным, и его цена дорожает, в то время как азот и водород все время окружают нас, все время, и их нужно брать.

Водород также служит топливным газом для пламенно-ионизационного обнаружения в ГХ-МС. Небольшая лаборатория, в которой периодически используется одна установка ГХ-МС, часто может оправдать использование одного сменного баллона с водородом.В более крупных операциях, требующих значительного пространства, времени и ресурсов для одновременной работы нескольких устройств ГХ-МС, использование баллонного газа требует одновременного использования нескольких связанных резервуаров. Такие сложные установки требуют автоматических механизмов переключения на основе коллектора. Они часто подчиняются законам зонирования и принципам самосохранения, основанным на здравом смысле, которые размещают их вне лабораторного пространства, что делает их склонными к утечкам и другим нарушениям, требующим участия профессиональных ремонтных служб.Объединение нескольких резервуаров с водородом под высоким давлением может иметь катастрофические последствия из-за возможности взрыва или быстрого вытеснения окружающего кислорода и возможного удушья.

Эксплуатационные расходы даже на один аппарат могут быстро возрасти. Например, если 100-литровый водородный баллон прослужит 10 дней и стоит 200 долларов, то только затраты на замену превысят 7000 долларов в год без учета аренды и доставки оборудования. Более того, подача прекращается, когда баллон опорожняется, что может повлиять на планирование экспериментов и результаты.Генераторы водорода решают многие проблемы, связанные с баллонными расходными материалами. Они продаются в розницу от 10 000 долларов и выше, потенциально обеспечивая экономию в течение года использования даже при замене одного резервуара. Генераторы могут работать постоянно, производя бесперебойный и очень чистый источник водорода, обычно с минимальными эксплуатационными расходами и затратами на ремонт, помимо постоянного использования электрической розетки и подачи деионизированной воды. Кроме того, они производят и хранят лишь небольшое количество водорода при сравнительно низком давлении, что исключает катастрофические опасности, связанные с цилиндрами.Наконец, небольшая площадь основания позволяет размещать их в лабораторных условиях, часто на рабочих столах или под ними.

---

Связанная инфографика: водород и гелий для газовой хроматографии

---

Генераторы водорода работают с помощью процессов электролиза воды или риформинга метанола, хотя в большинстве коммерчески доступных устройств для ГХ используется электролиз. Основным двигателем генератора является электролизная ячейка, в которой постоянное напряжение запускает реакцию, которая удаляет электроны из воды на аноде и добавляет их обратно к ионам гидроксония на катоде через протонообменную мембрану.Эта мембрана примерно на вес золота, потому что чаще всего состоит из палладия, переходного металла, котирующегося на товарных биржах. Дополнительное использование платинового катализатора увеличивает чистоту образующегося газа H ₂ до уровней выше 99,999 процентов, что является базовым показателем для многих приложений ГХ-МС.

Если генераторы водорода могут улучшить ГХ-МС с точки зрения стоимости, эффективности и безопасности, то как насчет решений для подачи газа для ЖХ-МС? Хотя ЖХ-МС используется для исследования жидких или твердых аналитов, требуется источник газа для удаления растворителя из образца до того, как он попадет в детектор из источника ионов.Чаще всего для этой цели служит азот, который действует как вспомогательное средство для ионизации как в электрораспылительных установках, так и в установках ЖХ-МС при атмосферном давлении, а также служит газовой завесой для удержания распыленных ионов при высокой температуре, когда они попадают в детектор. В генераторе азота N ₂ очищается от окружающего воздуха, который сжимается и подвергается адсорбции при колебаниях давления. Эта процедура работает по принципу притяжения газов к смежным поверхностям под высоким давлением. После адсорбции переключение системы на низкое давление высвобождает собранный интересующий газ.Поскольку разные материалы поверхности обладают внутренним притяжением для разных газов, составляющие газы могут быть выбраны с использованием разных адсорбентов.

Поскольку объемные потребности в азоте для ЖХ-МС могут превышать один цилиндр в день при постоянном использовании, переход на систему генератора может обеспечить экономию в течение менее чем года после покупки, аналогично генератору водорода для ГХ-МС. Однако генераторы азота стоят дороже, начиная с 15 000 долларов, и часто поставляются отдельно от таких приспособлений, как воздушные компрессоры.Есть несколько ведущих поставщиков, которые предлагают ряд генераторов обоих типов в дополнение к генераторам с нулевым воздухом, которые удаляют углеводородные примеси из окружающего воздуха. Нулевой воздух широко применяется как в ГХ-МС, так и в ЖХ-МС, особенно при анализе ароматических углеводородов. Среди коммерческих предложений Peak Scientific (Биллерика, Массачусетс) поставляет линейку генераторов водорода Precision и линейку генераторов азота Genius. F-DGSi (Эври, Франция) поставляет элегантную и компактную серию штабелируемых генераторов Modular Alliance, которые могут одновременно подавать водород, азот и нулевой воздух, занимая при этом небольшую настольную площадь.Эти и другие поставщики, включая Parker (Хаверхилл, Массачусетс) и PerkinElmer (Уолтем, Массачусетс), предлагают ряд генераторов различной мощности. Благодаря такому набору опций вы можете легко использовать собственный газ для операций ГХ и ЖХ, независимо от того, насколько они малы.

---

Для получения дополнительных ресурсов по генераторам газа, включая полезные статьи и список производителей, посетите www.labmanager.com/gas-generators

Нужна помощь в выборе генератора водорода?

Поскольку клиенты продолжают переходить на газовые генераторы в качестве основного источника водорода, к нам часто обращаются за помощью, чтобы помочь им сделать правильный выбор.В результате я решил написать этот пост, чтобы помочь нашим клиентам в их выборе.




.

В большинстве случаев выбрать подходящий генератор достаточно просто ответить на два вопроса:

1. Какая чистота вам нужна? Другими словами, собираетесь ли вы использовать водород в качестве газа-носителя для газовой хроматографии, топливного газа или того и другого?

Если вы собираетесь использовать водород только для топливного газа (или для каких-либо других целей, где чистота не критична), мы предлагаем генератор PEM Parker Balston®.

Если вы собираетесь использовать водород в качестве газа-носителя (где важна высокая чистота), мы рекомендуем генератор Parker Balston® h3PEMPD.

2. Какой расход и давление требуются? В конце концов, прежде чем вы сможете выбрать генератор, вам необходимо иметь эту информацию.

Для большинства установок ГХ редко бывает максимальный выход (подача) давление критично, если только прибор (ы):

A. Расположены в нескольких комнатах от генератора, где перепад давления в трубке может резко снизить давление подачи.

B. Используются длинные насадочные колонны, требующие высокого напора.

C. Используются колонки с малым внутренним диаметром или очень длинные капиллярные или микронасадочные колонки, которые требуют высокого давления на головке.

В большинстве случаев расход определяет, какой генератор вы выберете.

A. Чтобы рассчитать максимальный необходимый расход, вам необходимо внимательно посмотреть на каждый прибор, чтобы определить его общий расход водорода, используемый во время пикового потребления (который может включать топливный газ, газ-носитель колонки и водород, выходящий из разделенной вентиляционной линии. ).

B. После расчета расхода для каждого прибора сложите их, чтобы определить общий расход, необходимый для всех приборов.

C. Наконец, умножьте буферный коэффициент * от 1,5 до 2,0 на этот общий расход.

* Пример: если вы подсчитали, что общий расход водорода, необходимый для всех приборов, составляет 300 мл / мин, вы захотите выбрать генератор с производительностью от 450 до 600 мл / мин. В этом случае мы рекомендуем один из наших генераторов с производительностью 510 мл / мин (примечание: 1 мл / мин = 1 см3 / мин).

Чтобы узнать больше об этих генераторах, вы можете просмотреть Расходные материалы для управления газом для лабораторий GC. Если у вас остались вопросы, напишите нам в службу технической поддержки.

Спасибо за чтение.

Производство водорода собственными силами для газовой хроматографии

Водород, обычно используемый в качестве газа-носителя вместо гелия для газовой хроматографии (ГХ), может подаваться через цилиндры или путем электролиза воды с использованием собственного генератора, содержащего металл. электроды или иономерная мембрана.Собственный генератор может обеспечить значительное повышение безопасности и удобства при снижении эксплуатационных расходов.

Поскольку доступность гелия снизилась, многие хроматографы используют водород вместо гелия в качестве газа-носителя для ГХ. Кроме того, водород позволяет снизить температуру разделения, увеличить срок службы колонки и снизить термическое разложение аналита. В то время как водород часто получают из баллонов, его производство собственными силами путем электролиза воды безопаснее, удобнее и дешевле.

Рисунок 1

Производство водорода в доме путем электролиза воды

a) Использование металлических электродов

Водород можно получить с помощью металлических электродов и электролита (например, 20% NaOH). Типичная система (генератор водорода Parker Balston, модель h3PD-300) вырабатывает водород (чистота 99,99999+%, кислород <0,01 ppm и влажность <0,01 ppm) при скорости потока до 300 мл / мин и максимальном давлении 60 фунтов на квадратный дюйм. Катод представляет собой пучок палладиевых трубок; пропускание водорода без примесей (водород из генераторов с металлическими электродами и осушитель для осушения водорода содержит 12 частей на миллион O ₂ и N ₂ ).

b) Иономерные протонообменные мембраны

Nafion®, протонообменная мембрана (PEM), используемая в топливных элементах, создает ток (и воду) из водорода и кислорода. Когда к воде прикладывается соответствующий потенциал, образуются водород и кислород. Генератор водорода, основанный на технологии PEM (генератор газообразного водорода Parker Model h3PEM-510), вырабатывает 99,9995% водорода при расходе до 510 мл / мин и максимальном давлении 100 фунтов на квадратный дюйм. Чистота 99,9995% подходит в качестве детектора топливного газа.

Преимущества собственного производства водорода

Безопасность

Поскольку собственные генераторы поставляют водород под низким давлением, утечка представляет минимальную опасность. Если возникает избыточное давление или потеря давления, производство немедленно останавливается, и на внешний контроллер отправляется предупреждение или сигнал тревоги. Они соответствуют стандартам CE и NFPA, OSHA 1910.103 и IEC, CSA, UL и cUL. Напротив, баллон содержит водород под высоким давлением, который может попасть в лабораторию в случае утечки, что может привести к удушению и / или взрыву.

Удобство

При использовании собственного генератора водород предоставляется по запросу. Напротив, когда используется цилиндр, оператор должен производить замену. Если запасные баллоны хранятся в удаленном (открытом) месте по соображениям безопасности, для замены может потребоваться квалифицированный персонал.

Устранение загрязнения

При использовании собственного генератора выполняется постоянное соединение с хроматографом.При замене баллона соединение должно быть разорвано; потенциально внесение загрязняющих веществ с пагубным воздействием на колонку и / или разделение.

Стоимость

Энергопотребление генератора и затраты на обслуживание / замену довольно низкие, а срок окупаемости собственного генератора обычно составляет один год.

Выводы

Водород обычно заменяют гелий в ГХ, а собственная система повышает безопасность и удобство при одновременном снижении затрат.Собственный генератор создает постоянный поток газа низкого давления, сводя к минимуму проблемы с безопасностью. Генератор более удобен, практически не требует обслуживания и сводит к минимуму возможность загрязнения системы.

Parker Hannifin Corporation

242 Neck Road, Haverhill MA 01835-0723

тел. (800) 343-4048, факс (978)556-7510

Веб-сайт: www.labgasgenerators.com

Будущее лаборатории газовой хроматографии — SION Technologies

Аннотация

Максимальная безопасность газообразного водорода достигается за счет системы, которая контролирует подачу водорода и сжигает весь избыточный газ-носитель и химические вещества.Это, наконец, дает возможность в полной мере использовать водород в газовой хроматографии. Такой подход повышает общую безопасность в лаборатории и создает более здоровую лабораторную среду. Добавление генератора водорода для подачи газа по запросу, больше не требуется баллонов, трубопроводов или регуляторов, что приводит к значительной экономии затрат и быстрой окупаемости инвестиций.

ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, БЫСТРАЯ Рентабельность инвестиций

Водород:

Более короткое время анализа и более высокая эффективность, , но проблемы с безопасностью.

Многие лаборатории хотят достичь максимально возможной обработки проб при наилучшем разделении. Глядя на график Ван Демтера, мы знаем, что водород — лучший газ-носитель для газовой хроматографии. Благодаря оптимальной линейной скорости 40 см / сек, водород обеспечивает гораздо более быстрое время анализа и, следовательно, может значительно изменить производительность лаборатории. Кроме того, стоимость водорода намного ниже, чем у гелия. Однако использование газообразного водорода создает множество проблем с безопасностью, поэтому многие руководители лабораторий не решаются использовать водород.

ВОДОРОД: НАИЛУЧШИЙ ВЫБОР В ОБЛАСТИ ДЕЙСТВУЮТ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Будущее: интеллектуальный контроль водорода в лаборатории

• Цилиндры, трубопроводы, регуляторы требуют регулярного обслуживания, а также простоев.

Использование газовых баллонов имеет много недостатков и является дорогостоящим из-за затрат на установку и регулярного технического обслуживания трубопроводов и регуляторов. В зависимости от потребности в газе-носителе его стоимость может легко доходить до 30 долларов.000 в год. Также существует значительное время простоя для замены баллонов, а также время, необходимое для уравновешивания системы при замене пустых газовых баллонов. Эти газовые установки не только дороги, но и требуют гораздо более строгих мер безопасности в лаборатории.

• Генератор водорода как лучшая альтернатива

Генераторы поставляют водород по запросу и хранят в системе только минимум водорода. Поэтому они предлагают гораздо лучшую альтернативу для подачи газа-носителя, чем использование газовых баллонов.

Используя протонообменную мембрану, водород можно получить из дистиллированной воды электролизом. Генератор, способный обеспечивать высокие скорости потока, может одновременно подавать газ-носитель в несколько газовых хроматографов в лаборатории и может подавать водородный топливный газ с разными скоростями потока в детекторы FPD, PFPD, NPD и FID. Генератор также отключится при обнаружении утечки.

Хотя использование водородного генератора намного безопаснее, чем использование газовых установок с баллонами, все же существуют проблемы безопасности.По-прежнему требуется отвод газа-носителя водорода, а также решения для возможного накопления большого количества водорода. Удаление воздуха через разделенное вентиляционное отверстие и продувка перегородки необходимо для устранения этого риска. Избыточные химические вещества, выбрасываемые в атмосферу лаборатории, могут вызвать рак и вызвать проблемы со здоровьем, о которых необходимо позаботиться.

• UCS1000 Совершенная система безопасности газа-носителя для максимальной безопасности в лаборатории.

UCS1000 основан на запатентованной новаторской технологии, которая, наконец, позволяет лабораториям безопасно и экономично использовать мощность водорода.

UCS Принцип действия

Как показано на рисунке, блок контроллера UCS1000 непрерывно контролирует подачу водорода в ГХ. Он имеет автоматическую защиту от погасания пламени, потери мощности, низкого давления подачи газа и многое другое, повышая общую безопасность использования водорода в качестве газа-носителя. Это также устранит накопление водорода в ГХ / МС после восстановления питания.

Как разделенная вентиляция, так и продувка септы направляются в блок горелки UCS1000, поэтому весь избыточный газ-носитель сжигается и не попадает в атмосферу лаборатории.

Горелка и блок управления полностью разделены. UCS1000 также имеет контакты внутренней и внешней сигнализации. Кроме того, предусмотрена опция нескольких газов-носителей, позволяющая легко заменить газ-носитель на гелий или азот прямо с экрана управления.

UCS1000 Максимальная безопасность для h3

Переход на водород в качестве газа-носителя с преимуществом более короткого времени анализа и более высокой пропускной способности теперь возможен с гораздо лучшим контролем над общей безопасностью лаборатории.Кроме того, это решение обеспечивает окупаемость инвестиций (ROI) в течение одного года за счет экономии средств!

Генератор азота, водорода и воздуха высокой чистоты для газовой хроматографии

Функции

1. В качестве источника газа для газовой хроматографии может заменить неудобный большой размер газового баллона.

2. Простота в эксплуатации, стабильное выходное давление, с расходомером газа.

3.Он не потребляет растворенный электролит, нужно только добавить дистиллированную воду.

4. Множественные защитные приспособления.

5. Может работать непрерывно долгое время.

Характеристики

Чистота азота	> 99,999%
Чистота водорода	> 99.999%
Качество воздуха	сухой, нет масло, три уровня очистки и очистки
Отток	N2, h3: 0-300 мл / мин; Воздух: 0-2000 мл / мин

Выходное давление	h3: 0-0.4 МПа (по умолчанию 0,3 МПа), N2: 0-0,5 МПа (по умолчанию 0,4 МПа), Воздух: 0-0,4 МПа
Среда требование	температура 10-40 ℃, влажность ≤85%, без плотной пыли, без агрессивных газов
максимальная мощность	400 Вт
Размер инструмента	460 мм x 360 мм x 370 мм
Источник питания	AC220V 50 Гц
Масса	40кг

.

No related posts.