一直以來氦氣一直被用作氣相色譜儀的尾吹氣，但全球氦氣短缺導致成本飆升和可用性下降。氦氣是由釷和鈾的放射性衰變產生的惰性氣體。在大氣中發現了痕量含量，在天然氣田中含量更高。國際上擁有戰略儲備，以提供可靠的氦氣供應。由于需求增加，氦氣的價格在過去幾年中穩步上漲。BLM 在 2014 年初將氦氣的價格定為 95 美元/1Mcf，高于秋季的 84 美元，漲幅為 13%。同期，氦氣瓶的實驗室用戶經歷了短缺，氣體定量，價格上漲高達20%至25%。氦氣的成本和供應導致色譜工作者使用氮氣生成作為一種具有成本效益的替代方法。


由于與氦氣相關的成本和供應問題，許多色譜分析人員轉而使用氮氣作為尾吹氣。氮氣易于獲得、價格低廉，并且可以改善火焰離子化檢測器 (FID) 中的火焰形狀，從而提高靈敏度。氮氣可以購買或在內部生成。購買高純度氮氣時，它可以通過空氣分餾產生，通常在高壓罐中供應。內部產生的氮氣將連續不斷地從壓縮空氣中產生，并且成本要低得多。在內部生成氮氣還消除了對外部供應商的依賴，以及儲存和處理高壓鋼瓶的不便和安全隱患。


內部制氮的工作原理
典型的內部氮氣發生器的設計包括七個階段：
預過濾。甲高效聚結過濾器中除去水，油，和從壓縮實驗室空氣顆粒物。
吸附揮發性有機化合物。活性炭放置在催化劑的上游，以去除痕量的鹵代烴和其他可能使催化劑中毒的揮發性有機化合物。
顆粒過濾。BQ 級過濾器放置在活性炭過濾器之后，以確保去除流中的活性炭顆粒。
去除碳氫化合物。裝有專有催化劑混合物的不銹鋼容器中的筒式加熱器氮膜圖 - Parker Hannifin將空氣中的碳氫化合物氧化成 CO 2和 H 2 O。
冷卻。銅線圈允許尾吹氣在通過加熱的催化劑模塊后冷卻。
過濾。冷卻后的氣體通過超高效膜以去除來自 催化劑模塊的氣體中的顆粒污染物。
通過半透膜凈化氮氣。中空纖維膜分離氮氣 來自壓縮空氣中的其他氣體。


氮氣純度
從內部發生器獲得的氮氣的純度為 99.9999+% 的碳氫化合物（以甲烷測量）和 99+% 的氧氣。除了氮氣，內部發生器可以提供零空氣，其中包含 <0.05 ppm 的碳氫化合物（以甲烷測量），并可用于色譜系統的其他組件。純化的氮氣尾吹氣直接連接到檢測器，以 24/7 全天候提供氣體，無需用戶干預。如果空氣供應下降、觀察到過多的空氣流量或催化劑加熱器的溫度不正確，發電機會發出警告。


內部氮氣生成的其他優勢包括：
安全。氣體發生器通過硬管道直接連接到氣相色譜儀，并以滿足檢測器需要的流量和壓力輸送氮氣；不需要高壓罐。環境效益。內部發電機使用最少的能源，有利于環境。此外，氦氣是不可再生的自然資源。使用替代氣體將有助于保護它。無污染風險。內部發電機消除了引入異物的可能性（安裝新水箱時的風險）。成本。內部發電機可以以比罐氣低得多的成本提供尾吹氣。購買和安裝內部制氮機的投資回收期約為一年。   

運行平穩
氦氣的有限可用性和增加的成本促使許多使用 FID 檢測器的色譜分析人員改用氮氣作為尾吹氣。與罐中可用的高純度氮氣相比，在實驗室中直接產生的氮氣具有許多重要優勢。內部發電機可提高生產率，并且消除了處理交貨的麻煩以及與處理氣罐相關的安全風險。


因此，內部氮氣生成是一種以顯著降低成本提高分析操作質量的高效且具有成本效益的方式。它還可以讓您更好地控制運營效率，更快獲得結果——這是客戶欣賞的附加價值，讓您在市場上更具競爭力。