博纯Nafion气体干燥管清洗和故障排除

随着时间的推移,由于在干燥管内的Nafion®管的内侧或外侧残留堆积,博纯的MD,PD或ME系列气体干燥器的性能可能会下降。这个程序详述了清洁干燥器所需步骤以确定性能下降的可能原因,并提供选项来清洁干燥,以使其恢复到正常的性能。

拆卸PD系列干燥器:
1.     从干燥器上断开采样气体入口和出口的管线。如果已经能进入干燥器,那么没有必要断开吹扫气的入口和出口的连接。
2.     握住连接头,移除两端的前螺母。
3.     松开连接头内螺纹附近的固定螺钉。
4.     另一边同样的步骤。
5.     移除两端的卡环和可见的O型环。
6.     戴上橡胶手套,轻轻地把元件的一头从外管的一边拉出。注意任何方向的旋转都不能超过10度。
7.     移除内O型环。
8.     轻轻地把元件从外管的另一边拉出。

干燥器元件的视觉检查:
虽然Nafion材料本身没有危险性,但是任何干燥器内残留的物质性质都是未知的。严酷的溶剂被用来清洁Nafion管。穿戴合适的防护设备,包括起到最低保护性的眼罩和橡胶手套。如果用酸来清洗Nafion管,推荐穿上实验室专用外套或套装。
视觉检查Nafion管元件。寻找Nafion的变色。 在正常运行一段时间后Nafion管会变色,先是变黄,然后逐渐变黑。这是正常的,不会严重影响性能。下面的图表说明一些常见的问题,以及问题成因和博纯推荐的清洁方法。

观察结果
可能的成因
修复方法
收缩的管
采样气体压力为负
甲醇
黑色,脆性的管
过热
可能可以使用酸洗,但是很可能元件需要更换或是温度需要调整。注意如果需要对干燥器加热,推荐经阳极电镀的铝外壳
固体残留
   
· 黄色蜡状固体
氨盐通常是在脱硝过程中的烟气排放中形成的。
去离子水
· 红色,绿色或蓝色的残留
显示了从干燥器上游腐蚀金属盐污染。红色是铜,蓝色或绿色是不锈钢(铬盐)。
酸洗
非常黑的固体
多数是油或焦油引起(有机化合物残留)
酸洗
深色油状液体
高沸点的液体残留物可能留在干燥器中。深色油状液体很可能是硫酸残留物
酸洗
弯曲的管
装载、拆卸或旋转接头时元件的扭曲
甲醇
破裂的管
元件的过度扭曲,液态水进入管或高压和高温
联系厂家送去修复

 对PD系列干燥器元件的初步清洗:
1.     从管外和环氧头去除任何固体或其它可见的沉淀。
a.     刷走或擦洗掉采样头上的固体沉淀。
b.     用一块干净柔软的布擦掉干燥管或接头上的灰尘或液体残留物。
2.     用干净、干燥的气体吹过采样出口端接头,去除任何夹带的颗粒。
3.     溶解管内的任何盐沉淀,主要是用注射器或塑料挤压瓶往干燥管束内注入去离子水。不要把干燥器元件的头完全浸入水中或是让元件的头内过度潮湿。当Nafion管暴露于水中时会膨胀。如果环氧头内的管变得潮湿,可能管会膨胀到挤碎刚性环氧头。
注意:必须使用去离子水。 Nafion是一种阳离子交换材料,当暴露在液态水中就会使磺酸中的氢离子和水中的阳离子交换。

4.     用干燥、无油的压缩空气吹过干燥器元件来去除然和残留的水。
a.     在弄湿干燥器元件后要快速的用干燥的气体吹过元件。这样可以降低管由于膨胀而造成损坏的风险。
b.     持续吹几分钟。这样可以减少任何膨胀的可能,并且恢复干燥器的长度。
5.     如果元件看上去并没有盐沉淀且颜色也很干净,那就可以重组PD干燥器了。

用甲醇处理PD系列干燥器元件:
当Nafion和醇类接触时(如甲醇),它的直径和长度都会膨胀到原来尺寸的188%倍。正因为这个特性,在管扭曲时可用此法修复。

对于收缩的管:
1.     移除外壳处的连接头
2.     重新把元件安装入连接头
a.     慢慢地把元件通过螺纹一端放入连接头
b.     一直推进直到卡环到位
3.     重新安装前螺母
4.     把干燥气体连接到采样入口处,先不要打开
5.     小心的在元件上应用甲醇,不要太靠近头1.5英寸以内
6.     慢慢的让干燥气体开始流经干燥管并扩散
7.     如果仍有收缩的部分,在气体流动的同时在这些部位使用甲醇
8.     一旦管恢复到适当的形状,继续用干燥气体吹扫几分钟
9.     完成后就可以重组PD干燥器了

用酸洗PD干燥器元件:
如果有油性残留物,应该用酸来清洗干燥器以去除残留物并且修复Nafion管(使之恢复到磺酸形态)。
1.     准备一些浓度为10%的硝酸(HNO3)置于适当的容器中。这个容器能够接触硝酸并且可加热。
2.     把Nafion管放入硝酸溶液中,注意不要弄湿环氧头。大约是1.5英寸(4cm)长度的管和管头应该置于酸液外面。
注意:在清洗过程中不要大幅弯曲Nafion管。容器应该足够大可以使Nafion管灵活地伸缩。如果可能,应该使用磁力搅拌加热器。如果没有条件,酸的容器应以某种方式加热并定期的搅拌。
注意:加热酸性溶液会产生有毒气体。清洗过程中应在通风橱或通风非常良好的地方进行。用塑料盖覆盖容器能尽量减少烟雾。
注意:必须佩戴橡胶手套和防护眼镜。这种浓度的硝酸如果溅出会玷污或刺激皮肤和对眼睛造成伤害。
3.     加热酸溶液至70℃-80℃,把Nafion干燥器元件浸泡其中约一小时,偶尔进行搅拌(如可能的话,磁力搅拌棒设置成低运行)。
4.     从酸液中取出干燥器。如果这些酸液未明显变色的话,仍可以继续被使用。
5.     在室温下用去离子水冲洗管和管头的外边来去除残留的硝酸。
6.     在管内稍微加入一些去离子水。可以用塑料挤压瓶或注射器完成。不要把干燥器元件的两头浸在水中或是使之过度潮湿。当Nafion管暴露于水中就会膨胀。如果环氧头内的管变得非常潮湿时,它就会膨胀的很大以至于挤碎刚性环氧头。
7.     快速的用干净、干燥的气体吹扫干燥器元件来去除残留水。
8.     持续用气体吹扫干燥器几分钟。这回降低任何管的膨胀并使之恢复正常的长度。

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