手套箱的无水无氧环境是通过一系列精密设计和动态调控实现的,其核心在于构建封闭循环系统、高效净化机制以及实时监测反馈,以下为具体维持方式:
一、封闭系统设计 箱体结构 手套箱采用高密封性不锈钢或透明亚克力材质,配备弹性手套接口(如丁腈橡胶材质)和观察窗,确保操作人员可隔绝外界环境进行精细操作。箱体接缝处使用硅胶条、O型圈等密封材料,配合机械压紧装置,防止外部空气(含氧气、水汽、粉尘)渗入。 过渡舱设计 过渡舱作为主箱体与外界的缓冲空间,通过双密封门和阀门控制物料进出。操作时,先将物品放入过渡舱,抽真空并充入惰性气体(如氮气、氩气),待压力与主箱体平衡后,再转移至箱内,避免直接开箱破坏内部环境。二、气体循环与净化初始气体置换
首次使用或重启时,通过真空泵将箱内空气抽出至真空状态(压力≤100Pa),随后充入高纯度惰性气体。此过程重复多次,快速降低氧气和水汽含量。
动态循环净化
循环风机:驱动箱内气体通过管道进入净化系统,形成闭环循环。
展开剩余61%净化柱:核心组件包括除氧模块(铜触媒催化氧气与氢气反应生成水,或活性铜吸附氧气)和除水模块(分子筛、硅胶吸附水汽)。气体经过净化柱后,水氧含量逐步降低至极低水平(通常<1ppm)。
再生机制:净化柱吸附饱和后,通过PLC自动控制引入氢气与工作气体混合气体进行再生,解吸水分和氧气,恢复吸附能力。
三、压力与泄漏控制微正压维持
手套箱内压力略高于外界(通常5-10kPa),防止外部污染物渗入。压力通过PLC或触摸屏实时监测和调节。
泄漏检测
定期检查箱体、手套口、过渡舱等部位的密封性,确保泄漏率≤0.05Vol%/h。若发现泄漏,需及时更换密封材料或修复机械结构。
四、实时监测与自动化控制传感器监测
箱内安装氧分析仪、水分析仪、温度传感器和压力传感器,实时监测氧气浓度、湿度、温度和压力。数据显示在控制面板上,超限时自动报警并启动净化流程。
PLC自动控制
PLC系统根据传感器数据自动调节气体充放、净化循环和压力平衡。例如,当氧气浓度超过设定阈值(如<1ppm)时,系统自动启动除氧程序;当压力低于设定值时,自动补充惰性气体。
五、操作规范与维护 操作规范操作人员需穿戴实验服、亲肤手套,必要时加护目镜和口罩。减少开门次数和时间,避免引入外界空气。添加试剂或材料前,需在过渡舱内进行预处理(如干燥、去油)。 定期维护定期更换净化柱内的净化材料,保证吸附效率。定期校准氧分析仪、水分析仪等监测设备,确保测量精度。清洁箱体内部,去除杂质和污染物,保持洁净度。检查真空泵油面,不足时及时添加,并每半年更换一次真空泵油。发布于:河北省直接配资官网首页提示:文章来自网络,不代表本站观点。