El tamiz molecular de carbono es un nuevo adsorbente desarrollado en la década de 1970. Es un excelente material de carbono no polar. Los tamices moleculares de carbono (CMS) se utilizan para separar el aire y enriquecer el nitrógeno. Adopta un proceso de producción de nitrógeno a temperatura normal y baja presión. En comparación con el proceso tradicional de producción de nitrógeno criogénico a alta presión, tiene las ventajas de un menor costo de inversión, una rápida velocidad de producción de nitrógeno y un bajo costo de nitrógeno. Por lo tanto, es el adsorbente rico en nitrógeno de adsorción por cambio de presión (psa) preferido para la separación de aire en la industria de la ingeniería. Este nitrógeno se usa ampliamente en la industria química, la industria del petróleo y el gas, la industria electrónica, la industria alimentaria, la industria del carbón, la industria farmacéutica, la industria del cable, el tratamiento térmico de metales, el transporte y el almacenamiento.
El componente principal del tamiz molecular de carbono es el carbono elemental, y su apariencia es un sólido columnar negro. Debido a que contiene una gran cantidad de microporos con un diámetro de 4 angstrom, los microporos tienen una fuerte afinidad instantánea por las moléculas de oxígeno y pueden usarse para separar el oxígeno y el nitrógeno en el aire. El nitrógeno se produce mediante un dispositivo de adsorción por oscilación de presión (PSA) en la industria. El tamiz molecular de carbono tiene una gran capacidad de producción de nitrógeno, una alta tasa de recuperación de nitrógeno y una larga vida útil. Es adecuado para varios tipos de generadores de nitrógeno de adsorción por oscilación de presión. Es el producto preferido del generador de nitrógeno de adsorción por oscilación de presión.
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El tamiz molecular de carbono utiliza las características del cribado para separar el oxígeno y el nitrógeno. Cuando los tamices moleculares adsorben gases de impurezas, los macroporos y los mesoporos solo desempeñan el papel de canales, transportando las moléculas adsorbidas a los microporos y submicroporos, y los microporos y submicroporos son los volúmenes.
Como se muestra en la figura de la izquierda, hay una gran cantidad de microporos en el tamiz molecular de carbono, lo que permite que las moléculas con un tamaño cinético pequeño se difundan rápidamente en los poros mientras limitan la entrada de moléculas de gran diámetro. Debido a la diferencia de la tasa de difusión relativa de las moléculas de gas con diferentes tamaños, los componentes de la mezcla de gases se pueden separar de manera efectiva.
Por lo tanto, al fabricar el tamiz molecular de carbono, de acuerdo con el tamaño molecular, la distribución de microporos en el tamiz molecular de carbono debe ser {{0}}.28 ~ 0.38nm. Dentro del rango de tamaño de los microporos, el oxígeno puede difundirse rápidamente en el microporo a través del orificio del microporo, mientras que el nitrógeno es difícil de pasar a través del orificio del microporo, para lograr la separación de oxígeno y nitrógeno. El tamaño de poro de los microporos es la base para la separación de oxígeno y nitrógeno mediante tamices moleculares de carbono. Si el tamaño de los poros es demasiado grande, los tamices moleculares de oxígeno y nitrógeno pueden ingresar fácilmente a los microporos y no pueden desempeñar el papel de separación; El tamaño de los poros es demasiado pequeño, el oxígeno y el nitrógeno no pueden ingresar a los microporos y no pueden desempeñar el papel de separación.
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