¿Qué es el tamiz molecular de carbono?
tamiz molecular de carbono - Adsorbente para el tratamiento térmico de metales, etc.
El tamiz molecular de carbono es un nuevo tipo de adsorbente desarrollado en la década de 1970. Es un tipo de excelente material de celulosa no polar a base de carbono. Los tamices moleculares de carbono (CMS) se utilizan para la separación y el enriquecimiento del aire. El nitrógeno adopta una temperatura normal y un proceso de producción de nitrógeno de baja presión, lo que tiene las ventajas de un menor costo de inversión, una velocidad de producción de nitrógeno más rápida y un menor costo de nitrógeno que el proceso tradicional de producción criogénico de nitrógeno a alta presión. Por lo tanto, actualmente es el adsorbente rico en nitrógeno de adsorción por oscilación de presión (PSA) preferido para la separación de aire en la industria de la ingeniería. Este nitrógeno se utiliza 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 y el metal Es ampliamente utilizado en el tratamiento térmico, el transporte y el almacenamiento.Antecedentes de I + D
En la década de 1950, con la marea de la revolución industrial, la aplicación de materiales de carbono se hizo cada vez más extensa. Entre ellos, el campo de aplicación del carbón activado fue el tamiz molecular de carbón PSA para la producción de nitrógeno.La expansión es la más rápida, desde la filtración inicial de impurezas hasta la separación de diferentes componentes. Al mismo tiempo, con el avance de la tecnología, la capacidad de la humanidad para procesar materiales se ha vuelto cada vez más fuerte. En este caso, han surgido tamices moleculares de carbono.
Principales componentes del tamiz molecular de carbono
El componente principal del tamiz molecular de carbono es el carbono elemental, y la apariencia es un sólido columnar negro. Debido a que contiene una gran cantidad de microporos con un diámetro de 4 angstroms, los microporos tienen una fuerte afinidad instantánea por las moléculas de oxígeno y se pueden usar para separar el oxígeno y el nitrógeno en el aire. El dispositivo de adsorción por oscilación de presión (PSA) se utiliza en la industria para producir nitrógeno. 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 PSA y es la primera opción para los generadores de nitrógeno PSA.La producción de nitrógeno por separación de aire del tamiz molecular de carbono se ha utilizado ampliamente en la petroquímica, el tratamiento térmico de metales, la fabricación de productos electrónicos, la conservación de alimentos y otras industrias.
principio de funcionamiento
El tamiz molecular de carbono utiliza las características del tamizado para lograr el propósito de separar el oxígeno y el nitrógeno. Cuando el tamiz molecular adsorbe el gas de impureza, los macroporos y mesoporos solo desempeñan el papel de canales, transportando las moléculas adsorbidas a los microporos y submicroporos, y los microporos y submicroporos son el volumen de adsorción real. Como se muestra en la figura anterior, el tamiz molecular de carbono contiene una gran cantidad de microporos. Estos microporos permiten que las moléculas con un tamaño dinámico pequeño se difundan rápidamente en los poros mientras restringen la entrada de moléculas de gran diámetro. Debido a la diferencia en la tasa de difusión relativa de las moléculas de gas de diferentes tamaños, los componentes de la mezcla de gases se pueden separar de manera efectiva. Por lo tanto, al fabricar tamices moleculares de carbono, de acuerdo con el tamaño de las moléculas, la distribución de microporos dentro del tamiz molecular de carbono debe ser de 0.28 a 0.38 nm. Dentro del rango de tamaño de los microporos, el oxígeno puede difundirse rápidamente en los poros a través de los poros de los microporos, pero es difícil que el nitrógeno pase a través de los poros de los microporos, logrando así la separación de oxígeno y nitrógeno. El tamaño de los poros del tamiz molecular de carbono es la base para la separación de oxígeno y nitrógeno. Si el tamaño del poro es demasiado grande, los tamices moleculares de oxígeno y nitrógeno pueden entrar fácilmente en los poros y no pueden separarse; y si el tamaño del poro es demasiado pequeño, ni el oxígeno ni el nitrógeno pueden entrar. En los microporos, no hay efecto de separación.
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