Principales componentes del tamiz molecular de carbono y principios de la producción de nitrógeno
El tamiz molecular de carbono es un nuevo tipo de adsorbente desarrollado en la década de 1970. Es un excelente material de carbono no polar. El tamiz molecular de carbono para la producción de nitrógeno se utiliza para separar el aire y enriquecer el nitrógeno. El proceso criogénico de producción de nitrógeno a alta presión tiene las ventajas de un bajo coste de inversión, una rápida velocidad de producción de nitrógeno y un bajo coste de nitrógeno. Por lo tanto, actualmente es el adsorbente de oscilación de presión y rico en nitrógeno preferido para la separación del 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, el tratamiento térmico de metales y el transporte. Y el almacenamiento y otros aspectos son ampliamente utilizados.
En la década de 1950, con la marea de la revolución industrial, la aplicación de materiales de carbono se hizo cada vez más amplia. Entre ellas, la aplicación del carbón activado fue la de mayor expansión de los tamices moleculares de carbón para generadores de nitrógeno, desde la filtración inicial de impurezas hasta la separación de diferentes grupos. Al mismo tiempo, con el avance de la tecnología, la capacidad de la humanidad para procesar materiales se ha hecho cada vez más fuerte. En este caso, han surgido los tamices moleculares de carbono.
Ⅰ. Los principales componentes del tamiz molecular de carbono
El principal componente del tamiz molecular de carbono es el carbono elemental, y su aspecto es el de un sólido columnar negro. Como contiene un gran número de microporos con un diámetro de 4 angstroms, los microporos tienen una fuerte afinidad instantánea por las moléculas de oxígeno y pueden utilizarse para separar el oxígeno y el nitrógeno del aire. El dispositivo de adsorción por oscilación de presión (PSA) se utiliza en la industria para producir nitrógeno. El tamiz molecular de carbón tiene una gran capacidad de producción de nitrógeno, un alto índice 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 con tamiz molecular de carbón se ha utilizado ampliamente en la industria petroquímica, el tratamiento térmico de metales, la fabricación de productos electrónicos, la conservación de alimentos y otras industrias.
Ⅱ. Los principios de la producción de nitrógeno de tamiz molecular de carbono.
El producto es un adsorbente de carbono, una sustancia porosa compuesta de carbono, y el modelo de estructura de los poros es una estructura de carbono apilado desordenadamente. El tamiz molecular de carbono es un compuesto no cuantitativo, y sus propiedades importantes se basan en su estructura microporosa. Su capacidad para separar el aire depende de las diferentes velocidades de difusión en los microporos del tamiz molecular de carbono de los distintos gases presentes en el aire, o de las diferentes fuerzas de adsorción, o de que ambos efectos actúen al mismo tiempo. En condiciones de equilibrio, la capacidad de adsorción del tamiz molecular de carbono para el nitrógeno y el oxígeno es bastante próxima, pero la velocidad de difusión de las moléculas de oxígeno a través de los estrechos huecos del sistema microporoso del tamiz molecular de carbono es mucho más rápida que la de las moléculas de nitrógeno. La producción de nitrógeno por separación en aire con tamiz molecular de carbono se basa en este rendimiento, en el tiempo alejado de las condiciones de equilibrio, de modo que las moléculas de nitrógeno pueden enriquecerse en la fase gaseosa.
