Каково основное применение углеродных молекулярных сит CMS?

1. Что такое углеродное молекулярное сито?

Углеродное молекулярное сито является превосходным неполярным углеродным материалом. Углеродное молекулярное сито, вырабатывающее азот, используется для разделения воздуха и обогащения азота. В нем используется процесс получения азота под низким давлением при комнатной температуре, который отличается меньшей стоимостью и более быстрым производством азота по сравнению с традиционным криогенным процессом получения азота под высоким давлением. Поэтому он является предпочтительным адсорбентом для разделения воздуха с высоким содержанием азота методом качающейся адсорбции под давлением (P.S.A). Этот азот используется в химической, нефтегазовой, электронной, пищевой, угольной, фармацевтической, кабельной промышленности, а также при термообработке металлов.

По сравнению с другими активированными углями, углеродные молекулярные сита CMS представляют собой особый тип активированных углей с меньшим размером пор. Активированные угли имеют широкий диапазон размеров пор, типичный средний размер пор составляет 20 Å, в то время как углеродные молекулярные сита имеют более узкий размер пор в пределах 3 - 5 Å.

2. Свойства углеродных молекулярных сит

Поры CMS облегчают диффузию малых молекул и препятствуют проникновению макромолекул, поэтому они обеспечивают более четкое разделение по сравнению с обычным активированным углем. Другим важным свойством CMS является щелевидная структура пор, что делает их полезными для кинетического разделения и адсорбционного равновесия.

Разделение газов происходит по двум альтернативным механизмам: кинетическое разделение и селективная адсорбция. Кинетическое разделение основано на кинетически контролируемой диффузии газа, обусловленной сужением пор. Диаметр узких пор находится в том же диапазоне, что и диаметр адсорбированных молекул. Поэтому при использовании CMS в процессе разделения воздуха молекулы кислорода, диаметр которых меньше, чем молекул азота, могут проникать в поры быстрее, чем молекулы азота. Поэтому азот извлекается с высокой степенью извлечения, в то время как почти весь кислород адсорбируется. При втором механизме разделения система пор достаточно широка для быстрой диффузии; разделение происходит за счет селективной адсорбции, которая зависит от ван-дер-ваальсовых сил между углеродной подложкой и газообразным веществом.

3. Каково основное применение углеродных молекулярных сит CMS?

Основное применение углеродного молекулярного сита CMS компании Naike Chemical заключается в разделении воздуха при качающейся адсорбции давления (сокращенно PSA) для получения азота. Поскольку азот является бесцветным, нетоксичным, не имеющим запаха инертным газом с очень стабильными химическими свойствами, азотное оборудование с углеродными молекулярными ситами CMS имеет очень широкий спектр применения в промышленности:

Металлообработка: подача азота в процессах термообработки, таких как закалка, отжиг, азотирование, науглероживание, мягкая карбонизация и т.д., а также использование азота в качестве защитного газа в процессах сварки, спекания в порошковой металлургии и т.д.

Химический синтез: обеспечивает важным азотным сырьем промышленный синтетический аммиак, синтетические волокна (нейлон, акрил), синтетическую смолу, синтетический каучук и т.д.

Электронная промышленность: в качестве источника азота при переработке крупногабаритных интегральных схем, цветных телевизионных трубок, теле- и радиокомпонентов, полупроводниковых компонентов

Металлургическая промышленность: азот может использоваться в качестве защитного газа при непрерывной разливке, непрерывной прокатке и отжиге стали в металлургической промышленности, а также в качестве композитного азота для продувки кровли и днища конвертера, герметизации сталеплавильного производства, герметизации кровли доменной печи, газа для нагнетания пылеугольного топлива в доменную печь и т.д.

Консервирование продуктов питания: азотосодержащее хранение и свежевание зерна, фруктов, овощей и т.д.; азотосодержащая упаковка мяса, сыра, горчицы, чая, кофе и т.д.; азотосодержащее и кислородосодержащее свежевание фруктовых соков, сырого масла, варенья и т.д.; очистка и покрытие вина в различных бутылках и т.д.

Фармацевтическая промышленность: азотозаполненная инъекция лекарств, азотозаполненное хранилище и контейнер, источник воздуха для пневматической транспортировки лекарственных материалов и т.д.

Химическая промышленность: замена, очистка, герметизация, обнаружение утечек, защитный газ при сухом тушении, регенерации катализаторов, фракционировании нефти, производстве химических волокон и т.д.

Промышленность удобрений: азот является сырьем для производства азотных удобрений, а также может использоваться в качестве замещающего, уплотняющего, моющего и защитного катализатора в процессе производства удобрений.

Промышленность пластмасс: пневматическая передача частиц пластмассы; борьба с окислением при производстве и хранении пластмасс и др.

Резиновая промышленность: упаковка, хранение резины, производство шин и т.д.

Стекольная промышленность: азот является идеальным защитным газом в процессе производства флоат-стекла

Нефтяная промышленность: азотонаполненная очистка хранилищ, емкостей, башен каталитического крекинга, трубопроводов и т.д.; пневматическая проверка герметичности трубопроводных систем и т.д.

Складское хозяйство: инертизация азотом для предотвращения возгорания и взрыва легковоспламеняющихся материалов в подвалах и на складах.

Горное дело: Применение технологии азотного пожаротушения при добыче угля является одним из эффективных технических мероприятий по предупреждению и борьбе с пожарами в угольных пластах.

Краски: Краски и покрытия заполняются азотом и кислородом для предотвращения полимеризации при высыхании масла.