发布网友 发布时间:2024-09-27 01:43
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热心网友 时间:2024-10-29 14:08
在制氮和制氧的工业过程中,碳分子筛和沸石分子筛是常用的选择。这两种吸附剂的工作原理主要依赖于氧气和氮气在分子筛表面的扩散差异。碳分子筛,作为一种特殊的碳基吸附剂,融合了活性炭和分子筛的特性,它的微观结构中分布着众多微孔,孔径范围在0.3nm 至1nm之间。
氧气因其较小的分子直径,扩散速度较快,会被吸附到分子筛的固相部分,导致气相中的氮气浓度相对增高。随着时间的推移,分子筛对氧气的吸附达到平衡状态。根据碳分子筛对压力敏感的特性,通过降低压力,可以使分子筛释放已吸附的氧气,这一过程称为再生。在实际操作中,常采用变压吸附法,即通过两座吸附塔的并联工作,交替进行加压吸附和解压再生,这样可以实现连续不断地获取氮气流,从而满足工业生产的需求。
以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。