Qu’est-ce que le tamis moléculaire au carbone?
tamis moléculaire de carbone - Adsorbant pour le traitement thermique des métaux, etc.
Le tamis moléculaire au carbone est un nouveau type d’adsorbant développé dans les années 1970. C’est une sorte d’excellent matériau cellulosique non polaire à base de carbone. Les tamis moléculaires au carbone (CMS) sont utilisés pour la séparation et l’enrichissement de l’air. L’azote adopte un processus de production d’azote à température normale et à basse pression, ce qui présente les avantages d’un coût d’investissement inférieur, d’une vitesse de production d’azote plus rapide et d’un coût d’azote inférieur à celui du processus de production d’azote cryogénique à haute pression traditionnel. Par conséquent, c’est actuellement l’adsorbant riche en azote par adsorption par variation de pression (PSA) préféré pour la séparation de l’air dans l’industrie de l’ingénierie. Cet azote est utilisé dans l’industrie chimique, l’industrie pétrolière et gazière, l’industrie électronique, l’industrie alimentaire, l’industrie du charbon, l’industrie pharmaceutique, l’industrie du câble et le métal Il est largement utilisé dans le traitement thermique, le transport et le stockage.Contexte de la R&D
Dans les années 1950, avec la vague de la révolution industrielle, l’application de matériaux en carbone est devenue de plus en plus étendue. Parmi eux, le domaine d’application du charbon actif était le tamis moléculaire au charbon PSA pour la production d’azote.L’expansion est la plus rapide, de la filtration initiale des impuretés à la séparation des différents composants. Dans le même temps, avec les progrès de la technologie, la capacité de l’humanité à traiter les matériaux est devenue de plus en plus forte. Dans ce cas, des tamis moléculaires au carbone ont émergé.
Principaux composants du tamis moléculaire de carbone
Le composant principal du tamis moléculaire de carbone est le carbone élémentaire, et l’apparence est un solide cylindrique noir. Parce qu’il contient un grand nombre de micropores d’un diamètre de 4 angströms, les micropores ont une forte affinité instantanée pour les molécules d’oxygène et peuvent être utilisés pour séparer l’oxygène et l’azote dans l’air. Le dispositif d’adsorption par variation de pression (PSA) est utilisé dans l’industrie pour produire de l’azote. Le tamis moléculaire au carbone a une grande capacité de production d’azote, un taux de récupération d’azote élevé et une longue durée de vie. Il convient à différents types de générateurs d’azote PSA et constitue le premier choix pour les générateurs d’azote PSA.La production d’azote de séparation de l’air au tamis moléculaire de carbone a été largement utilisée dans la pétrochimie, le traitement thermique des métaux, la fabrication électronique, la conservation des aliments et d’autres industries.
principe de fonctionnement
Le tamis moléculaire au carbone utilise les caractéristiques du tamisage pour atteindre l’objectif de séparer l’oxygène et l’azote. Lorsque le tamis moléculaire adsorbe les gaz d’impureté, les macropores et les mésopores ne jouent que le rôle de canaux, transportant les molécules adsorbées vers les micropores et les sous-micropores, et les micropores et les sous-micropores sont le volume d’adsorption réel. Comme le montre la figure précédente, le tamis moléculaire de carbone contient un grand nombre de micropores. Ces micropores permettent aux molécules de petite taille dynamique de diffuser rapidement dans les pores tout en limitant l’entrée de molécules de grand diamètre. En raison de la différence dans le taux de diffusion relatif des molécules de gaz de différentes tailles, les composants du mélange de gaz peuvent être efficacement séparés. Par conséquent, lors de la fabrication de tamis moléculaires de carbone, en fonction de la taille des molécules, la distribution des micropores à l’intérieur du tamis moléculaire de carbone devrait être de 0,28 à 0,38 nm. Dans la gamme de taille des micropores, l’oxygène peut rapidement diffuser dans les pores à travers les pores des micropores, mais il est difficile pour l’azote de passer à travers les pores des micropores, obtenant ainsi la séparation de l’oxygène et de l’azote. La taille des pores du tamis moléculaire de carbone est la base de la séparation de l’oxygène et de l’azote. Si la taille des pores est trop grande, les tamis moléculaires à l’oxygène et à l’azote peuvent facilement pénétrer dans les pores et ne peuvent pas se séparer; et si la taille des pores est trop petite, ni l’oxygène ni l’azote ne peuvent y pénétrer. Dans les micropores, il n’y a pas d’effet de séparation.
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