Comprendre rapidement la classification du charbon actif
Le charbon actif est une sorte de charbon solide poreux noir, qui est produit en pulvérisant et en façonnant le charbon ou en carbonisant et en activant des particules de charbon uniformes. Le composant principal est le carbone et contient une petite quantité d’oxygène, d’hydrogène, de soufre, d’azote, de chlore et d’autres éléments. La surface spécifique du charbon actif ordinaire est comprise entre 500 et 1700 m2/g. Il a de fortes performances d’adsorption et est un adsorbant industriel avec un large éventail d’utilisations. Le charbon actif est un matériau synthétique traditionnel et moderne, également connu sous le nom de tamis moléculaire au charbon. Classification: Selon les différentes sources de matières premières, les méthodes de fabrication, l’apparence et la forme, et les occasions d’application, il existe de nombreux types de charbon actif respectueux de l’environnement. Jusqu’à présent, il n’y a pas de matériel statistique mesurable, et il existe environ des milliers de variétés. Selon la source des matières premières: 1. Charbon actif en bois; 2. Os d’animaux, charbon de sang; 3. Matière première minérale charbon actif; 4. Autres matières premières charbon actif; 5. Charbon actif régénéré. Selon la méthode de fabrication: 1. Charbon actif chimique (charbon chimique); 2. Charbon actif physique; 3. Charbon actif physico-chimique ou physico-chimique. Selon la forme de l’apparence: 1. Charbon actif en poudre; 2. Charbon actif granulaire; 3. Charbon actif granulaire non façonné; 4. Charbon actif cylindrique; 5. Charbon actif sphérique; 6. Charbon actif d’autres formes. Selon l’ouverture : Rayon de macropore>20 000nm; rayon de pore de transition 150-20000nm; rayon du micropore
Alumine activée comme catalyseur et vecteur pour les réactions chimiques
L’alumine activée a une grande surface spécifique, une variété de structures de pores et de distributions de taille de pores, et de riches propriétés de surface. Par conséquent, il a un large éventail d’utilisations dans les adsorbants, les catalyseurs et les supports de catalyseur. L’alumine pour adsorbant et support de catalyseur est un produit chimique fin et aussi un produit chimique spécial. Différentes utilisations ont des exigences différentes pour la structure physique, ce qui est la raison de sa forte spécificité et de nombreuses variétés et grades. Selon les statistiques, la quantité d’alumine utilisée comme catalyseurs et supports est supérieure à la quantité totale de catalyseurs utilisant un tamis moléculaire, un gel de silice, du charbon actif, de la terre de diatomées et du gel d’alumine de silice. Cela montre la position pivot de l’alumine dans les catalyseurs et les supports. Parmi eux, η-Al2O3 et γ-Al2O3 sont les catalyseurs et les supports les plus importants. Ce sont deux structures de spinelles contenant des défauts. La différence entre les deux est: la structure cristalline tétraédrique est différente (γ>η), et la pile de couches hexagonales La régularité des lignes est différente (γ>η) et la distance de liaison Al-O est différente (η>γ, la différence est de 0,05 ~ 0,1 nm).
Les tamis moléculaires au carbone sont un nouveau type d’adsorbant non polaire
La capacité du tamis moléculaire à séparer l’air dépend de la vitesse de diffusion de divers gaz dans l’air dans les pores des tamis moléculaires au carbone, ou de la force d’adsorption, ou des deux. Tamis moléculaires au carbone La production d’azote de séparation de l’air PSA est basée sur cette performance. Les tamis moléculaires au carbone sont utilisés pour produire de l’azote. La concentration de N2 et le volume de production de gaz peuvent être ajustés en fonction des besoins de l’utilisateur. Lorsque le temps de production de gaz et la pression de fonctionnement sont déterminés, le volume de production de gaz sera abaissé et la concentration de N2 augmentera, sinon la concentration de N2 diminuera. Les utilisateurs peuvent s’ajuster en fonction des besoins réels.
Influence du tamis moléculaire dans le générateur d’azote PSA
La production d’un générateur d’azote PSA au tamis moléculaire de carbone repose sur la force de van der Waals pour séparer l’oxygène et l’azote. Par conséquent, plus la surface spécifique du tamis moléculaire est grande, plus la distribution granulométrique des pores est uniforme et plus le nombre de micropores ou de sous-micropores est élevé, plus la capacité d’adsorption est grande; , Si la taille des pores peut être aussi petite que possible, le champ de force de van der Waals se chevauche et a un meilleur effet de séparation sur les substances à faible concentration. Le tamis moléculaire de carbone est un composé non quantitatif et ses propriétés importantes sont basées sur sa structure microporeuse. Sa capacité à séparer l’air dépend des différentes vitesses de diffusion de divers gaz dans l’air dans les pores du tamis moléculaire de carbone, ou de différentes forces d’adsorption, ou les deux effets fonctionnent en même temps. Dans des conditions d’équilibre, la capacité d’adsorption du tamis moléculaire de carbone pour l’oxygène et l’azote est assez proche, mais le taux de diffusion des molécules d’oxygène à travers les espaces étroits du système microporeux du tamis moléculaire de carbone est beaucoup plus rapide que celui des molécules d’azote. La production d’azote de séparation de l’air au tamis moléculaire de carbone est basée sur cette performance, avant le temps d’atteindre les conditions d’équilibre, l’azote est séparé de l’air par le processus PSA.
Principes et caractéristiques des adsorbants courants (charbon actif, tamis moléculaire, gel de silice, alumine activée)
1. Vue d’ensemble du processus d’adsorption et de séparation L’adsorption signifie que lorsqu’un fluide (gazeux ou liquide) est en contact avec une substance poreuse solide, un ou plusieurs composants du fluide sont transférés à la surface externe de la substance poreuse et à la surface interne des micropores pour être enrichis sur ces surfaces pour former un processus de couche monocouche ou de molécules multiples. Le fluide adsorbé est appelé adsorbate. En raison des propriétés physiques et chimiques différentes de l’adsorbat et de l’adsorbant, la capacité d’adsorption de l’adsorbant pour différents adsorbats est également différente. Par conséquent, lorsque le fluide est en contact avec l’adsorbant, l’adsorbant affectera l’un des fluides. Ou certains composants ont une sélectivité d’adsorption plus élevée par rapport à d’autres composants, et les composants de la phase d’adsorption et de la phase de résorption peuvent être enrichis, de manière à réaliser la séparation des substances. 2. Le processus d’adsorption/désorption Processus d’adsorption : Il peut être considéré comme un processus de concentration ou de liquéfaction. Par conséquent, plus la température est basse et plus la pression est élevée, plus la capacité d’adsorption est grande. Pour tous les adsorbants, plus il est facile de liquéfier (plus le point d’ébullition est élevé), plus la quantité de gaz adsorbée est importante et moins elle est susceptible de se liquéfier (plus le point d’ébullition est bas), plus la quantité de gaz adsorbée est faible. Processus de désorption : Il peut être considéré comme un processus de gazéification ou de volatilisation. Par conséquent, plus la température est élevée et plus la pression est basse, plus la désorption est complète. Pour tous les adsorbants, le gaz qui est le plus facilement liquéfié (plus le point d’ébullition est élevé) est moins susceptible d’être désorbé, et le gaz qui est moins susceptible d’être liquéfié (plus le point d’ébullition est bas) l’est, plus il est facile à désorber. L’adsorption est divisée en adsorption physique et adsorption chimique. Le principe de la séparation par adsorption physique : utiliser la différence de force d’adsorption (force de van der Waals, force électrostatique) entre les atomes ou les groupes à la surface du solide et les molécules étrangères pour réaliser la séparation. La taille de la force d’adsorption est liée aux propriétés de l’adsorbant et de l’adsorbat. Le principe de la séparation par adsorption chimique : basé sur le processus d’adsorption selon lequel des réactions chimiques se produisent à la surface de l’adsorbant solide pour combiner l’adsorbat et l’adsorbant avec une liaison chimique, de sorte que la sélectivité est forte. L’adsorption chimique est généralement lente, ne peut former qu’une monocouche et est irréversible. 3. Caractéristiques des différents adsorbants Charbon actif : Il a une structure microporeuse et mésoporeuse riche, la surface spécifique est d’environ 500-1000m2 / g, et la distribution de la taille des pores est principalement de 2-50nm. Le charbon actif s’appuie principalement sur la force de van der Waals générée par l’adsorbant pour produire l’adsorption, et est principalement utilisé pour l’adsorption de composés organiques, l’adsorption et l’élimination des hydrocarbures lourds, des déodorants, etc. Tamis moléculaire : Il a une structure de pores microporeux régulière avec une surface spécifique d’environ 500-1000m2/g, principalement des micropores, avec une distribution de la taille des pores comprise entre 0,4 et 1 nm. Les caractéristiques d’adsorption du tamis moléculaire peuvent être modifiées en ajustant la structure, la composition et le type de cation d’équilibre du tamis moléculaire. Les tamis moléculaires s’appuient principalement sur la structure caractéristique des pores et le champ de force de Coulomb entre les cations d’équilibre et le cadre du tamis moléculaire pour produire l’adsorption. Il a une bonne stabilité thermique et hydrothermale. Il est largement utilisé dans la séparation et la purification de diverses phases gazeuses et liquides. Lorsqu’il est utilisé, l’adsorbant présente les caractéristiques d’une forte sélectivité, d’une profondeur d’adsorption élevée et d’une grande capacité d’adsorption ; Gel de silice : La surface spécifique de l’adsorbant de gel de silice est d’environ 300 à 500 m2 / g, principalement mésoporeuse, avec une distribution de la taille des pores de 2 à 50 nm, et la surface interne du canal poreux a des groupes hydroxyles de surface abondants, qui sont principalement utilisés pour le séchage par adsorption et l’adsorption par variation de pression pour la production de CO2, etc. ; Alumine activée : surface spécifique 200-500m2/g, principalement mésoporeuse, distribution de la taille des pores en 2-50nm, principalement utilisée dans la déshydratation sèche, la purification des gaz résiduaires acides, etc.
Qu’est-ce que le tamis moléculaire au carbone?
tamis moléculaire en carbone - Adsorbant pour le traitement thermique des métaux, etc. Le tamis moléculaire de 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 de 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, 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, il s’agit actuellement de l’adsorbant riche en azote 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. Contexte de la R & D Dans les années 1950, avec la vague de la révolution industrielle, l’application des matériaux en carbone est devenue de plus en plus étendue. Parmi eux, le domaine d’application du charbon actif était le tamis moléculaire de carbone 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 de 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 colonnaire 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 modulée en pression (PSA) est utilisé dans l’industrie pour produire de l’azote. Le tamis moléculaire de 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 par 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 de carbone utilise les caractéristiques du tamisage pour atteindre l’objectif de séparation de l’oxygène et de l’azote. Lorsque le tamis moléculaire adsorbe le 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 constituent 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 à des 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 de vitesse de diffusion relative des molécules de gaz de différentes tailles, les composants du mélange gazeux 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 doit être de 0,28 à 0,38 nm. Dans la gamme de taille des micropores, l’oxygène peut rapidement se 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, réalisant 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 d’oxygène et d’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 entrer. Dans les micropores, il n’y a pas d’effet de séparation. SLCMS-USP | Tamis moléculaire de carbone Équipement d’azote PSA SLCMS-HP1 Tamis moléculaire 3A Nous sommes tamis moléculaire de carbone, si vous êtes intéressé par le tamis moléculaire de carbone, vous pouvez parcourir les produits connexes et initier des consultations sur notre site Web.