Hauptbestandteile des Kohlenstoffmolekularsiebs und Prinzipien der Stickstoffproduktion
Kohlenstoffmolekularsiebe sind eine neue Art von Adsorptionsmitteln, die in den 1970er Jahren entwickelt wurden. Es ist ein ausgezeichnetes unpolares Kohlenstoffmaterial. Stickstoff produzierendes Kohlenstoffmolekularsieb wird zur Trennung von Luft und zur Anreicherung von Stickstoff verwendet. Der kryogene Hochdruck-Stickstofferzeugungsprozess hat die Vorteile niedriger Investitionskosten, einer schnellen Stickstofferzeugungsgeschwindigkeit und niedriger Stickstoffkosten. Daher ist es derzeit das bevorzugte Druckwechseladsorptionsverfahren und stickstoffreiche Adsorptionsmittel für die Luftzerlegung in der technischen Industrie. Dieser Stickstoff wird in der chemischen Industrie, der Öl- und Gasindustrie, der Elektronikindustrie, der Lebensmittelindustrie, der Kohleindustrie, der pharmazeutischen Industrie, der Kabelindustrie, der Wärmebehandlung von Metallen und im Transportwesen verwendet. Auch die Lagerung und andere Aspekte sind weit verbreitet.
In den 1950er Jahren, mit dem Beginn der industriellen Revolution, wurde die Anwendung von Kohlenstoffmaterialien immer umfangreicher. Unter ihnen war die Anwendung von Aktivkohle die schnellste Ausweitung der Kohlenstoffmolekularsiebe für Stickstoffgeneratoren, von der anfänglichen Filtration von Verunreinigungen bis zur Trennung verschiedener Gruppen. Gleichzeitig hat sich mit dem technologischen Fortschritt auch die Fähigkeit der Menschheit, Materialien zu verarbeiten, immer weiter verbessert. In diesem Fall haben sich Kohlenstoffmolekularsiebe herauskristallisiert.
Ⅰ. Die Hauptbestandteile des Kohlenstoffmolekularsiebs
Der Hauptbestandteil des Kohlenstoffmolekularsiebs ist elementarer Kohlenstoff, und das Erscheinungsbild ist ein schwarzer säulenförmiger Feststoff. Da es eine große Anzahl von Mikroporen mit einem Durchmesser von 4 Angström enthält, haben die Mikroporen eine starke sofortige Affinität für Sauerstoffmoleküle und können zur Trennung von Sauerstoff und Stickstoff in der Luft verwendet werden. Die Druckwechseladsorptionsanlage (PSA) wird in der Industrie zur Stickstoffproduktion eingesetzt. Kohlenstoffmolekularsiebe haben eine große Stickstoffproduktionskapazität, eine hohe Stickstoffrückgewinnungsrate und eine lange Lebensdauer. Es ist für verschiedene Arten von PSA-Stickstoffgeneratoren geeignet und ist die erste Wahl für PSA-Stickstoffgeneratoren. Die Stickstoffproduktion durch Lufttrennung mit Kohlenstoffmolekularsieben ist in der Petrochemie, der Wärmebehandlung von Metallen, der Elektronikherstellung, der Lebensmittelkonservierung und anderen Branchen weit verbreitet.
Ⅱ. Die Grundsätze der Stickstoffproduktion mit Kohlenstoffmolekularsieben
Bei dem Produkt handelt es sich um ein Kohlenstoffadsorptionsmittel, eine poröse Substanz, die aus Kohlenstoff besteht, und das Porenstrukturmodell ist eine ungeordnet gestapelte Kohlenstoffstruktur. Das Kohlenstoffmolekularsieb ist eine nicht-quantitative Verbindung, und seine wichtigen Eigenschaften beruhen auf seiner mikroporösen Struktur. Seine Fähigkeit, Luft abzuscheiden, hängt von den unterschiedlichen Diffusionsgeschwindigkeiten der verschiedenen Gase in der Luft in den Kohlenstoffmolekularsieb-Mikroporen oder von unterschiedlichen Adsorptionskräften ab, oder beide Effekte wirken gleichzeitig. Unter Gleichgewichtsbedingungen liegt die Adsorptionskapazität des Kohlenstoffmolekularsiebs für Stickstoff und Sauerstoff recht nahe beieinander, aber die Diffusionsgeschwindigkeit von Sauerstoffmolekülen durch die engen Lücken des mikroporösen Kohlenstoffmolekularsiebsystems ist viel schneller als die von Stickstoffmolekülen. Die Stickstoffproduktion bei der Luftzerlegung durch Kohlenstoffmolekularsiebe basiert auf dieser Leistung, die in der Zeit außerhalb der Gleichgewichtsbedingungen liegt, so dass Stickstoffmoleküle in der Gasphase angereichert werden können.
