Principaux composants du tamis moléculaire au carbone et principes de la production d'azote
Le tamis moléculaire de carbone est un nouveau type d'adsorbant mis au point dans les années 1970. Il s'agit d'un excellent matériau de carbone non polaire. Le tamis moléculaire de carbone pour la production d'azote est utilisé pour séparer l'air et enrichir l'azote. Le processus de production d'azote cryogénique à haute pression présente les avantages d'un faible coût d'investissement, d'une vitesse de production rapide de l'azote et d'un faible coût de l'azote. Par conséquent, il s'agit actuellement de l'adsorption modulée en pression et de l'adsorbant riche en azote préférés pour la séparation de l'air dans l'industrie mécanique. 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, le traitement thermique des métaux et les transports. Le stockage et d'autres aspects sont largement utilisés.
Dans les années 1950, avec la vague de la révolution industrielle, l'application des matériaux à base de carbone est devenue de plus en plus étendue. Parmi elles, l'application du charbon actif a été l'expansion la plus rapide des tamis moléculaires en carbone pour les générateurs d'azote, de la filtration initiale des impuretés à la séparation des différents groupes. Parallèlement, avec les progrès technologiques, la capacité de l'humanité à traiter les matériaux est devenue de plus en plus forte. Dans ce cas, les tamis moléculaires de carbone sont apparus.
Ⅰ. Les principaux composants du tamis moléculaire de carbone
Le principal composant du tamis moléculaire de carbone est le carbone élémentaire, et son aspect est celui d'un solide noir en forme de colonne. Comme 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 au carbone a une grande capacité de production d'azote, un taux élevé de récupération de l'azote et une longue durée de vie. Il convient à divers types de générateurs d'azote PSA et constitue le premier choix pour les générateurs d'azote PSA. La production d'azote par séparation de l'air par tamis moléculaire au carbone a été largement utilisée dans la pétrochimie, le traitement thermique des métaux, la fabrication électronique, la conservation des aliments et d'autres industries.
Ⅱ. Les principes de la production d'azote par tamis moléculaire au carbone
Le produit est un adsorbant de carbone, une substance poreuse composée de carbone, et le modèle de structure des pores est une structure de carbone empilée de manière désordonnée. Le tamis moléculaire de carbone est un composé non quantitatif dont les propriétés importantes reposent sur sa structure microporeuse. Sa capacité à séparer l'air dépend des différentes vitesses de diffusion dans les micropores du tamis moléculaire de carbone des divers gaz présents dans l'air, ou des différentes forces d'adsorption, ou encore des deux effets simultanés. Dans des conditions d'équilibre, la capacité d'adsorption du tamis moléculaire de carbone pour l'azote et l'oxygène est assez proche, mais la vitesse de diffusion des molécules d'oxygène à travers les espaces étroits du système microporeux du tamis moléculaire de carbone est beaucoup plus rapide que celle des molécules d'azote. La production d'azote par séparation de l'air à l'aide de tamis moléculaires de carbone est basée sur cette performance, dans le temps loin des conditions d'équilibre, de sorte que les molécules d'azote peuvent être enrichies dans la phase gazeuse.
