Ogljikovo molekularno sito

1. premer delcev: 1,0-1,3 mm

2. Gostota nasipnega materiala: 640-680 kg/m³

3. Obdobje adsorpcije: 2x60S

4. tlačna trdnost: ≥70N/kos

Namen: Ogljikovo molekularno sito je nov adsorbent, razvit v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, odličen nepolarni ogljikov material. Ogljikovo molekularno sito (CMS), ki se uporablja za ločevanje dušika iz zraka, obogatenega z uporabo nizkotlačnega dušikovega postopka pri sobni temperaturi, ima nižje investicijske stroške v primerjavi s tradicionalnim globoko hladnim visokotlačnim dušikovim postopkom, visoko hitrost proizvodnje dušika in nizke stroške dušika. Zato je v inženirski industriji prednostni adsorbent, bogat z dušikom, za ločevanje zraka z adsorpcijo pri nihanju tlaka (PSA). Ta dušik se pogosto uporablja v kemični industriji, naftni in plinski industriji, elektronski industriji, živilski industriji, premogovništvu, farmacevtski industriji, kabelski industriji, toplotni obdelavi kovin, transportu in skladiščenju ter drugih vidikih.

Načelo delovanja: Ogljikovo molekularno sito uporablja presejalne značilnosti za doseganje ločitve kisika in dušika. Pri adsorpciji nečistoč z molekularnim sitom imajo velike in mezoporozne molekule le vlogo kanala, ki adsorbira molekule, ki se prenašajo v mikropore in submikropore, pri čemer mikropore in submikropore predstavljajo dejanski volumen adsorpcije. Kot je prikazano na prejšnji sliki, ogljikovo molekularno sito vsebuje veliko število mikropor, ki omogočajo molekulam z majhno kinetično velikostjo hitro difundiranje v pore, hkrati pa omejujejo vstop molekul velikega premera. Zaradi razlike v relativni hitrosti difuzije molekul plina različnih velikosti je mogoče učinkovito ločiti komponente plinske mešanice. Zato mora biti porazdelitev mikropor v ogljikovem molekularnem situ od 0,28 nm do 0,38 nm, odvisno od velikosti molekule. Znotraj območja velikosti mikropor lahko kisik hitro difundira v pore skozi odprtino por, medtem ko dušik težko prehaja skozi odprtino por, da se doseže ločitev kisika in dušika. Velikost mikropor je osnova za ločevanje kisika in dušika z molekularnim sitom z ogljikom. Če je velikost por prevelika, kisik in dušik zlahka vstopita v mikropore molekularnega sita in ne moreta opravljati ločitvene vloge. Če je velikost por premajhna, kisik in dušik ne moreta opravljati ločitvene vloge.

Naprava za ločevanje dušika z ogljikovim molekularnim sitom na zraku: naprava je splošno znana kot dušikov stroj. Tehnološki postopek je metoda adsorpcije z nihanjem tlaka (na kratko metoda PSA) pri normalni temperaturi. Adsorpcija z nihanjem tlaka je postopek adsorpcije in ločevanja brez vira toplote. Adsorpcijska zmogljivost ogljikovega molekularnega sita za adsorbirane komponente (predvsem molekule kisika) se adsorbira med tlakom in proizvodnjo plina zaradi zgornjega načela, desorpcija pa med razbremenitvijo in izpušnim plinom, da se regenerira ogljikovo molekularno sito. Hkrati dušik, obogaten v plinski fazi sloja, prehaja skozi sloj in postane produktni plin, pri čemer je vsak korak ciklično delovanje. Ciklično delovanje postopka PSA vključuje: polnjenje tlaka in proizvodnjo plina; enakomeren tlak; zniževanje tlaka, izpušni plin; nato tlak, proizvodnjo plina; več delovnih faz, ki tvorijo ciklični postopek delovanja. Glede na različne metode regeneracije postopek lahko razdelimo na postopek vakuumske regeneracije in postopek atmosferske regeneracije. Oprema za proizvodnjo dušika PSA lahko glede na potrebe uporabnikov vključuje sistem za čiščenje s kompresijo zraka, sistem za adsorpcijo z nihanjem tlaka, sistem za krmiljenje programa ventilov (vakuumska regeneracija mora imeti tudi vakuumsko črpalko) in sistem za dovod dušika.