碳分子篩是1970年代開發的一種新型吸附劑。 它是一種非極性碳材料。 碳分子篩（CMS）用於(yu) 分離空氣並在常溫下富集氮。 與(yu) 傳(chuan) 統的低溫高壓氮生產(chan) 工藝相比，低壓氮生產(chan) 工藝具有投資成本少，製氮快，氮成本低的優(you) 點。 因此，目前在工程界是變壓吸附（縮寫(xie) ）空氣分離富氮吸附劑。 該氮用於(yu) 化學工業(ye) ，石油和天然氣工業(ye) ，電子工業(ye) ，食品工業(ye) ，煤炭工業(ye) ，製藥工業(ye) ，電纜工業(ye) ，金屬熱處理，廣泛用於(yu) 運輸和存儲(chu) 。

工作原則

 碳分子篩利用篩分的特性來達到分離氧和氮的目的。 當分子篩吸附雜質氣體(ti) 時，大孔和中孔僅(jin) 充當通道，被吸附的分子被運輸到微孔和亞(ya) 微孔中，而微孔和亞(ya) 微孔是實際發揮吸附作用的體(ti) 積。碳分子篩包含大量的微孔。 這些微孔可以使動力學尺寸較小的分子迅速擴散到孔中，同時限製大直徑分子的進入。 由於(yu) 不同大小的氣體(ti) 分子的相對擴散速率不同，因此可以有效地分離氣體(ti) 混合物的成分。 因此，在製造碳分子篩時，根據分子尺寸的大小，碳分子篩內(nei) 的微孔分布應為(wei) 〜。 在該微孔尺寸範圍內(nei) ，氧氣可以通過微孔孔迅速擴散到孔中，但是氮氣難以通過微孔孔，從(cong) 而實現氧和氮的分離。 微孔的孔徑是通過碳分子篩分離氧和氮的基礎。 如果孔徑太大，氧氣和氮氣分子篩很容易進入微孔，不能起到分離的作用； 當孔徑太小時，氧和氮都不能進入微孔，沒有分離作用。

製氮機

我國碳分子篩的研究與(yu) 開發始於(yu) 1980年代。 當時，市場主要供應德國BF和日本武田生產(chan) 的碳分子篩。 價(jia) 格約為(wei) 20萬(wan) 元/噸，但其氮產(chan) 量約為(wei) 100NM3 /，並在1990年代升為(wei) 185NM3 /。 當時，家用碳分子篩的製氮量僅(jin) 為(wei) 140NM3 /。 盡管該指數落後了近30％，但它也重寫(xie) 了中國隻能依靠進口碳分子篩的曆史，並實現了從(cong) 無到有的飛躍！ 由於(yu) 國產(chan) 碳分子篩價(jia) 格低廉，進口碳分子篩的價(jia) 格大大降低，節省了國家外匯，國產(chan) 變壓吸附製氮裝置的蓬勃發展。

變壓吸附製氮機

由於(yu) 條件的限製，家用分子篩不能很好地受到孔徑的控製。 國內(nei) 市場主要使用中低檔碳分子篩。 市場上碳分子篩的碳孔徑分布為(wei) 〜1nm，隻有Yangu分子篩達到了〜6nm。 碳分子篩的原料是椰子殼，煤，樹脂等，它們(men) 經過一步加工和粉化，然後與(yu) 基礎材料捏合。 基材主要是為(wei) 了提高強度並防止壓碎和粉化。 二步是激活毛孔。 活化劑的引入溫度為(wei) 600〜1000℃化學試劑是水蒸氣，二氧化碳，氧氣及其混合物。 它們(men) 與(yu) 相對活躍的無定形碳原子進行熱化學反應，以逐漸擴大比表麵積以形成孔。 活化孔形成時間從(cong) 10到60分鍾不等； 使用化學物質的蒸氣可以通過三個(ge) 步驟來調整孔結構：例如碳分子篩中的苯。沉積微孔壁可以調整孔的大小，從(cong) 而滿足要求。