カーボンモレキュラーシーブとは何ですか?
カーボンモレキュラーシーブ - 金属熱処理用吸着剤など
カーボンモレキュラーシーブは、1970年代に開発された新しいタイプの吸着剤です。これは、優れた非極性炭素系セルロース材料の一種である。カーボンモレキュラーシーブ(CMS)は、空気の分離と濃縮に使用されます。窒素は、従来の極低温高圧窒素製造プロセスよりも投資コストが少なく、窒素生産速度が速く、窒素コストが低いという利点を持つ常温および低圧窒素製造プロセスを採用しています。したがって、現在、エンジニアリング産業において空気分離のための好ましい圧力スイング吸着(PSA)窒素リッチ吸着剤である。この窒素は、化学工業、石油およびガス産業、エレクトロニクス産業、食品産業、石炭産業、製薬産業、ケーブル産業で使用され、金属熱処理、輸送および貯蔵に広く使用されている。R&Dの背景
1950年代、産業革命の潮流とともに、炭素材料の応用はますます広範になりました。このうち、活性炭の応用分野は窒素製造用のPSAカーボンモレキュラーシーブであった。膨張は、不純物の初期ろ過から異なる成分の分離まで、最も速いです。同時に、技術の進歩に伴い、人類の材料加工能力はますます強くなっています。この場合、炭素モレキュラーシーブが出現している。
炭素モレキュラーシーブの主成分
炭素モレキュラーシーブの主成分は単体炭素であり、外観は黒い柱状固体である。直径4オングストロームのマイクロポアを多数含んでいるため、酸素分子との瞬時親和性が強く、空気中の酸素と窒素の分離に利用できます。圧力スイング吸着装置(PSA)は、窒素を製造するために産業で使用されています。カーボンモレキュラーシーブは、大きな窒素生産能力、高い窒素回収率、長寿命を有する。これは、PSA窒素発生器の様々なタイプに適しており、PSA窒素発生器のための最初の選択肢です。炭素分子ふるい空気分離窒素生産は、石油化学、金属熱処理、電子機器製造、食品保存および他の産業で広く使用されている。
動作原理
炭素モレキュラーシーブは、酸素と窒素を分離する目的を達成するために、ふるい分けの特性を使用します。モレキュラーシーブが不純物ガスを吸着する場合、マクロ孔とメソ孔はチャネルの役割を果たすだけで、吸着した分子をマイクロポアとサブマイクロポアに輸送し、マイクロポアとサブマイクロポアは実際の吸着量です。先の図に示すように、炭素モレキュラーシーブは多数のマイクロポアを含んでいる。これらのマイクロポアは、大きな直径の分子の侵入を制限しながら、小さな動的サイズの分子が細孔内に急速に拡散することを可能にする。異なるサイズのガス分子の相対拡散速度の違いにより、混合ガスの成分を効果的に分離することができる。したがって、炭素モレキュラーシーブを製造する場合、分子の大きさに応じて、炭素モレキュラーシーブ内部のマイクロポアの分布は0.28〜0.38nmであるべきである。マイクロポアの大きさの範囲内では、酸素はマイクロポアの細孔を通って細孔内に素早く拡散することができるが、窒素がマイクロポアの細孔を通過することは困難であり、酸素と窒素の分離を達成する。炭素モレキュラーシーブの孔径は、酸素と窒素の分離の基礎となる。細孔径が大きすぎると、酸素と窒素のモレキュラーシーブが細孔に容易に入り込み、分離できません。孔径が小さすぎると、酸素も窒素も入りません。マイクロポアでは、分離効果がない。
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