活性炭の分類を素早く理解する
活性炭は、黒色多孔質固体炭素の一種で、石炭を粉砕して成形したり、石炭粒子を炭化・活性化したりして製造される。主成分は炭素で、少量の酸素、水素、硫黄、窒素、塩素などの元素を含んでいます。通常の活性炭の比表面積は500〜1700m2 / gです。吸着性能が強く、幅広い用途の工業用吸着剤です。活性炭は、炭素分子篩としても知られる伝統的で現代的な人工材料です。 分類： 原材料、製造方法、外観と形状、および適用機会のさまざまな供給源に応じて、環境に優しい活性炭には多くの種類があります。現在まで、測定可能な統計資料はなく、数千種類ほどあります。 原材料の供給源によると: 1.木製活性炭;動物の骨、血液炭;3.鉱物原料活性炭;4.その他の原料活性炭;5.再生活性炭。 製造方法によれば: 1.化学活性炭(化学炭);2.物理的な活性炭;3.化学的 - 物理的または物理 - 化学的活性炭。 外観形状に応じて: 1.粉末活性炭;2.粒状活性炭;3.形のない粒状活性炭;円筒形活性炭;5.球状活性炭;6.他の形状の活性炭。 絞りによると: マクロ孔半径>20 000nm;遷移孔半径150-20000nm;マイクロポア半径
化学反応の触媒および担体としての活性アルミナ
活性アルミナは、大きな比表面積、様々な細孔構造および細孔径分布、ならびに豊富な表面特性を有する。したがって、吸着剤、触媒および触媒担体において幅広い用途を有する。 吸着剤および触媒担体用のアルミナは、ファインケミカルであり、また特殊な化学物質である。異なる用途は、その強い特異性と多くの品種やグレードの理由である物理的構造のための異なる要件を持っています。統計によると、触媒および担体として使用されるアルミナの量は、モレキュラーシーブ、シリカゲル、活性炭、珪藻土およびシリカアルミナゲルを使用した触媒の総量よりも多い。これは、触媒および担体中のアルミナの中心的な位置を示す。その中でも、η-Al2O3およびγ-Al2O3は最も重要な触媒および担体である。それらは両方とも欠陥を含むスピネル構造である。両者の違いは、四面体結晶構造が異なる(γ>η)ことと、六方晶層積層体の行規則性が異なる(γ>η)ことと、Al−O結合距離が異なる(η>γ、その差が0.05〜0.1nm)である。
カーボンモレキュラーシーブは、新しいタイプの非極性吸着剤です
モレキュラーシーブが空気を分離する能力は、カーボンモレキュラーシーブの細孔内の空気中の様々なガスの拡散速度、または吸着力、またはその両方に依存する。カーボンモレキュラーシーブスPSA空気分離窒素生産は、この性能に基づいています。 カーボンモレキュラーシーブは、窒素を生成するために使用されます。N2濃度とガス生産量は、ユーザーのニーズに応じて調整できます。ガス生産時間と運転圧力が決まると、ガス生産量が低下し、N2濃度が増加し、そうでなければN2濃度が低下する。ユーザーは実際のニーズに応じて調整できます。
PSA窒素発生装置におけるモレキュラーシーブの影響
炭素分子ふるいPSA窒素発生器の生産は、酸素と窒素を分離するためにファンデルワールス力に依存しています。したがって、モレキュラーシーブの比表面積が大きいほど、細孔径分布がより均一になり、マイクロポアまたはサブマイクロポアの数が多いほど、吸着能は大きくなる。、孔径をできるだけ小さくできれば、ファンデルワールス力場が重なり合い、低濃度物質に対する分離効果が良好となる。 炭素モレキュラーシーブは非定量的な化合物であり、その重要な特性はその微多孔構造に基づいている。空気を分離する能力は、炭素モレキュラーシーブの細孔内の空気中の様々なガスの異なる拡散速度、または異なる吸着力、または両方の効果が同時に働くことに依存する。平衡条件下では、炭素分子篩の酸素と窒素に対する吸着能力は非常に近いが、炭素分子篩微多孔系の狭い隙間を通る酸素分子の拡散速度は窒素分子の拡散速度よりもはるかに速い。炭素モレキュラーシーブ空気分離窒素製造は、この性能に基づいており、平衡条件に達する時間の前に、窒素はPSAプロセスを介して空気から分離される。
一般的な吸着剤(活性炭、モレキュラーシーブ、シリカゲル、活性アルミナ)の原理と特性
1. 吸着・分離プロセスの概要 吸着とは、流体(気体または液体)が固体の多孔質物質と接触しているときに、流体中の1つ以上の成分が多孔質物質の外面およびマイクロポアの内面に転写され、これらの表面に濃縮されて単層または複数分子層プロセスを形成することを意味する。吸着された流体は吸着物と呼ばれます。吸着物と吸着剤の物理的および化学的性質が異なるため、異なる吸着剤の吸着剤の吸着能力も異なります。したがって、流体が吸着剤と接触すると、吸着剤は流体の1つに影響を与えます。または、一部の成分は他の成分と比較して吸着選択性が高く、吸着相と吸収相の成分を濃縮して、物質の分離を実現できます。 2.吸着/脱着プロセス 吸着プロセス:濃縮または液化のプロセスと見なすことができます。したがって、温度が低く、圧力が高いほど、吸着能力が大きくなります。すべての吸着剤について、液化しやすい(沸点が高いほど)ガスの吸着量が多くなり、液化しにくい(沸点が低い)ほどガスの吸着量が少なくなります。 脱着プロセス:ガス化または揮発のプロセスと見なすことができます。したがって、温度が高く、圧力が低いほど、脱着はより完全になります。すべての吸着剤について、液化しやすい(沸点が高い)ガスは脱着しにくく、液化されにくい(沸点が低い)ガスほど脱着しやすくなります。吸着は、物理吸着と化学吸着に分けられます。 物理的吸着分離の原理:固体表面の原子または基と外来分子の間の吸着力(ファンデルワールス力、静電気力)の差を利用して分離を達成します。吸着力の大きさは、吸着剤と吸着剤の両方の特性に関係しています。 化学吸着分離の原理:固体吸着剤の表面で化学反応が起こり、吸着物と吸着剤を化学結合で結合させる吸着プロセスに基づいているため、選択性が強いです。化学吸着は一般的に遅く、単層しか形成できず、不可逆的です。 3.さまざまな吸着剤の特徴 活性炭:豊富な微多孔質およびメソポーラス構造を持ち、比表面積は約500〜1000m2 / gであり、細孔径分布は主に2〜50nmです。活性炭は、主に吸着剤によって生成されたファンデルワールス力に依存して吸着を生成し、主に有機化合物の吸着、重質炭化水素の吸着と除去、消臭剤などに使用されます。 モレキュラーシーブ:比表面積が約500〜1000m2 / gの規則的な微多孔質細孔構造を持ち、主に微細孔があり、細孔径分布は0.4〜1nmです。モレキュラーシーブの吸着特性は、モレキュラーシーブの構造、組成、およびバランスカチオンの種類を調整することで変更できます。モレキュラーシーブは、主に、平衡陽イオンとモレキュラーシーブフレームワークの間の特徴的な細孔構造とクーロン力場に依存して吸着を生成します。熱安定性と熱水安定性に優れています。さまざまな気相および液相の分離および精製に広く使用されています。使用すると、吸着剤は強い選択性、高い吸着深さ、および大きな吸着能力という特徴を持っています。 シリカゲル:シリカゲル吸着剤の比表面積は約300〜500m2 / gで、主にメソポーラスで、細孔径分布は2〜50nmで、細孔流路の内面には豊富な表面ヒドロキシル基があり、主にCO2生成などの吸着乾燥や圧力スイング吸着に使用されます。 活性アルミナ:比表面積200-500m2 / g、主にメソポーラス、2-50nmの細孔径分布、主に乾式脱水、酸性廃ガス精製などに使用されます。
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、優れた非極性炭素ベースのセルロース材料の一種です。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。窒素は常温低圧窒素製造プロセスを採用しており、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があります。そのため、現在、エンジニアリング業界では空気分離用の圧力スイング吸着(PSA)窒素リッチ吸着剤として好まれています。この窒素は、化学産業、石油およびガス産業、電子産業、食品産業、石炭産業、製薬産業、ケーブル産業、および金属熱処理、輸送および貯蔵に広く使用されています。 研究開発の背景 1950年代、産業革命の潮流とともに、炭素材料の用途はますます広範になりました。その中で、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した。 膨張は、不純物の初期ろ過からさまざまな成分の分離まで、最速です。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、カーボンモレキュラーシーブが登場しました。 カーボンモレキュラーシーブの主成分 カーボンモレキュラーシーブの主成分は元素炭素であり、外観は黒い柱状固体です。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、酸素分子との瞬間的な親和性が強く、空気中の酸素と窒素の分離に利用することができます。圧力スイング吸着装置(PSA)は、窒素を生成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、窒素生産能力が大きく、窒素回収率が高く、耐用年数が長いです。さまざまなタイプのPSA窒素発生器に適しており、PSA窒素発生器の最初の選択肢です。 カーボンモレキュラーシーブ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、その他の産業で広く使用されています。 働き主義 カーボンモレキュラーシーブは、ふるい分けの特性を利用して、酸素と窒素を分離する目的を達成します。モレキュラーシーブが不純物ガスを吸着する場合、マクロポアとメソポアはチャネルの役割のみを果たし、吸着された分子をマイクロポアとサブミクロポアに輸送し、マイクロポアとサブミクロポアは実際の吸着量です。前の図に示すように、カーボンモレキュラーシーブには多数のマイクロポアが含まれています。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、小さなダイナミックサイズの分子をポアに急速に拡散させることを可能にします。異なるサイズのガス分子の相対拡散速度の違いにより、ガス混合物の成分を効果的に分離することができます。したがって、カーボンモレキュラーシーブを製造する場合、分子のサイズに応じて、カーボンモレキュラーシーブ内のマイクロポアの分布は0.28〜0.38nmである必要があります。マイクロポアのサイズ範囲内では、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できますが、窒素がマイクロポアの細孔を通過しにくいため、酸素と窒素の分離が実現します。カーボンモレキュラーシーブの細孔径は、酸素と窒素の分離の基礎です。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入りやすくなり、分離できません。また、細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、分離効果はありません。 SLCMS-USPの |カーボンモレキュラーシーブ PSA窒素装置SLCMS-HP1 3Aモレキュラーシーブ カーボンモレキュラーシーブに興味がある場合は、カーボンモレキュラーシーブ、関連製品を閲覧し、当社のWebサイトで相談を開始できます。