碳分子筛制氮原理是什么？

 

碳分子筛是以煤为主要原料，经特殊加工而成的一种表面充满微孔的黑色颗粒。它是一种半永久性吸附剂。它对氧和氮的分离效果主要取决于两种气体在碳分子筛表面的不同扩散速率。直径越小的气体分子扩散越快，进入分子筛固相的次数越多。直径较大的气体分子扩散较慢，进入分子筛固相的时间较短。这样，氮的富集组分可以在气相中获得。

 

变压吸附制氮设备采用优质分子筛碳分子筛作为吸附剂，利用变压吸附原理直接从压缩空气中获取氮气。在一定压力下，由于动力学效应，氧和氮在碳分子筛上的扩散速率变化很大。在短时间内，氧分子被碳分子筛吸附，氮分子在气相中富集，实现氧和氮的分离。由于碳分子筛对氧的吸附能力随压力变化很大，因此降低压力可以解吸被碳分子筛吸附的氧分子，使碳分子筛再生，交替重复循环，连续生产优质氮气。

 

有两个装有碳分子筛的吸附塔。处理后的压缩空气由吸附塔底部的阀门引入。当通过碳分子筛时，O2被其吸附，N2从空气出口流出。当一个塔吸附时，另一个塔再生。所谓再生就是在吸附完成后迅速减压，从而将内部氧气从碳分子筛中分离出来并排放到大气中。在微机控制下，两塔轮流工作，完成氧氮分离，连续输出氮气。

 

因此，利用碳分子筛在一定时间内对氧和氮的吸附能力的差异，微机结合加压吸附和真空解吸的快速循环过程，按照特定程序完成氧和氮的分离，从而在气相中获得高纯度的氮气。