PSA制氮用碳分子筛技术简介

　　二十世纪五十年代，伴随着工业革命的大潮，碳材料的应用越来越广泛，其中活性碳的应用领域扩展最快，从最初的过滤杂质逐渐发展到分离不同组份。制氮机按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。制氮机厂家空气为原料，以优质碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理(PSA)，利用充满微孔的分子筛，对空气进行选择性吸附，以达到氧氮分离的目的。与此同时，随着技术的进步，人类对物质的加工能力也越来越强，在这种情况下，碳分子筛应运而生。制氮机厂家空气为原料，以优质碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理(PSA)，利用充满微孔的分子筛，对空气进行选择性吸附，以达到氧氮分离的目的。六十年代，碳分子筛在美国最先制造成功并很快推广应用，最初，碳分子筛是被用作从空气中分离氧气的吸附剂，后来逐渐应用在制取氮气的装置上。到了七十年代未、八十年代初，世界各国对氮气的需求量不断增加，而变压吸附制氮技术也逐渐成熟起来，进一步推动了碳分子筛制造技术的发展。

　　到了一九八二年，美国和日本的氮气产量相继超过了氧气，此时，变压吸附制取的氮气已经占氮气总产量的18%左右，由于变压吸附制氮所占的市场经济份额发展越来越多越大，世界各主要包括工业发达国家都投入了企业资金投入研发变压吸附用碳分子筛，其中，美国、日本、德国在技术上我们处于中国领先战略地位。一直到没有今天，世界上社会主要的碳分子筛生产设备厂家也还是可以分布在这些不同国家。比较我国著名的有美国的Calgon公司、普莱克斯公司；日本的岩谷公司、武田公司；德国的BF公司等。其中，美系分子筛在国内研究所占资本市场价值份额很小，德系和日系分子筛厂家在国内方面都有自己代理有限公司，因而学生所占市场销售份额同时也是为了最大的。

　　碳分子筛的原料为椰子壳、煤炭、树脂等，第一步先经加工后粉化，然后与基料揉合，基料主要是通过增加工作强度，防止破碎粉化的材料；第二步是活化造孔，在600～1000温度下通入活化剂，常用的活化剂有水产生蒸气、二氧化碳、氧气环境以及研究它们的混合气。它们与较为丰富活泼的无定型过程中碳原子之间进行一个热化学方法反应，以扩大比表面积可以逐步发展形成一种孔洞表面活化造孔时间从10～60min不等；第三步为孔结构具有调节，利用学生化学分析物质的蒸气：如苯在碳分子筛内部微孔壁进行不同沉积来调节孔的大小，使之满足设计要求。

这是分子筛的孔隙结构:

　　如图所示，当分子筛吸附杂质气体的，和中孔大作品仅用于信道将被传递到所述吸附分子的微孔和亚微孔，微孔和亚微孔是从吸附容量的真实。

　　我们可以知道，利用碳分子筛变压吸附制氮是靠范德华力来分离以及氧气和氮气的，因此，分子筛的比表面积影响越大，孔径主要分布越均匀，并且通过微孔或亚微孔材料数量越来越多，吸附量就越大；同时，如果一个孔径能尽量小，范德华力场重叠，对低浓度生活物质文化也有学生更好的分离技术作用。因此，在PSA制氮设备中，分子筛的性能研究直接管理关系到企业整套系统设备的产气量及能耗，所以，选择自己合适的吸附剂是重中之重。