Kohlenstoffmolekularsieb

1. Partikeldurchmesser: 1,0-1,3 mm

2. Schüttdichte: 640-680 kg/m³

3. Adsorptionszeitraum: 2x60S

4. Druckfestigkeit: ≥70N/Stück

Zweck: Kohlenstoffmolekularsiebe sind ein neues Adsorbent, das in den 1970er Jahren entwickelt wurde. Sie sind ein hervorragendes unpolares Kohlenstoffmaterial. Kohlenstoffmolekularsiebe (CMS) werden zur Trennung von luftangereichertem Stickstoff verwendet. Dabei wird ein Stickstoffverfahren bei Raumtemperatur und niedrigem Druck verwendet. Im Vergleich zum herkömmlichen Stickstoffverfahren mit tiefem, kaltem Druck sind die Investitionskosten geringer, die Stickstoffproduktionsgeschwindigkeit höher und die Stickstoffkosten niedriger. Daher ist es das bevorzugte stickstoffreiche Adsorbent der Maschinenbauindustrie für die Druckwechseladsorption (PSA) zur Luftzerlegung. Dieser Stickstoff wird häufig in der chemischen Industrie, der Öl- und Gasindustrie, der Elektronikindustrie, der Lebensmittelindustrie, der Kohleindustrie, der Pharmaindustrie, der Kabelindustrie, der Metallwärmebehandlung, dem Transport und der Lagerung usw. eingesetzt.

Funktionsprinzip: Kohlenstoffmolekularsiebe nutzen Siebeigenschaften zur Trennung von Sauerstoff und Stickstoff. Bei der Adsorption von Verunreinigungsgasen durch Molekularsiebe fungieren große und mesoporöse Poren lediglich als Kanäle. Die adsorbierten Moleküle werden zu Mikroporen und Submikroporen transportiert, wobei Mikroporen und Submikroporen das eigentliche Adsorptionsvolumen ausmachen. Wie in der vorherigen Abbildung gezeigt, enthält das Kohlenstoffmolekularsieb eine große Zahl von Mikroporen, die es Molekülen mit geringer kinetischer Größe ermöglichen, schnell in die Poren zu diffundieren, während das Eindringen von Molekülen mit großem Durchmesser begrenzt wird. Aufgrund der unterschiedlichen relativen Diffusionsgeschwindigkeiten von Gasmolekülen unterschiedlicher Größe können die Komponenten des Gasgemisches wirksam getrennt werden. Daher sollte die Verteilung der Mikroporen im Kohlenstoffmolekularsieb je nach Molekülgröße zwischen 0,28 nm und 0,38 nm liegen. Innerhalb des Mikroporengrößenbereichs kann Sauerstoff schnell durch die Porenöffnung in die Pore diffundieren, Stickstoff hingegen nur schwer, sodass eine Trennung von Sauerstoff und Stickstoff erreicht wird. Die Mikroporengröße ist die Grundlage für die Trennung von Sauerstoff und Stickstoff im Kohlenstoffmolekularsieb. Ist die Porengröße zu groß, können Sauerstoff und Stickstoff leicht in die Mikroporen des Molekularsiebs eindringen und können keine Trennung bewirken; ist die Porengröße zu klein, können Sauerstoff und Stickstoff nicht in die Mikroporen eindringen und können keine Trennung bewirken.

Vorrichtung zur Luftzerlegung mit Kohlenstoffmolekularsieb und Stickstoff: Diese Vorrichtung wird allgemein als Stickstoffmaschine bezeichnet. Der technologische Prozess ist die Druckwechseladsorption (kurz PSA-Methode) bei Normaltemperatur. Druckwechseladsorption ist ein Prozess der Adsorption und Trennung ohne Wärmequelle. Die Adsorptionskapazität des Kohlenstoffmolekularsiebs für adsorbierte Komponenten (hauptsächlich Sauerstoffmoleküle) wird aufgrund des oben beschriebenen Prinzips während der Druckbeaufschlagung und Gasproduktion adsorbiert und während der Druckentlastung und Entlüftung desorbiert, wodurch das Kohlenstoffmolekularsieb regeneriert wird. Gleichzeitig passiert der in der Gasphase des Betts angereicherte Stickstoff das Bett und wird zum Produktgas. Jeder Schritt ist ein zyklischer Vorgang. Der zyklische Vorgang des PSA-Prozesses umfasst: Druckbeaufschlagung und Gasproduktion; gleichmäßiger Druck; Verringern, Entlüften; dann Druck, Gasproduktion; mehrere Arbeitsschritte, die einen zyklischen Betriebsprozess bilden. Je nach den verschiedenen Regenerationsmethoden des Prozesses kann dieser in Vakuumregeneration und atmosphärische Regeneration unterteilt werden. Die Ausrüstung der PSA-Stickstoffherstellungsmaschine kann je nach Bedarf des Benutzers ein Luftkompressionsreinigungssystem, ein Druckwechseladsorptionssystem, ein Ventilprogrammsteuerungssystem (für die Vakuumregeneration ist außerdem eine Vakuumpumpe erforderlich) und ein Stickstoffversorgungssystem umfassen.