غربال مولکولی کربن

۱. قطر ذرات: ۱.۰-۱.۳ میلی‌متر

2. چگالی ظاهری: 640-680 کیلوگرم بر متر مکعب

۳. دوره جذب: ۲x۶۰S

4. مقاومت فشاری: ≥70N/قطعه

هدف: غربال مولکولی کربن یک جاذب جدید است که در دهه 1970 توسعه یافته است، یک ماده کربنی غیر قطبی عالی است، غربال‌های مولکولی کربن (CMS) برای جداسازی نیتروژن غنی از هوا، با استفاده از فرآیند نیتروژن کم فشار در دمای اتاق، نسبت به فرآیند نیتروژن با فشار بالا و عمیق سنتی، هزینه‌های سرمایه‌گذاری کمتری، سرعت تولید نیتروژن بالا و هزینه نیتروژن پایین دارد. بنابراین، این جاذب غنی از نیتروژن با جذب نوسان فشار (PSA) برای جداسازی هوا در صنعت مهندسی ترجیح داده می‌شود، این نیتروژن به طور گسترده در صنایع شیمیایی، صنعت نفت و گاز، صنعت الکترونیک، صنایع غذایی، صنعت زغال سنگ، صنعت داروسازی، صنعت کابل، عملیات حرارتی فلزات، حمل و نقل و ذخیره‌سازی و سایر جنبه‌ها استفاده می‌شود.

اصل کار: غربال مولکولی کربنی استفاده از ویژگی‌های غربالگری برای دستیابی به جداسازی اکسیژن و نیتروژن است. در جذب گاز ناخالصی توسط غربال مولکولی، ذرات بزرگ و مزومتخلخل فقط نقش کانال را ایفا می‌کنند، مولکول‌های جذب شده به میکروپورها و زیرمیکروپورها منتقل می‌شوند، میکروپورها و زیرمیکروپورها حجم واقعی جذب هستند. همانطور که در شکل قبلی نشان داده شده است، غربال مولکولی کربنی حاوی تعداد زیادی میکروپور است که به مولکول‌هایی با اندازه جنبشی کوچک اجازه می‌دهد تا به سرعت در منافذ پخش شوند، در حالی که ورود مولکول‌های با قطر بزرگ را محدود می‌کند. با توجه به تفاوت در سرعت انتشار نسبی مولکول‌های گاز با اندازه‌های مختلف، اجزای مخلوط گاز را می‌توان به طور موثر از هم جدا کرد. بنابراین، توزیع میکروپورها در غربال مولکولی کربنی باید از 0.28 نانومتر تا 0.38 نانومتر بسته به اندازه مولکول باشد. در محدوده اندازه میکروپور، اکسیژن می‌تواند به سرعت از طریق روزنه منافذ به داخل منافذ نفوذ کند، اما عبور نیتروژن از روزنه منافذ دشوار است، بنابراین جداسازی اکسیژن و نیتروژن حاصل می‌شود. اندازه منافذ میکروپور اساس جداسازی اکسیژن و نیتروژن توسط غربال مولکولی کربن است، اگر اندازه منافذ خیلی بزرگ باشد، اکسیژن و نیتروژن به راحتی وارد میکروپور غربال مولکولی می‌شوند و نمی‌توانند نقش جداسازی را ایفا کنند. اندازه منافذ خیلی کوچک است و اکسیژن و نیتروژن نمی‌توانند وارد میکروپور شوند و نمی‌توانند نقش جداسازی را ایفا کنند.

دستگاه جداسازی نیتروژن هوا با غربال مولکولی کربن: این دستگاه عموماً به عنوان دستگاه نیتروژن شناخته می‌شود. فرآیند تکنولوژیکی آن روش جذب نوسان فشار (به اختصار روش PSA) در دمای معمولی است. جذب نوسان فشار فرآیندی از جذب و جداسازی بدون منبع گرما است. ظرفیت جذب غربال مولکولی کربن به اجزای جذب شده (عمدتاً مولکول‌های اکسیژن) در طول فشار و تولید گاز به دلیل اصل فوق جذب می‌شود و در طول کاهش فشار و تخلیه، دفع می‌شود تا غربال مولکولی کربن بازسازی شود. در همان زمان، نیتروژن غنی شده در فاز گازی بستر از بستر عبور می‌کند تا به گاز محصول تبدیل شود و هر مرحله یک عملیات چرخه‌ای است. عملیات چرخه‌ای فرآیند PSA شامل موارد زیر است: شارژ فشار و تولید گاز؛ فشار یکنواخت؛ کاهش تدریجی، تخلیه؛ سپس فشار، تولید گاز؛ چندین مرحله کاری که یک فرآیند عملیات چرخه‌ای را تشکیل می‌دهند. با توجه به روش‌های مختلف بازسازی فرآیند، می‌توان آن را به فرآیند بازسازی خلاء و فرآیند بازسازی اتمسفری تقسیم کرد. تجهیزات دستگاه تولید نیتروژن PSA با توجه به نیاز کاربران می‌تواند شامل سیستم تصفیه فشرده‌سازی هوا، سیستم جذب نوسان فشار، سیستم کنترل برنامه شیر (بازسازی خلاء نیز نیاز به پمپ خلاء دارد) و سیستم تأمین نیتروژن باشد.