发布时间：2023-12-29 09:13:57
碳分子筛制氮设备工作原理
碳分子筛制氮设备（CMS-PSA）是以碳分子筛（Carbon Molecular Sieving，简称CMS）为吸附剂，空气为原料，利用变压吸附原理进行氧氮分离制取高纯氮气的气体分离设备。
碳分子筛是以煤作主要原料，经精选、粉碎、成型、干燥、活化、热处理等工序加工而成的表面充满微孔的高效非极性吸附剂。他对不同分子量的气体分子吸附能力不同，而且不同动力学直径的气体分子被吸附在碳分子筛微孔内的扩散速度不同。
碳分子筛对氧、氮存在着共吸附，在同一吸附压力下，氧、氮的平衡吸附量无明显差异，仅凭压力的变化很难完成氧、氮的有效分离。
氧和氮的一般性质虽相差不大，但其动力学直径却不同：氧是3.5埃，氮是3.7埃。两者虽都比碳分子筛微孔孔径小，可是氧分子的扩散速度却比氮分子快数百倍。这是因为分子愈小其扩散速度愈快。在短时间内，因氧分子的扩散速度远大于氮分子，故氧分子优先占据分子筛吸附中心而被大量吸附，数分钟后其吸附量就达90％以上，几乎接近平衡，而此时氮的吸附量仅有5％左右。利用氧、氮短时间内的吸附差异甚大的特点，由程序控制器按特定的时间程序在两个相同的吸附塔之间进行快速的切换，结合加压氧吸附、减压氧解吸的变压吸附过程而将氧从空气中分离出来。含氧的废气从塔底部排出，氮气则因不吸附或极少吸附而在气相得到富集并以产品气形式连续输出。
