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碳分子筛利用什么特性来达到分离氧和氮的目的?
编辑:  Admin       浏览:       发布时间:  2021-07-10

   碳分子筛利用什么特性来达到分离氧和氮的目的?

 
  碳分子筛利用筛分的特性来达到分离氧和氮的目的。
 
  当分子筛吸附杂质气体时,大孔和中孔仅作为通道起作用,吸附的分子被输送到微孔和亚微孔中,微孔和亚微孔是实际吸附的体积。
 
  如上图所示,碳分子筛内部含有大量微孔,这使得具有小动力学尺寸的分子能够快速扩散到孔隙中,同时限制大直径分子的进入。
 
  由于不同尺寸的气体分子的相对扩散速率不同,可以有效地分离气体混合物的组分。因此,在碳分子筛的制造中,取决于分子尺寸的大小,碳分子筛内部的孔分布应为0.28至0.38nm。
 
  在孔径范围内,氧气可以通过微孔口快速扩散到孔隙中,而氮气难以通过微孔孔口以实现氧气和氮气的分离。
 
  孔的孔径是碳分子筛分离氧和氮的基础。如果孔径太大,氧和氮分子筛很容易进入微孔并且不起分离的作用;当孔径太小时,氧气和氮气不能进入。
  在微孔中,也没有实现分离。
 
  国内分子筛由于条件不能很好地控制孔径。
 
  市场上销售的碳分子筛的孔径分布为0.3至1nm,仅岩石分子筛为0.28至0.36nm。
 
  碳分子筛的原料是椰壳,煤,树脂等。首先将步加工然后粉碎,然后与基料混合。基材主要是增加强度以防止破碎的粉末材料;第二步是激活。孔在600至1000℃的温度下通过活化剂。通常的活化剂是水蒸气,二氧化碳,氧气及其混合物。
 
  它们与更活泼的无定形碳原子发生热化学反应,以扩大比表面积并逐渐形成孔隙。成孔时间为10-60分钟。第三步是使用化学蒸汽调节孔隙结构:例如碳中的苯。
 
  沉积分子筛的微孔壁以调节孔的大小以满足要求。

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