Setaccio molecolare di carbonio

1. Diametro delle particelle: 1,0-1,3 mm

2. Densità apparente: 640-680 kg/m³

3. Periodo di adsorbimento: 2x60S

4. Resistenza alla compressione: ≥70 N/pezzo

Scopo: Il setaccio molecolare di carbonio è un nuovo adsorbente sviluppato negli anni '70, un eccellente materiale carbonioso non polare. I setacci molecolari di carbonio (CMS) vengono utilizzati per la separazione dell'azoto arricchito nell'aria, utilizzando un processo di azoto a bassa pressione e temperatura ambiente. Rispetto al tradizionale processo di azoto ad alta pressione e a freddo, presenta minori costi di investimento, un'elevata velocità di produzione di azoto e un costo dell'azoto inferiore. Pertanto, è l'adsorbente preferito nell'industria ingegneristica per la separazione dell'aria ricca di azoto mediante adsorbimento a variazione di pressione (PSA). Questo azoto trova ampio impiego nell'industria chimica, petrolifera e del gas, elettronica, alimentare, del carbone, farmaceutica, dei cavi, nel trattamento termico dei metalli, nei trasporti e nello stoccaggio e in altri settori.

Principio di funzionamento: Il setaccio molecolare di carbonio sfrutta le caratteristiche di vagliatura per ottenere la separazione di ossigeno e azoto. Nell'adsorbimento di gas impuri sul setaccio molecolare, i pori di grandi dimensioni e i mesopori fungono solo da canali; le molecole adsorbite vengono trasportate nei micropori e submicropori, che rappresentano il volume effettivo di adsorbimento. Come mostrato nella figura precedente, il setaccio molecolare di carbonio contiene un gran numero di micropori, che consentono alle molecole di piccole dimensioni cinetiche di diffondersi rapidamente nei pori, limitando al contempo l'ingresso di molecole di grande diametro. Grazie alla differenza nella velocità di diffusione relativa delle molecole di gas di diverse dimensioni, i componenti della miscela gassosa possono essere separati efficacemente. Pertanto, la distribuzione dei micropori nel setaccio molecolare di carbonio dovrebbe variare da 0,28 nm a 0,38 nm a seconda delle dimensioni della molecola. All'interno dell'intervallo di dimensioni dei micropori, l'ossigeno può diffondersi rapidamente all'interno del poro attraverso l'orifizio, mentre l'azoto ha difficoltà a passare attraverso l'orifizio, consentendo così la separazione tra ossigeno e azoto. La dimensione dei micropori è fondamentale per la separazione di ossigeno e azoto tramite il setaccio molecolare di carbonio: se la dimensione dei pori è troppo grande, ossigeno e azoto entrano facilmente nei micropori del setaccio molecolare, non riuscendo quindi a svolgere la loro funzione di separazione; se la dimensione dei pori è troppo piccola, ossigeno e azoto non possono entrare nei micropori, non riuscendo quindi a svolgere la loro funzione di separazione.

Dispositivo di separazione dell'aria e dell'azoto tramite setaccio molecolare di carbonio: il dispositivo è generalmente noto come macchina per l'azoto. Il processo tecnologico è il metodo di adsorbimento a variazione di pressione (in breve, metodo PSA) a temperatura ambiente. L'adsorbimento a variazione di pressione è un processo di adsorbimento e separazione senza fonte di calore. La capacità di adsorbimento del setaccio molecolare di carbonio verso i componenti adsorbiti (principalmente molecole di ossigeno) viene sfruttata per l'adsorbimento durante la pressurizzazione e la produzione di gas, secondo il principio sopra descritto, e per il desorbimento durante la depressurizzazione e lo scarico, rigenerando così il setaccio molecolare di carbonio. Allo stesso tempo, l'azoto arricchito nella fase gassosa del letto passa attraverso il letto per diventare gas prodotto, e ogni fase costituisce un'operazione ciclica. Il funzionamento ciclico del processo PSA comprende: pressurizzazione e produzione di gas; pressione uniforme; riduzione di pressione e scarico; quindi pressurizzazione e produzione di gas; diverse fasi operative, formando un processo operativo ciclico. In base ai diversi metodi di rigenerazione del processo, si può distinguere tra processo di rigenerazione sottovuoto e processo di rigenerazione atmosferica. Le apparecchiature per la produzione di azoto tramite PSA, a seconda delle esigenze dell'utente, possono includere un sistema di purificazione a compressione d'aria, un sistema di adsorbimento a variazione di pressione, un sistema di controllo del programma delle valvole (anche la rigenerazione del vuoto richiede una pompa per il vuoto) e un sistema di alimentazione dell'azoto.