Principiu di Purificazione di Azotu per Adsorzione di Swing di Pressione nantu à u Cribu Moleculare di Carbone

Un prucessu cumpletu di adsorbimentu è separazione hè di solitu cumpostu da u funziunamentu di u ciclu di adsorbimentu è di desorbimentu. A causa di diversi mezzi di ingegneria per uttene l'operazione di adsorbimentu è di desorbimentu, u prucessu hè divisu in adsorzione di swing swing di pressione è adsorption swing di temperatura. L'adsorbimentu swing swing di pressione compie u ciclu di funziunamentu di adsorbimentu è di desorbimentu aghjustendu a pressione operativa (adsorbimentu di pressione, desorbimentu di decompressione), mentre chì l'absorzione di swing swing termina u ciclu di operazione regolendu a temperatura (adsorbimentu di raffreddamentu, riscaldamentu desorzione) per compie u funziunamentu di u ciculu. L'adsorbimentu di swing swing di pressione hè adupratu principalmente in u prucessu di adsorbimentu fisicu, è l'adsorption di swing di temperatura hè aduprata principalmente in u prucessu di adsorbimentu chimicu.

Pressione swing adsorbimentu di tamisu moleculare di carbone hè di aduprà l'aria cum'è materia prima è u vaghjolu moleculare di carbone cum'è adsorbente per separà l'azottu è l'ossigenu in l'aria per adsorzione di swing swing in modu da uttene u scopu di purificà l'azotu.

L'adsorbimentu di a sustanza nantu à a superficia adsorbente (solida) deve passà per dui prucessi: unu hè di ghjunghje à a superficia solida per diffusione moleculare, l'altru hè di adsorbisce nantu à a superficia solida da Van der Waals' forza o forza di ligame chimica. Dunque, per uttene a separazione di mischji per adsorbimentu, i cumpunenti separati devenu avè evidenti differenze in u tasso di diffusione moleculare o in capacità di adsorbimentu superficiale.

L'adsorbimentu è a separazione di N₂è O₂in aria da tamisu moleculare di carbone hè basatu annantu à a differenza di tassi di diffusione trà di elli. N₂è O₂sò tramindui molecule non polari, è i so diametri moleculari sò assai vicini (O₂hè 0.28nm, N₂hè 0.3nm). A causa di e so proprietà fisiche simili, ci hè poca differenza trà elli è a superficia di u tamantu moleculare di carbonu. Dunque, da a prospettiva di a termodinamica (equilibriu di assorbimentu), u setacciu moleculare di carbonu ùn hà micca selettività per N₂è O₂adsorbimentu, dunque hè difficiule di separalli.

Tuttavia, da u puntu di vista cineticu, perchè tamisu moleculare di carbone hè una separazione di tassi adsorbente, a velocità di diffusione di N₂è O₂in i micropori di u vaghjolu moleculare di carbonu hè ovviamente diversu. Per esempiu, à 35 anni ℃, a velocità di diffusione di O₂hè 2.0 × 106, è a velocità di O₂hè 30 volte più veloce di quellu di N₂. Dunque, quandu l'aria cuntatta un tamisu moleculare di carbonu, O₂serà preferenzialmente adsorbitu nantu à un setacciu moleculare di carbonu è separatu da l'aria,so quellu N₂in l'aria pò esse purificatu. Postu chì u prucessu di separazione di adsorbimentu hè un prucessu cuntrullatu da a tarifa, u cuntrollu di u tempu di adsorbimentu (vale à dì, u cuntrollu di l'adsorbimentu--rata di cicculu di desorbimentu) hè assai impurtante. Quandu u dosaggio adsorbente, a pressione di adsorbimentu è u flussu di gas sò fissi, u tempu di adsorbimentu adattatu pò esse determinatu misurendu a curva di avanzamentu di a colonna di adsorbimentu.