Hírek
A nitrogén tisztításának elve nyomásingadszorpcióval szénmolekulaszitán
A teljes adszorpciós és elválasztási folyamat általában adszorpciós és deszorpciós ciklus műveletekből áll. Az adszorpciós és deszorpciós műveletek elérésére szolgáló különböző mérnöki eszközök miatt a folyamat nyomásingadszorpcióra és hőmérsékleti lengésadszorpcióra oszlik. A nyomásingadszorpció az üzemi nyomás (nyomásadszorpció, dekompressziós deszorpció) beállításával fejezi be az adszorpció és a deszorpció műveleti ciklusát, míg a hőmérsékletingadozás a hőmérséklet beállításával (hűtési adszorpció, fűtés desorpció) a ciklus működésének befejezéséhez. A nyomásingadszorpciót főként a fizikai adszorpciós folyamatban, a hőmérsékletingadszorpciót pedig főként a kémiai adszorpciós eljárásban használják.
Nyomásingadszorpciója szén molekulaszita A levegő felhasználása nyersanyagként és a szénmolekulaszita adszorbensként a nitrogén és az oxigén leválasztására a levegőben nyomásingadszorpcióval a nitrogén tisztításának céljának elérése érdekében.
Az anyagnak az adszorbens (szilárd) felületen történő adszorpciójának két folyamaton kell keresztül mennie: az egyik az, hogy molekuláris diffúzióval érje el a szilárd felületet, a másik a szilárd felületen Van der Waals" erő vagy kémiai kötőerő. Ezért a keverékek adszorpcióval történő elválasztásának elérése érdekében az elválasztott komponenseknek nyilvánvaló különbségekkel kell rendelkezniük a molekuláris diffúzió sebességében vagy a felületi adszorpciós kapacitásban.
Az N adszorpciója és elválasztása2és O2a levegőben szén molekulaszita a köztük lévő diffúziós sebesség különbségén alapul. N2és O2mindkettő nem poláros molekula, és molekulatömegük nagyon közel van (O20.28 nm, N20.3 nm). Hasonló fizikai tulajdonságaik miatt alig van különbség közöttük és a szénmolekulaszita felülete között. Ezért a termodinamika (abszorpciós egyensúly) szempontjából a szén molekulaszitának nincs szelektivitása az N2és O2adszorpció, ezért nehéz őket szétválasztani.
Kinetikai szempontból azonban, mert szén molekulaszita egy sebesség-elválasztó adszorbens, az N diffúziós sebessége2és O2a szén mikroporjaiban a molekulaszita nyilvánvalóan különbözik. Például 35 évesen ℃, az O diffúziós sebessége2a 2.0 × 106, és az O sebessége230-szor gyorsabb, mint az N-é2. Ezért amikor a levegő érintkezik a szénmolekulaszitával, O2előnyösen szénmolekulaszitán lesz adszorbeálva és elválasztva a levegőtől,so hogy N2a levegőben megtisztulhat. Mivel az adszorpciós elválasztási folyamat sebességvezérelt folyamat, az adszorpciós idő (vagyis az adszorpció szabályozása)--deszorpciós ciklus aránya) nagyon fontos. Ha az adszorbens dózis, az adszorpciós nyomás és a gáz áramlási sebessége rögzített, a megfelelő adszorpciós idő meghatározható az adszorpciós oszlop áttörési görbéjének mérésével.