Prinsip Pemurnian Nitrogen dening Adsorpsi Swing Pressure ing Ayak Molekuler Karbon

Proses adsorpsi lan pemisahan lengkap biasane kasusun saka operasi siklus adsorpsi lan desorpsi. Amarga macem-macem teknik rekayasa kanggo nggayuh operasi adsorpsi lan desorpsi, proses kasebut dipérang dadi adsorpsi ayunan tekanan lan adsorpsi ayunan suhu. Adsorpsi ayunan tekanan ngrampungake siklus operasi adsorpsi lan desorpsi kanthi nyetel tekanan operasi (adsorpsi tekanan, desorpsi dekompresi), dene adsorpsi ayunan suhu ngrampungake siklus operasi kanthi nyetel suhu (adsorpsi adhem, pemanasan desorpsi) kanggo ngrampungake operasi siklus. Adsorpsi ayunan tekanan umume digunakake ing proses adsorpsi fisik, lan adsorpsi ayunan suhu umume digunakake ing proses adsorpsi kimia.

Adsorpsi ayunan tekanan saka saringan molekul karbon yaiku nggunakake udhara minangka bahan baku lan saringan molekul karbon minangka adsorben kanggo misahake nitrogen lan oksigen ing udhara kanthi adsorpsi ayunan tekanan, supaya bisa nggayuh tujuan ngresiki nitrogen.

Adsorpsi zat ing permukaan adsorben (padat) kudu ngliwati rong proses: siji yaiku tekan permukaan padhet kanthi difusi molekul, sing liyane yaiku adsorb ing permukaan padat kanthi Van der Waals' kekuwatan utawa ikatan kimia. Mula, kanggo nggayuh pamisahan campuran kanthi adsorpsi, komponen sing kapisah kudu beda beda tingkat difusi molekul utawa kapasitas adsorpsi permukaan.

Adsorpsi lan pamisahan N₂lan O₂ing udhara dening saringan molekul karbon adhedhasar bedane tingkat difusi ing antarane. N₂lan O₂kalorone molekul nonpolar, lan diameter molekul kasebut cedhak banget (O₂yaiku 0.28nm, N₂yaiku 0.3nm). Amarga sifat fisik sing padha, mula ora ana bedane lan permukaan saringan molekul karbon. Mula, saka perspektif termodinamika (keseimbangan penyerapan), ayakan molekul karbon ora duwe selektivitas kanggo N₂lan O₂adsorpsi, mula angel misahake.

Nanging, saka sudut pandang kinetik, amarga saringan molekul karbon yaiku adsorben pemisahan tingkat, kacepetan difusi N₂lan O₂ing mikropora saringan molekul karbon jelas beda. Contone, ing 35 ℃, kacepetan difusi O₂yaiku 2.0 × 106, lan kacepetan O₂30 kali luwih cepet tinimbang N₂. Mula, nalika hawa ngubungi ayakan molekul karbon, O₂bakal luwih disenengi ing saringan molekul karbon lan dipisahake saka udhara,so sing N₂ing awang-awang bisa diresiki. Amarga proses pamisahan adsorpsi minangka proses sing dikontrol tingkat, kontrol wektu adsorpsi (yaiku kontrol adsorpsi--tingkat siklus desorpsi) penting banget. Nalika dosis adsorben, tekanan adsorpsi lan tingkat aliran gas tetep, wektu adsorpsi sing cocog bisa ditemtokake kanthi ngukur kurva terobosan kolom adsorpsi.