탄소 분 자체의 압력 스윙 흡착에 의한 질소 정제 원리

완전한 흡착 및 분리 공정은 일반적으로 흡착 및 탈착 사이클 작업으로 구성됩니다. 흡착 및 탈착 작업을 달성하는 다른 엔지니어링 수단으로 인해 프로세스는 압력 스윙 흡착과 온도 스윙 흡착으로 구분됩니다. 압력 스윙 흡착은 작동 압력 (압력 흡착, 감압 탈착)을 조절하여 흡착 및 탈착의 작동 사이클을 완료하고, 온도 스윙 흡착은 온도 (냉각 흡착, 가열)를 조절하여 작동 사이클을 완료합니다. desorption) 사이클 작업을 완료합니다. 압력 스윙 흡착은 주로 물리적 흡착 공정에 사용되며 온도 스윙 흡착은 주로 화학 흡착 공정에 사용됩니다.

압력 스윙 흡착 탄소 분 자체 공기를 원료로, 탄소분 자체를 흡착제로 사용하여 압력 스윙 흡착에 의해 공기 중의 질소와 산소를 분리하여 질소 정화의 목적을 달성하는 것입니다.

흡착제 (고체) 표면의 물질 흡착은 두 가지 과정을 거쳐야합니다. 하나는 분자 확산에 의해 고체 표면에 도달하는 것이고 다른 하나는 고체 표면에 흡착하는 것입니다. VAn der Waals' 힘 또는 화학적 결합력. 따라서 흡착에 의한 혼합물 분리를 달성하기 위해서는 분리 된 성분이 분자 확산 속도 또는 표면 흡착 능력에서 명백한 차이를 가져야합니다.

N의 흡착과 분리₂와 O₂공중에서 탄소 분 자체 그들 사이의 확산 속도의 차이에 기반합니다. 엔₂와 O₂둘 다 비극성 분자이고 분자 직경은 매우 가깝습니다 (O₂0.28nm, N₂0.3nm입니다). 유사한 물리적 특성으로 인해 탄소 분 자체 표면과 거의 차이가 없습니다. 따라서 열역학 (흡수 평형)의 관점에서 탄소 분 자체는 N에 대한 선택성이 없습니다.₂와 O₂흡착하므로 분리가 어렵습니다.

그러나 운동적인 관점에서 보면 탄소 분 자체 속도 분리 흡착제, N의 확산 속도₂와 O₂탄소 분 자체의 미세 기공에서 분명히 다릅니다. 예 : 35 세 ℃, O의 확산 속도₂2.0입니다 × 106 및 O의 속도₂N보다 30 배 빠릅니다.₂. 따라서 공기가 탄소 분 자체와 접촉하면 O₂탄소 분 자체에 우선적으로 흡착되어 공기와 분리됩니다.so 그 N₂공기에서 정화 될 수 있습니다. 흡착 분리 공정은 속도 제어 공정이므로 흡착 시간 제어 (즉, 흡착 제어)--탈착 주기율)은 매우 중요합니다. 흡착제 투여 량, 흡착 압력 및 가스 유량이 고정되면 흡착 컬럼의 파과 곡선을 측정하여 적절한 흡착 시간을 결정할 수 있습니다.