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碳分子筛（英文名carbon molecular sieves）是新型的非极性吸附剂，具有在常温变压下吸附空气中氧分子的性能，因而可获得富氮气体。它分离空气的能力取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度、或不同的吸附力、或两种效应同时起作用，碳分子筛PSA空分制氮就是基于这一性能。
大多数厂家生产的碳分子筛在外型上并无多大差别，因此用户只靠观察分子筛外型是很难区分到底是进口分子筛还是国产分子筛的。但有一点，如果在购买设备时，厂家宣称使用的是进口分子筛，但价格远远格的话，那就要小心了。买的没有卖的精，设备制造厂家是不可能亏本卖设备的。买内装国产分子筛的设备并不可怕，但花了进口分子筛的价钱却买了国产分子筛，那损失可就大了。 我们知道，利用碳分子筛变压吸附制氮是靠范德华力来分离氧气和氮气的，因此，分子筛的比表面积越大，孔径分布越均匀，并且微孔或亚微孔数量越多，吸附量就越大；同时，如果孔径能尽量小，范德华力场重叠，对低浓度物质也有更好的分离作用。因此，在PSA制氮设备中，分子筛的性能直接关系到整套设备的产气量及能耗，所以，选择合适的吸附剂是重中之重。
虽然分子筛主要是由氧化硅、氧化铝所组成，但是随着其中所含氧化硅与氧化铝比例的变化，和添加其它助剂的作用，它们可以构架组建成数目众多的、具有不同结 构和性能特性的分子筛。不同类型的分子筛，它们的孔道形状和大小可以有很大差别。同一类型分子筛的孔径和结构，也可以有不同。
按分子的大小和形状不同的选择吸附作用，即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。对于小的极性分子和不饱和度越高、其选择吸附性越强。 具有强烈的吸水性，哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下，仍有相当高的吸水容量。
这种分子筛具有高选择性、可控性高、多种功能性、活性位点可调等优点。 分子筛是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它具有均一的孔径和的比表面积、热稳定性好、吸附性能强、内表面积大、强度高等特点。分子筛由于其用途的不同，因此分为3A、4A、5A、13X、13X空分分子筛、中空玻璃分子筛、分子筛活化粉、碳分子筛等几类。
碳分子筛技术更适合潮湿天气和炎热天气；这是因为碳分子筛技术具有自净化功能，可以去除空气中的水汽，不受温度变化的影响。然而，膜分离技术不能自我净化。一旦空气潮湿，即使发生故障，也会直接影响设备的产气效率。
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