碳分子筛的主要成分为元素碳,外观为黑色柱状固体。因含有大量直径为4埃的微孔,该微孔对氧分子的瞬间亲和力较强,可用来分离空气中的氧气和氮气,工业上利用变压吸附装置(PSA)制取氮气。碳分子筛制氮量大、氮气回收率高,使用寿命长,适用于各种型号的变压吸附制氮机,是变压吸附制氮机的产品。 碳分子筛空分制氮已广泛地应用于石油化工、金属热处理、电子制造、食品保鲜等行业。
根据碳分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同,其吸附O2在短时间内就达到平衡,此时,N2的吸附量很少,较短的产气时间,可有效的提高碳分子筛的产气率,但同时也增加了伐门的动作频率,因此伐门的性能也很重要。一般选择吸附时间为30~120秒。小型高纯制氮机推荐使用短的产气时间,大型低浓度推荐使用长的产气时间。
碳分子筛在动力学效应的同时,又具有平衡吸附效应,吸附质分压高,吸附容量也高,因此加压吸附是有利的,但吸附压力太高,对空压机的选型要求也增高,另外常压再生与真空再生两个流程对吸附压力要求也不同,综合各项因素,建议常压再生流程的吸附压力选为5~8Kg/cm2为宜;真空再生流程的吸附压力选择为3~5Kg/cm2为宜。