碳分子筛简介及其应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/9/17,#,碳分子筛简介及其应用,姓名：樊晓璞,专业：材料工程,学号：,目 录,简 介,1,原 理,2,应 用,3,一、简 介,碳分子筛,(CMS),是,20,世纪七十年代发展起来的一种新型吸附剂，是一种优良的非极性,碳素,吸附剂,材料，属于多孔碳的范畴。,碳分子筛,的主要成分为元素碳，外观为黑色柱状固体,。,一、简 介,图,1 PSA,制氮用碳分子筛,一、简 介,CMS,的孔径主要,由,1 nm,以下,的微孔和少量大孔组成，孔径分布均匀，具有很高的化学稳定性和气体选择性,。,因为,CMS,的这些性质，利用其作为吸附剂采用高压吸附技术进行气体分离是,CMS,的主要应用领域。,二、原 理,在,分子筛吸附杂质气体时，大孔和中孔只起到通道的作用，将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中，微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积,。碳分子筛,内部包含有大量的微孔，这些微孔允许动力学尺寸小的分子快速扩散到孔内，同时限制大直径分子的进入。由于不同尺寸的气体分子相对扩散速率存在差异，气体混合物的组分可以被有效的分离,。,三、应 用,制氮碳分子筛,制,氮碳分子筛,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（氧气的扩散速率远高于氮气），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。,三、应 用,制氮碳分子筛,图,2 PSA,制氮设备,三、应 用,制氮碳分子筛,PSA,空分制氮是当压缩空气进入,CMS,吸附塔时，随着反应压力的不断增加，,O,2,和,N,2,由于扩散速率的不同，所以吸附开始后较短时间内，,O,2,的吸附速率大大超过,N,2,的吸附速率。因此，利用,CMS,对,O,2,和,N,2,在一定时间内吸附量不同这一特性，由程序控制器控制加压吸附、减压解析的循环过程，完成,O,2,、,N,2,的分离。,三、应 用,制氮碳分子筛,我国,碳分子筛的研发是在上个世纪八十年代开始,的，至今已有,30,余年的历史。九十年代初，大连理工大学系统研究了空分,CMS,的制备理论与技术，并以弱粘结性的高挥发分烟煤为原料制备了空分用,CMS,，其技术最终在浙江实现工业化生产，据报道其生产的产品在国内居于领先地位，并达到或接近国际先进水平。,三、应 用,其他,随着全球环境保护的压力不断增加、空分设备的应用领域扩展、页岩气开采等项目的启动，对,CMS,的需求量也越来越大，性能要求也越来越高。,湿法冶金,化学工业,食品加工,药物精制,环境保护,石油工业,THE END,！,