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1、碳分子筛碳分子筛简介及其应用简介及其应用姓名：樊晓璞专业：材料工程学号：目目 录录简简 介介1原原 理理2应应 用用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

2、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，O2

3、和N2由于扩散速率的不同，所以吸附开始后较短时间内， O2的吸附速率大大超过N2的吸附速率。因此，利用CMS对O2和N2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O2、N2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

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