理解碳分子筛的吸附与解吸过程

碳分子筛的主要成分为元素碳,外观呈深灰色柱状固体。因其内部含有大量直径为 4 埃的微孔结构,这些微孔对氧分子具有很强的瞬时吸附能力,故可用于提取空气中的二氧化碳(CO₂)和氮气(N₂)。变压吸附(PSA)机械设备便是利用这一特性制备氮气。碳分子筛具有产氮能力强、氮气利用率高、使用寿命长的特点,可适配各类规格型号的变压吸附制氮机,是变压吸附制氮机的核心耗材。
碳分子筛空分制氮技术已广泛应用于石油化工设备、金属表面处理、电子元件生产加工、蔬菜保鲜等行业。

生产工艺基本原理

碳分子筛用于吸附处理有机废气时,利用其微孔结构对化合物的吸附与解吸特性。对于风量大、浓度极低的化工有机废气,其中的有机溶剂会被吸附到碳分子筛内部,从而实现废气净化。吸附净化后达标的气体可直接排放。该过程本质是物理吸附净化过程,并未对有机溶剂进行破坏性处理。
解吸过程需根据所吸附溶剂的沸点特性,通过特定条件将有机溶剂从碳分子筛中脱附出来,进而实现有机溶剂的回收提纯。对于浓度较高的工业废气,则将其引入催化燃烧设备。在该设备内,高浓度有机废气发生氧化还原反应,最终转化为无害的水和二氧化碳后排放。
吸附操作可通过多组碳分子筛吸附床交替进行,例如一组吸附床进行吸附作业时,另一组进行解吸再生,这种方式适用于需要连续生产加工的场景。

生产工艺优势
  1. 对工业废气中有机分子的吸附针对性强,吸附效率高。
  2. 具备耐高温特性,且不易被腐蚀,环境适应性强。
  3. 分子筛可通过催化设备定期再生,实现循环使用。生产过程中产生的浓缩气体进入再生设备后,经反应转化为无害气体排放,对环境造成二次污染的风险低。
  4. 节省运行成本,无需像活性炭那样定期拆卸更换。

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