碳分子筛是1970年代开发的一种新型吸附剂。 它是一种非极性碳材料。 碳分子筛（CMS）用于分离空气并在常温下富集氮。 与传统的低温高压氮生产工艺相比，低压氮生产工艺具有投资成本少，制氮快，氮成本低的优点。 因此，目前在工程界是变压吸附（缩写）空气分离富氮吸附剂。 该氮用于化学工业，石油和天然气工业，电子工业，食品工业，煤炭工业，制药工业，电缆工业，金属热处理，广泛用于运输和存储。

工作原则

 碳分子筛利用筛分的特性来达到分离氧和氮的目的。 当分子筛吸附杂质气体时，大孔和中孔仅充当通道，被吸附的分子被运输到微孔和亚微孔中，而微孔和亚微孔是实际发挥吸附作用的体积。碳分子筛包含大量的微孔。 这些微孔可以使动力学尺寸较小的分子迅速扩散到孔中，同时限制大直径分子的进入。 由于不同大小的气体分子的相对扩散速率不同，因此可以有效地分离气体混合物的成分。 因此，在制造碳分子筛时，根据分子尺寸的大小，碳分子筛内的微孔分布应为〜。 在该微孔尺寸范围内，氧气可以通过微孔孔迅速扩散到孔中，但是氮气难以通过微孔孔，从而实现氧和氮的分离。 微孔的孔径是通过碳分子筛分离氧和氮的基础。 如果孔径太大，氧气和氮气分子筛很容易进入微孔，不能起到分离的作用； 当孔径太小时，氧和氮都不能进入微孔，没有分离作用。

制氮机

我国碳分子筛的研究与开发始于1980年代。 当时，市场主要供应德国BF和日本武田生产的碳分子筛。 价格约为20万元/吨，但其氮产量约为100NM3 /，并在1990年代升为185NM3 /。 当时，家用碳分子筛的制氮量仅为140NM3 /。 尽管该指数落后了近30％，但它也重写了中国只能依靠进口碳分子筛的历史，并实现了从无到有的飞跃！ 由于国产碳分子筛价格低廉，进口碳分子筛的价格大大降低，节省了国家外汇，国产变压吸附制氮装置的蓬勃发展。

变压吸附制氮机

由于条件的限制，家用分子筛不能很好地受到孔径的控制。 国内市场主要使用中低档碳分子筛。 市场上碳分子筛的碳孔径分布为〜1nm，只有Yangu分子筛达到了〜6nm。 碳分子筛的原料是椰子壳，煤，树脂等，它们经过一步加工和粉化，然后与基础材料捏合。 基材主要是为了提高强度并防止压碎和粉化。 二步是激活毛孔。 活化剂的引入温度为600〜1000℃化学试剂是水蒸气，二氧化碳，氧气及其混合物。 它们与相对活跃的无定形碳原子进行热化学反应，以逐渐扩大比表面积以形成孔。 活化孔形成时间从10到60分钟不等； 使用化学物质的蒸气可以通过三个步骤来调整孔结构：例如碳分子筛中的苯。沉积微孔壁可以调整孔的大小，从而满足要求。