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碳分子篩的工作原理

閱讀:2648      發布時間:2021-7-16
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碳分子篩是利用篩分的特性來達到分離氧氣、氮氣的目的。
在分子篩吸附雜質氣體時,大孔和中孔只起到通道的作用,將被吸附的分子運送到微孔和亞微孔中,微孔和亞微孔才是真正起吸附作用的容積。
碳分子篩內部包含有大量的微孔,這些微孔允許動力學尺寸小的分子快速擴散到孔內,同時限制大直徑分子的進入。
由于不同尺寸的氣體分子相對擴散速率存在差異,氣體混合物的組分可以被有效的分離。因此,在制造碳分子篩時,根據分子尺寸的大小,碳分子篩內部微孔分布應在0.28~0.38nm。在該微孔尺寸范圍內,氧氣可以快速通過微孔孔口擴散到孔內,而氮氣卻很難通過微孔孔口,從而達到氧、氮分離。微孔孔徑大小是碳分子篩分離氧、氮的基礎,如果孔徑過大,氧氣、氮氣分子篩都很容易進入微孔中,也起不到分離的作用;而孔徑過小,氧氣、氮氣都不能進入微孔中,也起不到分離的作用。

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