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碳分子筛是1970年代开发的一种新型吸附剂。它是一种极好的非极性碳材料。碳分子筛（CMS）用于分离空气并在常温下富集氮。低压氮生产工艺与传统的低温高压氮生产工艺相比，具有投资成本低，制氮快，氮成本低的优点。 。因此，目前是工程上优选的变压吸附（PSA）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，广泛用于热处理，运输和储存。

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碳分子筛

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工作原理

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碳分子筛利用筛分特性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，吸附的分子被运输到微孔和亚微孔，而微孔和亚微孔是实际执行吸附的体积。如上图所示，碳分子筛包含大量的微孔。这些微孔允许动态尺寸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的差异，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，碳分子筛内部的微孔分布应为0。28〜0。38nm。在该微孔尺寸范围内，氧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，氧和氮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，氧气或氮气都不能进入微孔，没有分离作用。

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中国在1980年代开始研究碳分子筛，这比美国晚了大约二十年。当时，国际市场主要供应德国BF和日本武田生产的碳分子筛。价格约为20万元/吨，但制氮量约为100NM3 / ht，并在1990年代升至185NM3 / ht。 。当时，国产碳分子筛（由长兴化工厂的前身长兴中泰生产）的氮产量仅为140 NM3 / h。t，尽管该指数落后了近30％。