碳分子篩是20世紀七十年代發(fā)展起來的一種新型吸附劑，是一種優(yōu)良

的非極性碳素材料，制氮碳分子篩用于分離空氣富集氮氣，采用常溫低壓

制氮工藝，比傳統(tǒng)的深冷高壓制氮工藝具有投資費用少，產氮速度快、氮

氣成本低等優(yōu)點。因此，它是目前工程界首選的變壓吸附(簡稱P.S.A)空分

富氮吸附劑，這種氮氣在化學工業(yè)、石油天然氣工業(yè)、電子工業(yè)、食品業(yè)、

煤炭工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、電纜行業(yè)、金屬熱處理、運輸及儲存等方面廣泛應用。

工作原理

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0.280.38nm。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。