Peneira Molecular de Carbono

1. Diâmetro das partículas: 1,0-1,3 mm

2. Densidade aparente: 640-680 kg/m³

3. Período de adsorção: 2 x 60 s

4. Resistência à compressão: ≥70N/peça

Finalidade: A peneira molecular de carbono é um novo adsorvente desenvolvido na década de 1970, um excelente material de carbono não polar. As peneiras moleculares de carbono (PMC) são utilizadas para separar o nitrogênio enriquecido do ar, utilizando um processo de nitrogênio a baixa pressão e temperatura ambiente. Comparado ao processo tradicional de nitrogênio a alta pressão e frio, apresenta custos de investimento menores, alta velocidade de produção de nitrogênio e baixo custo. Portanto, é o adsorvente preferido na indústria de engenharia para a separação de nitrogênio rico em ar por adsorção por oscilação de pressão (PSA). Esse nitrogênio é amplamente utilizado nas indústrias química, de petróleo e gás, eletrônica, alimentícia, de carvão, farmacêutica, de cabos, tratamento térmico de metais, transporte e armazenamento, entre outras.

Princípio de funcionamento: A peneira molecular de carbono utiliza suas características de peneiramento para separar oxigênio e nitrogênio. Na adsorção de gases contaminantes pela peneira molecular, os poros grandes e mesoporosos atuam apenas como canais, transportando as moléculas adsorvidas para os microporos e submicroporos, que constituem o volume real de adsorção. Como mostrado na figura anterior, a peneira molecular de carbono contém um grande número de microporos, que permitem que moléculas com pequeno tamanho cinético se difundam rapidamente para dentro dos poros, enquanto limitam a entrada de moléculas de grande diâmetro. Devido à diferença na taxa de difusão relativa de moléculas de gás de diferentes tamanhos, os componentes da mistura gasosa podem ser separados de forma eficaz. Portanto, a distribuição dos microporos na peneira molecular de carbono deve variar de 0,28 nm a 0,38 nm, de acordo com o tamanho da molécula. Dentro da faixa de tamanho de microporos, o oxigênio pode se difundir rapidamente para dentro dos poros através dos orifícios, mas o nitrogênio tem dificuldade em atravessá-los, impedindo a separação entre oxigênio e nitrogênio. O tamanho dos microporos é fundamental para a separação de oxigênio e nitrogênio por peneiras moleculares de carbono; se o tamanho dos poros for muito grande, o oxigênio e o nitrogênio entrarão facilmente nos microporos da peneira molecular, comprometendo a sua função de separação. Por outro lado, se o tamanho dos poros for muito pequeno, o oxigênio e o nitrogênio não conseguirão entrar nos microporos, também comprometendo a sua função de separação.

Dispositivo de separação de nitrogênio por peneira molecular de carbono: o dispositivo é geralmente conhecido como máquina de nitrogênio. O processo tecnológico é o método de adsorção por oscilação de pressão (PSA, na sigla em inglês) em temperatura ambiente. A adsorção por oscilação de pressão é um processo de adsorção e separação sem fonte de calor. A capacidade de adsorção da peneira molecular de carbono para os componentes adsorvidos (principalmente moléculas de oxigênio) é aproveitada durante a pressurização e produção de gás, de acordo com o princípio acima, e dessorvida durante a despressurização e exaustão, regenerando assim a peneira molecular de carbono. Ao mesmo tempo, o nitrogênio enriquecido na fase gasosa do leito passa através do leito para se tornar o gás produto, e cada etapa é uma operação cíclica. A operação cíclica do processo PSA inclui: pressurização e produção de gás; pressão uniforme; despressurização e exaustão; pressurização e produção de gás; várias etapas de trabalho, formando um processo de operação cíclica. De acordo com os diferentes métodos de regeneração do processo, ele pode ser dividido em processo de regeneração a vácuo e processo de regeneração atmosférica. O equipamento para máquina de produção de nitrogênio por PSA, de acordo com as necessidades dos usuários, pode incluir sistema de purificação por compressão de ar, sistema de adsorção por oscilação de pressão, sistema de controle de programação de válvulas (a regeneração a vácuo também requer uma bomba de vácuo) e sistema de fornecimento de nitrogênio.