碳分子筛专利

发布时间: 2022-05-28 21:29:29

1、碳分子筛是什么材质

碳分子筛，是一种优良的非极性碳素材料，制氮碳分子筛用于分离空气富集氮气，采用常温低压制氮工艺，比传统的深冷高压制氮工艺具有投资费用少，产氮速度快、氮气成本低等优点。因此，它是目前工程界首选的变压吸附空分富氮吸附剂，这种氮气在化学工业、石油天然气工业、电子工业、食品工业、煤炭工业、医药工业、电缆行业、金属热处理、运输及储存等方面广泛应用。

2、碳分子筛制备工艺

碳分子筛是一种炭质多孔材料,属于活性炭的一种。由于具有独特的孔隙结构、表面、机械特性、化学稳定性等独特性能，可以在分离、纯化、催化等多个领域得到应用。

制备分子筛碳的方法，包括以热固性树脂为原料的固化物的加热氧化步骤；加热氧化处理后的氧化改性物的粉碎步骤；所获粉碎物的造粒步骤；所获粒状物的干馏步骤；干馏步骤所获碳化物的热处理步骤；和热处理后的碳化物的细孔调整步骤。

制备分子筛碳的方法，包括以下步骤：对以热固性树脂为原料的固化物进行加热氧化的步骤；对加热氧化处理后的氧化改性物进行粉碎的步骤；对所得粉碎物进行造粒的步骤；对所得粒状物进行干馏的步骤；对干馏步骤所获碳化物进行热处理的步骤；和对热处理后的碳化物的细孔进行调整的步骤。

3、气调保鲜的气调技术的发展趋势

气调保鲜技术，在国内从上个世纪90年代开始研究，结合国情进行技术开发。经过反复实践，形成自主创新建库技术，解决了砖结构储库的气密技术关键，精化了技术设备配置，优化了调气工艺。储库降氧采用先进的碳分子筛物理吸附方式，对储藏的果蔬无任何负作用，完全达到绿色食品的要求，并取得了专利。由于建立了新的气密结构理念，拓展了建库思路，可新建亦可改造原有砖结构建筑为气调库；可增加恒温库和冷藏库的气调功能。可建成从10吨-500吨以上不同储量的气调保鲜库。为推动气调保鲜技术的普及和推广创造了条件，为用户拓展产业经济发展提供支持。
气调技术的研究可追溯到1821年德国生物学家Berard发现水果蔬菜在低氧水平时能减少代谢作用开始。但直到进入20世纪后人们才真正开始气调的深入研究。60年代美国迈阿密大学教授Stanley Burg首次提出减压贮藏（Hypobaric Storage）的概念，在随后的70年代国际上掀起了减压贮藏的研究热潮。但由于大型减压容器的制造要求极高，无法降低造价。此项技术无法实现工业化，一直停留于实验室阶段。近20年来，CA贮藏由于成本相对较低，贮藏效果明显好于冷藏而获得了推广，成为当前国内外气调贮藏的主流。值得一提的是，我国学者今年来在减压气调的研究上取得一定成果，特别是在低成本减压容器的生产上获得突破，使减压贮藏得以工业化推广成为现实。1997年我国在包头建成了世界上第一座千吨级（2000吨）减压贮藏保鲜库。但是，目前我国在鲜果保藏上与发达国家相比还存在很大差距。据报，在西方发达国家，鲜果的保鲜贮藏量约占水果总产量的40%，其中用气调冷藏库贮藏的鲜果占总储存量的80%。而我国在1996年鲜果储藏量仅为水果总产量的22%，约1000万吨，其中冷藏占50%-60%，而气调冷藏库贮藏的不足10万吨。制约气调技术在我国推广的主要原因仍是经济因素，建造气调库的经济库容为1000吨，此规模的CA库投资在1000万元以上，减压库则更贵，需要1800万。折合贮藏每公斤储物的建库固定资产投入约为9元，这对于果蔬产品价格相对低廉，经济尚不发达的中国来说显然还过贵，目前大规模发展气调保鲜的时机还不成熟。

4、碳分子筛的使用说明

一、产品的主要型号
ZTCMS-185 ZTCMS-200 ZTCMS-220
二、碳分子筛空分制氮的原理
该产品属于碳素吸附剂，是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。碳分子筛是非计量化合物，其重要性质是基于它的微孔结构。它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力，或两种效应同时起作用。在平衡条件下，碳分子筛对氧和氮的吸附量相当接近，但氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度要比氮分子快得多，碳分子筛空分制氮就是基于这一性能，在远未达到平衡条件的时间之前，通过PSA工艺流程使氮气从空气中分离出来。
三、碳分子筛空分制氮装置
该装置一般称为制氮机。其工艺流程是采用在常温下变压吸附法（简称P.S.A法），变压吸附为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对被吸附组份（主要是氧分子）的吸附容量因上述原理在充压、产气时吸附，在降压排气时解吸，使碳分子筛再生。同时，床层气相富集的氮气穿过床层成为产品气，各步骤连为循环操作。
变压吸附过程循环操作包括：充压、产气；均压；降压、排气；然后再充压、产气；……几个工作阶段，形成循环操作过程。其根据流程的再生方法不同，可分为真空再生流程和常压再生流程。
P.S.A制氮机设备根据用户的需要可包括空气压缩纯化系统、变压吸附系统、阀门程序控制系统（真空再生的还需带有真空泵），及氮气供应系统。
四、碳分子筛制氮需要控制的条件
1、空气压缩纯化过程
纯原料空气进入碳分子筛吸附塔，是非常必要的，因为颗粒及有机气氛进入吸附塔会堵塞碳分子筛的微孔，并逐渐使碳分子筛的分离性能降低。
纯化原料空气的方法有：1使空压机的进气口远离有灰尘、油雾、有机气氛的场所；2通过冷干机、吸附剂净化系统等，最后经处理后的原料空气进入碳分子筛吸附塔。
2、产品氮气的浓度和产气量
碳分子筛制取氮气，其N2浓度和产气量可根据用户的需要进行任意调节，在产气时间及操作压力确定时，调低产气量，N2浓度将提高，反之，N2浓度则下降。用户可根据实际需要调节。
3、均压时间
碳分子筛制氮过程，当一个吸附塔吸附结束时，可将此吸附塔内的有压气体从上下两个方向注入另一个已再生好的吸附塔中，并使两塔气体压力相同，此一过程称为吸附塔的均压，选择适当的均压时间，即可回收能量，也可以减缓吸附塔内的分子筛受到的冲击，从而达到延长碳分子筛的使用寿命。参考伐门的切换速度一般选择均压时间为1～3秒。
4、产气时间
根据碳分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同，其吸附O2在短时间内就达到平衡，此时，N2的吸附量很少，较短的产气时间，可有效的提高碳分子筛的产气率，但同时也增加了伐门的动作频率，因此伐门的性能也很重要。一般选择吸附时间为30～120秒。小型高纯制氮机推荐使用短的产气时间，大型低浓度推荐使用长的产气时间。
5、操作压力
碳分子筛在动力学效应的同时，又具有平衡吸附效应，吸附质分压高，吸附容量也高，因此加压吸附是有利的，但吸附压力太高，对空压机的选型要求也增高，另外常压再生与真空再生两个流程对吸附压力要求也不同，综合各项因素，建议常压再生流程的吸附压力选为5～8Kg/cm2为宜；真空再生流程的吸附压力选择为3～5Kg/cm2为宜。
6、使用温度
作为吸附剂选择较低的吸附温度有利于碳分子筛性能的发挥，制氮机工艺在有条件的情况下，采取降低吸附温度是有利的。
五、产品的包装和使用
1、本产品出厂时按企业标准严格检测，确保质量指标合格。
2、产品采用塑料桶密封包装，密封性好，填装使用时再打开，严防吸潮。
3、填装须严实，可用合适的方法振实，勿用棒头直接捣之。
低于原料气N2压力0.1Mpa
温度: ≤40℃
系统构成
PSA—N2精制装置有混合器、催化反应器、后冷却器、旋风分离器、过滤器、吸附式干燥器、氧分析仪、流量计以及产品氮气缓冲罐组成。流程简图。根据持续监测出的实际氧含量，调节进入原料气中的配氢量。为了使过量氢达到最小值，采用经特殊设计的混合装置和具有高精度的氢气控制系统。混合气然后进入一催化反应器，在反应器内氢气与氧气发生放热反应，转化为水蒸气。经一后冷却器可使大部分水蒸气冷凝下来，并经过高效水分离器除去冷凝水。随后根据所需产品气露点，由一冷干机或吸附式干燥器进行干燥。冷干机可获得常压露点为-25℃的产品气，露点低于-40℃时需使用吸附式干燥器。产品气纯度通过氧分仪连续进行监测。当产品气纯度低于客户要求时放空。整套系统全部通过自控操作，无需操作人员。

5、国家标准碳分子筛

国家标准是有的
因为我们国内的厂家不多
而国外就德国与日本
所以更多的算是行业内的标准
有CMS 180、CMS200、CMS220、CM2240、CMS260、CMS280、CMS300

现在国内的最高标准还只有CMS300

6、什么是活性炭？活性炭是干嘛的？

使用活性炭，无非是想清除新房子之中的甲醛，活性炭的确能清除一部分的甲醛，但是市场上活性炭的品牌众多，一旦选错，没能及时清除房子之中的甲醛，很有可能甲醛中毒，清除甲醛的方法不止一种，下面为您介绍使用活性炭的注意事项，以及一些除醛小妙招。

1.将门窗全部打开，促进空气的循环，这样可以通过空气的流动将有害气体排放到室外，操作简单又有效。不过此方法应保持通风时间持久，也可以用大型风扇来加强风力，辅助通风。如此循环往复，强制通风一个月，室内的异味会大幅度的降低。一些能挪动的家具，尽量放置通风口，异味可直接排出到室外。

4.绿植、芦荟、仙人掌、绿萝等植物对甲醛有着一定的吸收能力，能够通过光合作用将周围的甲醛慢慢地消耗掉。因为是植物，所以非常安全，不会产生其他的有害作用。但是要注意，植物吸收甲醛是有限的，只能作为除甲醛的综合治理方法之一。

5.新风系统和通风去除甲醛方法类似，但是在使用时不用开窗，其输送至室内的空气是经过过滤的，pm2.5超标时也是使用，缺点就是价格相对较高，安装需在装修前进行。

6.市面上有很多除甲醛公司，方法众多技术也是参差不齐，有些公司治理后容易反复，这也是大家对除甲醛公司褒贬不一的原因，推荐聘请大品牌的除醛公司，这样后期的效果才能得到保障▪

7、碳分子筛的市场分析

长期以来，碳分子筛成为日本和德国垄断的产品，2000年以前国内80%的份额被其占有，国际市场上更是如此。碳分子筛技术通过长兴化工厂引进国内，国内碳分子筛厂家主要分布在长兴、山东、宣城、等地。国产分子筛逐步抢占了大部分市场份额，但要想在这个行业做大做强，必须自主创新，提高产品性能指标，打破技术贸易壁垒。
未来几年，碳分子筛产品将向高指标、高强度、高堆密度方向发展，低指标低档次的产品将会被淘汰，空分设备将趋向小型化，对分子筛行业提出了更高的要求，因此如抓住当前的良好时机，扩大生产，逐步改变国际国内对于中国产碳分子筛低价低质的认识，迅速抢占国内国际市场，将有可能在两到三年内成为行业排头兵。碳分子筛（英文名carbon molecular sieves）是新型的非极性吸附剂，具有在常温变压下吸附空气中氧分子的性能，因而可获得富氮气体。它分离空气的能力取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度、或不同的吸附力、或两种效应同时起作用，碳分子筛PSA空分制氮就是基于这一性能。
我国碳分子筛的研发是在上个世纪八十年代开始的，比美国晚大约二十年。当时国际市场有供应的主要是德国BF和日本武田产的碳分子筛，价格约在20万元/吨，但其产氮量为100NM3/h.t左右，到九十年代升级为产氮量185NM3/h.t。当时国产碳分子筛（长兴中泰的前身长兴化工厂产）的产氮量只有140NM3/h.t，指标虽然落后有近30%的差距，但也改写了中国只能依赖进口碳分子筛的历史，实现了从无到有的一次飞跃！又由于国产碳分子筛的价格低廉，从而迫使进口碳分子筛的价格有了大幅度的下降，为国家节约了外汇的同时也推动了国内PSA制氮装置的蓬勃发展。
国产碳分子筛经过了廿十多年的发展后，现取得了突破性的进展，产氮量达到220至260NM3/h.t。经国内外制氮机生产企业，将我公司生产的碳分子筛与国外品牌碳分子筛在同机型上多次开机比较，证明了我国生产的碳分子筛技术质量已跻身于世界先进行列，其中产气性能及时间响应已超出国际水平，得到了国内外PSA制氮行业的一致好评。碳分子筛产品在国内已广泛应用于煤田、石油、化工、金属热处理、电子制造、食品保鲜等行业，并远销美、欧、亚各国，且其出口量早已超越了当年的进口量，再次改写了中国碳分子筛没有出口的历史，实现了从进到出的第二次飞跃！
在国产碳分子筛以质优价廉热销全球的同时，碳分子筛及制氮装置还有很多工作要做。一是积极研制环保型碳分子筛生产工艺，以为碳分子筛企业向大中型规模化企业发展创造基础；二是碳分子筛品牌针对不同的用氮场所的工艺要求，可再细分为以节能型、普氮型及长周期型等；再者，在行业方面，积极探索同行间友好竞争发展模式，如强强联合和资本联合等，以创造国际品牌企业。
我们相信通过进一步的努力，我国的碳分子筛会做得更好更强大。