氣體在分子篩上是如何吸附和脫附的?

在變壓吸附制氮中發(fā)揮主要作用的是碳分子篩。分子篩是一種多孔的固體吸附劑，其內(nèi)部的空穴占體積的50％以上，平均每克的分子篩有700～800m²的內(nèi)表面積。吸附過程產(chǎn)生在空穴內(nèi)部，它能把小于空穴的分子吸人孔內(nèi)，把大于空穴的分子擋在孔外，從而起到篩分分子的作用。分子篩的吸附作用是因為其表面存在剩余的表面引力場，當(dāng)氣體分子運動到接近吸附劑表面時，表面上的分子與氣體分子相互作用，產(chǎn)生吸附。當(dāng)然，吸附是一個可逆過程，碳吸附的氣體分子重新返回氣相中的過程稱為解吸，也叫脫附。

在吸附分離的過程中同時進行著吸附和解吸的過程，當(dāng)同一時間內(nèi)吸附和脫附量相等時，就達到了一個動態(tài)吸附平衡，此時吸附和脫附過程均在進行，但速度相等，對應(yīng)的吸附量叫平衡吸附量，簡稱吸附量。這種動態(tài)的吸附平衡是在一定的壓力和溫度條件下建立的，當(dāng)壓力和溫度變化時，這種平衡關(guān)系就會被打破，而建立新的平衡關(guān)系，則對應(yīng)一個新的吸附量。

    碳分子篩是以煤為主要原料，經(jīng)過精選、粉碎、成型、干燥、活化、熱處理等加工而成的表面和內(nèi)部充滿微孔的高效非極性吸附劑。