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國內(nèi)市場(chǎng)主要采用中低檔碳分子篩目前年總需求量在2000噸以上，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不時(shí)發(fā)展，工業(yè)尤其是化工業(yè)規(guī)模不時(shí)擴(kuò)大，對(duì)碳分子篩的需求水平會(huì)逐年增長(zhǎng)。尤其是近幾年，國家對(duì)煤礦平安高度重視，強(qiáng)制煤礦配備制氮機(jī)，進(jìn)一步擴(kuò)大了國內(nèi)碳分子篩的需求量。據(jù)調(diào)查，自2000年以來，年平均增長(zhǎng)率都在80%以上。國內(nèi)市場(chǎng)前景十分廣闊。隨著變壓吸附技術(shù)的不時(shí)幼稚，制氮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬闊，上對(duì)碳分子篩的需求也越來越大，歐美等發(fā)達(dá)國家的需求量每年都穩(wěn)步增長(zhǎng)，近幾年發(fā)展中國家的需求量更是突飛猛進(jìn)，每年以成倍的速度增長(zhǎng)，激進(jìn)估計(jì)，2009年上碳分子篩總需求量在一億噸以上。根據(jù)國內(nèi)專家的分析，碳分子篩行業(yè)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：首先，隨著變壓吸附制氮機(jī)的使用范圍不時(shí)擴(kuò)大，對(duì)碳分子篩的需求不時(shí)增加，這將進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，未來幾年，這一行業(yè)將從一個(gè)生僻的行業(yè)變得*。其次，隨著應(yīng)用深度的提高，對(duì)碳分子篩的產(chǎn)氮量、氮回收率、堆密度、抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)的要求越來越高，進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能指標(biāo)將是這一行業(yè)今后發(fā)展的大趨勢(shì)。由于碳分子篩是變壓吸附制氮機(jī)的主要構(gòu)成要素，利息占整個(gè)設(shè)備的70%以上，因此，降低利息將是促進(jìn)本行業(yè)發(fā)展的重要條件。今后一個(gè)時(shí)期，各企業(yè)將會(huì)在采用新資料新工藝方面不時(shí)探索，爭(zhēng)取用利息達(dá)到。
外觀為黑色柱狀固體。因含有大量直徑為4埃德微孔，碳分子篩的主要成分為元素碳。該微孔對(duì)氧分子的瞬間親和力較強(qiáng)，可用來分離空氣中的氧氣和氮?dú)猓I(yè)上利用變壓吸附裝置（PSA 制取氮?dú)?。鑫陶碳分子篩制氮量大、氮?dú)饣厥章矢?，使用壽命長(zhǎng)，適用于各種型號(hào)的變壓吸附制氮機(jī)，變壓吸附制氮機(jī)的產(chǎn)品。碳分子篩是利用篩分的特性來達(dá)到分離氧氣、氮?dú)獾哪康姆肿雍Y吸附雜質(zhì)氣體時(shí)，大孔和中孔只起到通道的作用，將被吸附的分子運(yùn)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。如前圖所示，碳分子篩內(nèi)部包括有大量的微孔，這些微孔允許動(dòng)力學(xué)尺寸小的分子快速擴(kuò)散到孔內(nèi)，同時(shí)限制大直徑分子的進(jìn)入。由于不同尺寸的氣體分子相對(duì)擴(kuò)散速率存在差別，氣體混合物的組分可以被有效的分離。因此，制造碳分子篩時(shí)，根據(jù)分子尺寸的大小，碳分子篩內(nèi)部微孔分布應(yīng)在0.280.38nm該微孔尺寸范圍內(nèi)，氧氣可以快速通過微孔孔口擴(kuò)散到孔內(nèi)，而氮?dú)鈪s很難通過微孔孔口，從而達(dá)到氧、氮分離。微孔孔徑大小是碳分子篩分離氧、氮的基礎(chǔ)，如果孔徑過大，氧氣、氮?dú)夥肿雍Y都很容易進(jìn)入微孔中，也起不到分離的作用；而孔徑過小，氧氣、氮?dú)舛疾荒苓M(jìn)入微孔中，也起不到分離的作用。
對(duì)孔徑大小控制的不是很好。市面上銷售的碳分子篩微孔孔徑分布在0.31nm只有巖谷分子篩做到0.280.36nm碳分子篩的原料為椰子殼、煤炭、樹脂等，國產(chǎn)分子篩由于受條件限制。步先經(jīng)加工后粉化，然后與基料揉合，基料主要是增加強(qiáng)度，防止破碎粉化的資料；第二步是活化造孔，6001000℃溫度下通入活化劑，常用的活化劑有水蒸氣、二氧化碳、氧氣以及它混合氣。與較為活潑的無定型碳原子進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，以擴(kuò)大比外表積逐步形成孔洞活化造孔時(shí)間從1060min不等；第三步為孔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)，利用化學(xué)物質(zhì)的蒸氣：如苯在碳分子篩微孔壁進(jìn)行堆積來調(diào)節(jié)孔的大小，使之滿足要求。
作為變壓吸附空氣分離技術(shù)（制氮機(jī)）吸附劑被廣泛用于空氣分離以制取富氮?dú)怏w。進(jìn)口規(guī)格多為CMS-220以下。其價(jià)格日本武田公司的為10萬元/噸，碳分子篩是一種新型吸附劑。德國BF公司的為12萬元/噸。臨時(shí)以來碳分子篩成為日本和德國壟斷的產(chǎn)品，2000年以前國內(nèi)80%份額被其占有，市場(chǎng)上更是如此。近年來，由于國內(nèi)產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，國產(chǎn)分子篩逐步搶占了局部*，但要想在這個(gè)行業(yè)做大做強(qiáng)，必需自主創(chuàng)新，提高產(chǎn)品性能指標(biāo)，打破技術(shù)貿(mào)易壁壘。未來幾年，碳分子篩產(chǎn)品將向高指標(biāo)，高強(qiáng)度，高堆密度方向發(fā)展，低指標(biāo)低檔次的產(chǎn)品將會(huì)被淘汰，空分設(shè)備將趨向小型化，對(duì)分子篩行業(yè)提出了更高的要求。
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