Das Kohlenstoff-Molekularsieb CMS ist ein Kohlenstoffmaterial mit einer spezifischen Porengrößenverteilung und Oberflächenchemie, die es dem Sieb ermöglicht, eine Komponente eines Gasgemisches durch physikalische oder chemische Adsorption unter verschiedenen Druck- und Temperaturbedingungen selektiv zu adsorbieren. Adsorption ist die Ansammlung von Gas- oder Flüssigkeitsmolekülen auf einer festen Oberfläche, abhängig von der Umgebung, in der sie angewendet wird, und der Art des zu trennenden Gases. Das Adsorptionsprinzip im Kohlenstoff-Molekularsieb CMS basiert hauptsächlich auf der Wechselwirkung zwischen Molekülen, einschließlich Van-der-Waals-Kraft, Dipol-Dipol-Wechselwirkung, Induktionskraft usw. Diese Kräfte bewirken, dass die Gasmoleküle an der Oberfläche des Kohlenstoffs adsorbiert werden Molekularsieb, wodurch die Trennung des Gasgemisches erreicht wird.
Unter physikalischer Adsorption versteht man den Prozess, bei dem Gasmoleküle durch intermolekulare Kräfte, die nicht mit der Bildung chemischer Bindungen einhergehen, auf der Oberfläche des Kohlenstoff-Molekularsiebs CMS adsorbiert werden. Die Merkmale der physikalischen Adsorption bestehen darin, dass der Adsorptionsprozess reversibel ist, die Adsorptionswärme gering ist, die Adsorptionsgeschwindigkeit hoch ist und der Adsorptionsprozess nicht durch chemische Eigenschaften beeinflusst wird. Unter Chemisorption versteht man den Prozess, bei dem Gasmoleküle chemisch mit der Oberfläche des Kohlenstoff-Molekularsiebs CMS reagieren und chemische Bindungen bilden. Die Merkmale der Chemisorption bestehen darin, dass der Adsorptionsprozess irreversibel ist, die Adsorptionswärme groß ist, die Adsorptionsgeschwindigkeit langsam ist und der Adsorptionsprozess durch die chemischen Oberflächeneigenschaften des Kohlenstoffmolekularsiebs beeinflusst wird. Das Prinzip der Adsorptionsthermodynamik ist die theoretische Grundlage für die Untersuchung des Wärmewechsels und des Adsorptionsgleichgewichts im Adsorptionsprozess. Anhand der Adsorptionsisotherme können die Adsorptionseigenschaften von Kohlenstoffmolekularsieben bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken verstanden werden, um die Adsorptionsbedingungen zu optimieren.
Unter Adsorptionsanreicherung versteht man den Prozess, bei dem das Kohlenstoff-Molekularsieb CMS die Konzentration einer Komponente in einem Gasgemisch durch Adsorption erhöht. Dieser Effekt macht das Kohlenstoff-Molekularsieb CMS für Gastrennungs- und -reinigungsprozesse nützlich. Adsorption bezieht sich auf den Prozess, durch den Gasmoleküle auf der Oberfläche des Kohlenstoff-Molekularsiebs CMS adsorbiert werden, während sich Desorption auf den Prozess bezieht, durch den adsorbierte Gasmoleküle von der Oberfläche des Kohlenstoff-Molekularsiebs CMS desorbiert werden. Diese beiden Prozesse sind reversibel und werden durch Temperatur, Druck, Gaskonzentration und andere Faktoren beeinflusst. Mit fortschreitendem Adsorptionsprozess nimmt die Adsorptionskapazität des Carbon Molecular Sieve CMS allmählich ab. Um seine Adsorptionseigenschaften wiederherzustellen, muss das Kohlenstoff-Molekularsieb CMS regeneriert werden. Zu den gängigen Regenerationsmethoden gehören thermische Regeneration, chemische Regeneration und so weiter. Das regenerierte Kohlenstoff-Molekularsieb CMS kann wiederverwendet werden und so Ressourcen recyceln. Gleichzeitig ist für das Kohlenstoff-Molekularsieb CMS, das seine Adsorptionseigenschaften verloren hat, eine angemessene Behandlung und Wiederverwertung erforderlich, um eine Umweltverschmutzung zu vermeiden.
