隨著變壓吸附技術(shù)的不斷成熟，制氮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬闊，國際上對(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，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，保守估計(jì)，2013年國際上碳分子篩總需求量在數(shù)十萬噸以上。

碳分子篩（英文名carbon molecular sieves）是新型的非極性吸附劑，具有在常溫變壓下吸附空氣中氧分子的性能，因而可獲得富氮?dú)怏w。它分離空氣的能力取決于空氣中各種氣體在碳分子篩微孔中的不同擴(kuò)散速度、或不同的吸附力、或兩種效應(yīng)同時(shí)起作用，碳分子篩PSA空分制氮就是基于這一性能。

國產(chǎn)碳分子篩經(jīng)過了二十多年的發(fā)展后，現(xiàn)取得了突破性的進(jìn)展，產(chǎn)氮量達(dá)到220至260NM3/h.t。經(jīng)國內(nèi)外制氮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，將我公司生產(chǎn)的碳分子篩與國外品牌碳分子篩在同機(jī)型上多次開機(jī)比較，證明了我國生產(chǎn)的碳分子篩技術(shù)質(zhì)量已躋身于世界行列，其中產(chǎn)氣性能及時(shí)間響應(yīng)已超出國際水平，得到了國內(nèi)外PSA制氮行業(yè)的一致好評(píng)。碳分子篩產(chǎn)品在國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于煤田、石油、化工、金屬熱處理、電子制造、食品保鮮等行業(yè)，并美、歐、亞各國，且其出口量早已了當(dāng)年的進(jìn)口量，再次改寫了中國碳分子篩沒有出口的歷史，實(shí)現(xiàn)了從進(jìn)到出的第二次飛躍！

在國產(chǎn)碳分子篩以質(zhì)優(yōu)全球的同時(shí)，碳分子篩及制氮裝置還有很多工作要做。一是積極研制環(huán)保型碳分子篩生產(chǎn)工藝，以為碳分子篩企業(yè)向大中型規(guī)?；髽I(yè)發(fā)展創(chuàng)造基礎(chǔ)；二是碳分子篩品牌針對(duì)不同的用氮場所的工藝要求，可再細(xì)分為以節(jié)能型、普氮型及長周期型等；再者，在行業(yè)方面，積極探索同行間友好競爭發(fā)展模式，如強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合和資本聯(lián)合等，以創(chuàng)造國際品牌企業(yè)。

我們知道，利用碳分子篩變壓吸附制氮是靠范德華力來分離氧氣和氮?dú)獾?，因此，分子篩的比表面積越大，孔徑分布越均勻，并且微孔或亞微孔數(shù)量越多，吸附量就越大；同時(shí)，如果孔徑能盡量小，范德華力場重疊，對(duì)低濃度物質(zhì)也有更好的分離作用。因此，在PSA制氮設(shè)備中，分子篩的性能直接關(guān)系到整套設(shè)備的產(chǎn)氣量及能耗，所以，選擇合適的吸附劑是重中之重。

變壓吸附過程循環(huán)操作包括：充壓、產(chǎn)氣；均壓；降壓、排氣；然后再充壓、產(chǎn)氣；……幾個(gè)工作階段，形成循環(huán)操作過程。其根據(jù)流程的再生方法不同，可分為真空再生流程和常壓再生流程。

碳分子篩制氮過程，當(dāng)一個(gè)吸附塔吸附結(jié)束時(shí)，可將此吸附塔內(nèi)的有壓氣體從上下兩個(gè)方向注入另一個(gè)已再生好的吸附塔中，并使兩塔氣體壓力相同，此一過程稱為吸附塔的均壓，選擇適當(dāng)?shù)木鶋簳r(shí)間，即可回收能量，也可以減緩吸附塔內(nèi)的分子篩受到的沖擊，從而達(dá)到延長碳分子篩的使用壽命。參考伐門的切換速度一般選擇均壓時(shí)間為1～3秒。

根據(jù)碳分子篩對(duì)氧和氮的吸擴(kuò)散速率不同，其吸附O2在短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到平衡，此時(shí)，N2的吸附量很少，較短的產(chǎn)氣時(shí)間，可有效的提高碳分子篩的產(chǎn)氣率，但同時(shí)也增加了伐門的動(dòng)作頻率，因此伐門的性能也很重要。一般選擇吸附時(shí)間為30～120秒。小型高純制氮機(jī)推薦使用短的產(chǎn)氣時(shí)間，大型低濃度推薦使用長的產(chǎn)氣時(shí)間。

碳分子篩回收的流程
碳分子篩的回收流程一般包括以下幾個(gè)步驟：

收集：將廢舊碳分子篩從使用單位收集起來，進(jìn)行初步分類和整理。
檢測：對(duì)收集到的廢舊碳分子篩進(jìn)行檢測，評(píng)估其性能狀況和可回收價(jià)值。
處理：根據(jù)廢舊碳分子篩的性能狀況和可回收價(jià)值，選擇合適的處理方法進(jìn)行再生或回收利用。處理方法可能包括物理法（如篩分、破碎、磁選等）、化學(xué)法（如溶解、沉淀、離子交換等）或熱解法等。
再利用：經(jīng)過處理后的廢舊碳分子篩可以重新應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域，如作為催化劑或催化劑載體、吸附劑等。