在变压吸附制氮中发挥主要作用的是碳分子筛。分子筛是一种多孔的固体吸附剂，其内部的空穴占体积的50％以上，平均每克的分子筛有700～800m2的内表面积。吸附过程产生在空穴内部，它能把小于空穴的分子吸人孔内，把大于空穴的分子挡在孔外，从而起到筛分分子的作用。分子筛的吸附作用是因为其表面存在剩余的表面引力场，当气体分子运动到接近吸附剂表面时，表面上的分子与气体分子相互作用，产生吸附。当然，吸附是一个可逆过程，碳吸附的气体分子重新返回气相中的过程称为解吸，也叫脱附。
在吸附分离的过程中同时进行着吸附和解吸的过程，当同一时间内吸附和脱附量相等时，就达到了一个动态吸附平衡，此时吸附和脱附过程均在进行，但速度相等，对应的吸附量叫平衡吸附量，简称吸附量。这种动态的吸附平衡是在一定的压力和温度条件下建立的，当压力和温度变化时，这种平衡关系就会被打破，而建立新的平衡关系，则对应一个新的吸附量。
碳分子筛是以煤为主要原料，经过精选、粉碎、成型、干燥、活化、热处理等加工而成的表面和内部充满微孔的高效非极性吸附剂。 |
