We współczesnym przemyśle azot jest bardzo ważnym gazem, szeroko stosowanym w różnych dziedzinach. Węglowe sito molekularne do generatorów azotu jest jednym z głównych urządzeń do otrzymywania azotu. W generatorze azotu kluczową rolę odgrywa węglowe sito molekularne.
węglowe sito molekularne do generatora azotu jest rodzajem materiału, który wykorzystuje porowatą strukturę i właściwości adsorpcyjne węgla w celu uzyskania separacji gazu. Ma dużą powierzchnię właściwą i obfitą strukturę mikroporów, która może realizować selektywną adsorpcję różnych cząsteczek gazu. W generatorach azotu stosuje się węglowe sita molekularne do oddzielania azotu od powietrza w celu zaspokojenia zapotrzebowania na azot w różnych dziedzinach. Zasada działania opiera się na różnych szybkościach dyfuzji cząsteczek tlenu i azotu na powierzchni sita molekularnego. Cząsteczki gazu o mniejszych średnicach (takie jak tlen) mają większą szybkość dyfuzji w zeolicie węglowym, dzięki czemu łatwiej przedostają się do mikroporów zeolitu węglowego. Jednakże szybkość dyfuzji cząsteczek gazu o większych średnicach (takich jak azot) jest wolniejsza, a liczba mikroporów wchodzących na węglowe sito molekularne jest stosunkowo mała. Ta różnica w selektywności sprawia, że węglowe sito molekularne osiąga w krótkim czasie wzbogacenie w tlen w fazie adsorpcji i azot w fazie gazowej, osiągając w ten sposób oddzielenie tlenu i azotu
W generatorze azotu, w wieży adsorpcyjnej umieszczone jest węglowe sito molekularne generujące azot. Kiedy powietrze przechodzi przez wieżę adsorpcyjną, węglowe sito molekularne pochłania znajdujące się w nim cząsteczki tlenu, a cząsteczki azotu uciekają przez wieżę adsorpcyjną. Wraz z postępem procesu adsorpcji ilość cząsteczek tlenu na węglowym sicie molekularnym stopniowo wzrastała, co powodowało zmniejszenie zdolności adsorpcyjnej. W tym momencie konieczna jest regeneracja węglowego sita molekularnego metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA), aby przywrócić jego zdolność adsorpcyjną. Podczas procesu regeneracji ciśnienie w wieży adsorpcyjnej ulega obniżeniu, w wyniku czego cząsteczki tlenu zostają zdesorbowane z węglowego sita molekularnego, a nowe powietrze przedostaje się do wieży adsorpcyjnej w celu następnej rundy procesu adsorpcji. Cykl ten kontynuuje oddzielanie azotu od powietrza.
Jako kluczowy element generatora azotu, węglowe sito molekularne realizuje cel, jakim jest skuteczne oddzielanie azotu od powietrza dzięki unikalnej porowatej strukturze i właściwościom adsorpcyjnym. Jego prosta i wydajna zasada działania sprawia, że generator azotu jest niezawodnym źródłem azotu. Uważa się, że wraz z ciągłym postępem nauki i technologii przyszłe zastosowanie węglowych sit molekularnych w dziedzinie separacji azotu będzie szersze i głębsze.