敝人於1990年於一家以日韓為主的北市進出口機械貿易公司任職時已接觸及銷售過PSA氮氣製造機這產品,所以對此產品的特性及歷史有相當的多的經驗與大家分享!

碳分子篩簡單來說就是將活性碳再精煉的產品,它為了達成可捕獲氧分子,所以在它燒結時其孔洞直徑長度大小被特別的設訂為比氧分子大一點點,約在4A左右!不似活性碳其孔洞直徑長度非常參差不齊約3~200A(1A=1*10M-10)的範圍,所以活性碳能吸附的分子種類很多其用途也就不一樣!

製造活性碳的基礎原料1.天然植物(椰殼,竹,木材....)2.煤質

所以原本製造碳分子篩的基礎原料種類也是1.天然植物(椰殼)2.煤質,早期德國剛發明碳分子篩時就是採用煤質原料來製造,後來這技術也傳播到中國,中國的煤礦多所以煤質活性碳生產的廠商也很多,尤其他們在文革前最愛至德國留學,所以很早的就學會了如何製造碳分子篩,而日本本就是全球天然植物活性碳生產供應大國,尤其他們特別偏愛用椰殼原料去製造活性碳,因為如此他也是很早就學會如何製造碳分子篩!

但是要控制碳分子篩的孔洞能有均一的直徑著實不容易,在精煉燒結過程中如果燒結溫度不對原料濕度不能精確控制,非常容易失敗其成品良率非常低,早期碳分子篩因為燒結技術不足造成氮氧分離效率不好,所以40幾年前的PSA氮氣機最多只能做到99.9%的氮氣純度

日本人真的很有職人精神不停的研究燒結技術,不斷的進步所以能達到今日使用其碳分子篩來組裝PSA氮氣機其氮氣純度可達到99.9995%

但是製造椰殼炭分子篩首先要有椰子殼,所以日本的活性碳大廠都會在菲律賓或印尼,泰國,馬來西亞設置原料預處理工廠並搜購椰子殼,但天然椰殼預處理實在不易且粗煉成本就非常高,接著運回日本本土去燒結精煉製造成為炭分子篩成本更高且爐煉燒結技術更是難上加難所以良率一直是個問題.

30年前日本一家知名美妝用品大公司的工業部門為了突破這困境降低生產成本,以砆喃樹酯這人工化合物去製造碳分子篩,因為它是人工原料比煤礦及天然植物更容易控制其原料物性,品質穩定且變動因素低所以特別容易用來燒結精煉成為碳分子篩,如果燒結技術精良甚至其成品的氮氧分離效率不輸於天然椰殼燒結的成品,後來X國炭分子篩工廠也學會了採用這簡單的原料,所以演變成今日X國成為炭分子篩量產製造大國!

但如同電視廣告教導我們的"天然的尚好"這句話,它也適用於炭分子篩這產品-------

工業使用酚醛樹酯(砆喃樹酯)燒結的碳分子篩組裝的PSA氮氣機其缺點:

1.氮氧分離效率低需要消耗更大的壓縮空氣

2.容易裂化粉碎需重新更換碳分子篩

3.使用壽命最多2年就無法達到額定要求標準

為何會如此?

1.因為以酚醛樹酯燒結的碳分子篩其燒結後結構體為顆粒狀,它無法像椰殼碳分子篩其燒結後結構體為纖維狀,因其為顆粒狀態所以結構鬆散不似也椰殼碳分子篩其纖維互相咬合綑緊結構體緊實.

2.PSA氮氣機需7~9倍的大氣壓力來進行氮氧分離,所以結構體構造影響其抗壓強度及分離效率.

3.壓縮空氣品質非常重要,壓縮空氣中無法避免一定有水汽所以無論運轉時或停止待機時炭分子篩皆處於高濕氣狀態下,而X國製酚醛樹酯燒結的碳分子篩無法長期在有水汽的壓縮空氣下使用或環境中存放!

近幾年X國PSA氮氣機廠商終於發現為何他們做的PSA氮氣機壽命使用了1~2年就無法達到原先設計標準,所以這些X國廠商會請客戶額外再買吸附式空氣乾燥機來對應這個問題,因為即使裝了再好的冷凍式空氣乾燥機尚無法滿足低露點標準,無法避免其損壞,唯有將其壓縮空氣中水份降低至露點-40度C以下可達到較長使用壽命

但為了避免水汽損壞酚醛樹酯碳分子篩因而採用吸附式空氣乾燥機來乾燥壓縮空氣機將使得:

1.原料空氣損耗量再加大15~20%(消耗電費及運轉成本墊高許多)

2.增加機器採購成本(A.增大空壓機馬力B.增大空氣桶C.增大冷凍乾燥機處理量D.增大空氣密過濾器處理量E.增加購買吸附式乾燥機)

3.增加維修成本(A.空壓機馬力加大保養費增加B.增加更多的空氣淨化系統的耗材費C.吸附式乾燥機需定期更換乾燥劑)

食品業使用PSA氮氣機去包裝產品如它充填的是酚醛樹酯(砆喃樹酯)碳分子篩,除了有上述缺點另外再增加幾項重大問題

1部分X國不肖的碳分子篩製造廠購買使用過的中古酚醛樹酯去製造碳分子篩,所以其原料可能含有重金屬或其他奇怪的不純物

2.裂解粉化不能食用且不能被粉塵過濾器捕獲的碳粉可能汙染食品造成食安問題

3.析出化合物危及食用者健康

本司製造的PSA氮氣機之椰殼炭分子篩附具日本原廠購買證明

PSA氮氣機只有採用日本100%椰子殼製造之炭分子篩完全不受壓縮空氣水汽及重金屬或化合物的影響

可使用10年以上氮氣純度完全不打折

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