Trong ngành công nghiệp hiện đại, nitơ là một loại khí rất quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Sàng phân tử carbon để tạo nitơ là một trong những thiết bị chính để thu được nitơ. Trong máy tạo nitơ, sàng phân tử carbon là thành phần chính, đóng vai trò quan trọng.
Sàng phân tử carbon cho máy tạo nitơ là một loại vật liệu sử dụng cấu trúc xốp và đặc tính hấp phụ của carbon để đạt được sự tách khí. Nó có diện tích bề mặt riêng cao và cấu trúc micropore phong phú, có thể nhận ra sự hấp phụ có chọn lọc của các phân tử khí khác nhau. Trong máy tạo nitơ, sàng phân tử carbon được sử dụng để tách nitơ ra khỏi không khí nhằm đáp ứng nhu cầu nitơ trong các lĩnh vực khác nhau. Nguyên lý làm việc dựa trên tốc độ khuếch tán khác nhau của các phân tử khí oxy và nitơ trên bề mặt sàng phân tử. Các phân tử khí có đường kính nhỏ hơn (như oxy) có tốc độ khuếch tán trên zeolit cacbon nhanh hơn nên chúng dễ dàng đi vào các vi lỗ của zeolit cacbon hơn. Tuy nhiên, tốc độ khuếch tán của các phân tử khí có đường kính lớn hơn (như nitơ) chậm hơn và số lượng micropores đi vào sàng phân tử carbon tương đối nhỏ. Sự khác biệt về độ chọn lọc này làm cho sàng phân tử carbon đạt được khả năng làm giàu oxy trong giai đoạn hấp phụ và làm giàu nitơ trong pha khí trong thời gian ngắn, do đó đạt được khả năng tách oxy và nitơ
Trong máy tạo nitơ, sàng phân tử carbon để tạo nitơ được đặt trong tháp hấp phụ. Khi không khí đi qua tháp hấp phụ, rây phân tử carbon sẽ hấp thụ các phân tử oxy trong đó và các phân tử nitơ thoát ra ngoài qua tháp hấp phụ. Với tiến trình của quá trình hấp phụ, các phân tử oxy trên rây phân tử carbon tăng dần, dẫn đến khả năng hấp phụ giảm. Lúc này, cần tái tạo rây phân tử carbon bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất (PSA) để khôi phục khả năng hấp phụ của nó. Trong quá trình tái sinh, áp suất trong tháp hấp phụ giảm xuống, do đó các phân tử oxy được giải hấp khỏi rây phân tử carbon, đồng thời không khí mới đi vào tháp hấp phụ cho vòng hấp phụ tiếp theo. Chu trình này tiếp tục tách nitơ ra khỏi không khí.
Là thành phần chính trong máy tạo nitơ, sàng phân tử carbon thực hiện mục tiêu tách nitơ khỏi không khí một cách hiệu quả nhờ cấu trúc xốp độc đáo và đặc tính hấp phụ của nó. Nguyên lý làm việc đơn giản và hiệu quả của nó làm cho máy tạo nitơ trở thành nguồn nitơ đáng tin cậy. Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và công nghệ, người ta tin rằng ứng dụng rây phân tử carbon trong lĩnh vực tách nitơ trong tương lai sẽ sâu rộng và chuyên sâu hơn.