酸素 PSA 技術はどのように機能するのでしょうか?
圧力スイング吸着 (PSA) 酸素生成は、物理吸着の原理に基づいたガス分離技術です。モレキュラーシーブの選択的吸着により空気中の酸素を浄化します。
PSA酸素生成の基本原理
- PSA酸素製造は、モレキュラーシーブ上の窒素と酸素（空気中）の吸着性能の違い、および圧力によって吸着容量が変化する特性を利用しています。
- 平衡条件下では、モレキュラーシーブは窒素成分を優先的に吸着します。加圧条件下では、窒素の吸着量は低圧時の吸着容量よりも高くなります。
- そして、モレキュラーシーブの脱着再生は、動作圧力を変えることによって達成され、すなわち加圧吸着と減圧脱着によって酸素と窒素の分離が達成される。
酸素製造システムにおけるゼオライトモレキュラーシーブ
- 酸素生成システムの中心となるコンポーネントはモレキュラーシーブです。酸素と窒素は非極性物質ですが、ゼオライトモレキュラーシーブの影響下で誘起双極子を生成します。
- 誘起双極子と極性分子の固有双極子の間には引力（誘導力）が存在します。窒素の誘導力は酸素の誘導力よりも大きいため、モレキュラーシーブは酸素よりもはるかに多くの窒素を吸着します。
- 空気がゼオライトモレキュラーシーブを通過すると、窒素はモレキュラーシーブに優先的に吸着され、その微細孔に富化されますが、酸素は少量しか吸着されず、大部分はモレキュラーシーブを通過して生成ガスとなります。
PSA酸素生成の作業プロセス
- 空気はまずフルパフォーマンスのエアコンプレッサーで圧縮され、複数のフィルターを通過して粒子状の塵や不純物のほとんどが除去されます。{0}次に、熱風を冷乾燥機で冷却して空気から水分を除去します。最後に、緩衝と圧力安定化のために空気貯蔵タンクに入り、切り替えバルブを通って再生され稼働状態になっている吸着塔に入ります。
- 吸着塔では、窒素、二酸化炭素などのガスがモレキュラーシーブスによって吸着され、吸着塔の塔頂から酸素が濃縮されて酸素バッファータンクに流入します。酸素バッファタンクの出口配管には酸素純度を検出するためのサンプリングポートが設けられています。次に、適格な酸素は防塵フィルターと滅菌フィルターを通してろ過され、適格な製品-グレードの酸素が得られます。
- 連続的かつ安定した製品グレードの酸素を得るために、PSA 酸素製造装置には少なくとも 2 つの吸着塔が装備されており、交互に酸素を製造します。{0}一方の塔が酸素を吸着して生成しているとき、もう一方の吸着塔は再生状態となり、再生過程で排出される他の成分ガスはマフラーを通して消音されて屋外に放出されます。
