杭州諾卓テクノロジーグループ株式会社

高純度酸素は、医療、産業、科学研究の分野で広く利用されています。生産技術の継続的な発展に伴い、酸素の純度と生産効率に対する要求はますます高まっています。この記事では、高純度酸素を製造するための一般的な方法をいくつか紹介し、その動作原理、長所と短所、そして適用可能なシナリオを分析します。

1. 空気分離法

空気分離法は、高純度酸素を製造するために最も広く使用されている方法の一つです。その基本原理は、極低温冷却技術を用いて、空気中の異なる沸点を持つ異なる成分を分離することです。

1.1 深冷空気分離法

深冷空気分離法は、成熟した工業用酸素製造技術です。この方法は、異なる圧力と温度下における空気中の各成分の沸点差を利用します。圧縮、冷却、液化という複数の段階を経て、酸素、窒素、その他のガスを空気から分離します。深冷空気分離装置は、多段蒸留塔を用いて最終的に99.5%以上の純度を持つ高純度酸素を生成します。

深冷空気分離法の利点は、高純度酸素を大規模かつ連続的に製造できることであり、鉄鋼製錬や化学プロセスなど、酸素需要の高い産業用途に適している。欠点は、初期投資が大きく、エネルギー消費量が多く、設備のメンテナンスと運用要件が高いことである。

1.2 圧縮膨張分離法

圧縮膨張分離法は、深冷空気分離法の改良法です。空気を圧縮し、急速膨張させることで冷却し、酸素とその他の成分を分離します。この方法でも高純度の酸素が得られますが、従来の深冷空気分離法に比べて設備容積が小さく、小規模な酸素生産のニーズに適しています。

2. 圧力スイング吸着法（PSA）

圧力スイング吸着（PSA）は、高純度酸素の工業生産において一般的に用いられる方法です。PSAの原理は、吸着剤（ゼオライト分子ふるいなど）が空気中の窒素と酸素に対して選択的に吸着する特性を利用することです。異なる圧力下で窒素を吸着・脱着させることで、高純度酸素が得られます。

PSA法の利点は、設備がシンプルで起動が速く、運転コストが低いことです。複雑な冷却プロセスを必要としないため、小規模な酸素製造装置で広く利用されています。PSA法で製造される酸素の純度は通常90%から95%ですが、適切な改良を加えることで99%以上にまで高めることができます。

しかし、PSA法の欠点は、酸素の生産量と純度が吸着剤の性能によって制限されること、そしてシステムの効率が吸着剤の経年劣化の影響を受けることです。そのため、この方法は酸素需要の少ない企業や医療機関に適しています。

当社は空気分離ユニットの製造・輸出業者です。当社についてさらに詳しく知りたい方は、

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