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窒素ガス(チッソN2)発生装置

豆知識 Q&A 【分離方式 PSA比較】(窒素ガス発生装置の仕組み・原理)

窒素ガス発生装置の仕組み・原理

窒素ガス発生装置は、オンサイトで、空気中(圧縮エアー)から特殊活性炭を利用し、窒素(N2)を作ります。
窒素ガス(N2ガス)といえば、タンクローリー、又は窒素ボンベで運んでいる事業所・工場は多いと思います。
しかし、徐々にエアーコンプレッサー~N2ガスを作ることが多くなりつつあります。

当店で取り扱っている窒素ガス発生装置は2種類あります。
まずは、それぞれの仕組み・原理をご紹介します。

窒素ガス発生装置の仕組・原理

基本1:空気から窒素を取り出します

空気の成分表

空気80%近くは窒素から出来ています。

成分 割合
窒素(ちっそ) 約78%
酸素(さんそ) 約20%
アルゴン 約0.93%
二酸化炭素(にさんかたんそ) 約0.03%
その他 -

基本2:窒素ガスと酸素ガスの大きさに違いがあります

大きさの違いを利用して窒素を取り出します。

窒素分子(N2):4.2×3.0A
酸素分子(O2):3.8×2.8A

窒素酸素大きさの違い

窒素ガス分離の比較

項目 分離膜方式 PSA(Puresure Swing Adsorption)方式
選 択 の イ メ | ジ
分離膜方式選択のイメージ PSA方式選択のイメージ
濃 度 変 化

実 物 写 真
分離膜方式濃度変化中空糸膜拡大図
結果:透過速度に差がある
PSA方式濃度変化MSC拡大図
結果:透過速度に差がある
作 動 の イ メ | ジ 膜を中空糸にし、束ねて筒に納めて、
圧縮空気を送る。
窒素ガスを濾し分け取り出す。
分離膜方式作動イメージ
MSCを2本の筒に納め、圧縮空気を送り酸素を吸着させ、次に窒素ガスを取り出し、酸素は大気に解放する。これを交互に行う。
PSA方式作動のイメージ
装 置 概 要 圧縮空気をガス分離膜(中空糸膜)に送り込み、膜を透過しなかった窒素、アルゴンガス等が製品として取り出されます。なお膜はクリーンな空気圧の使用においては半永久的に使用が可能です。 吸着剤を利用した窒素発生装置で、空気から効率よく酸素と窒素を分離し、99.99%までの窒素を供給します。
ガ ス 濃 度 97~99% 99~99.99%

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