ガス発生装置

ガス発生装置

 ガスの発生(分離)方法には、主に以下に示すような方法があります。
 空気の主要構成成分である窒素、酸素を分離する場合は、必要な流量と純度などにより、右図の適用概念図に示す方法により経済性の検討なども踏まえて最適な方法を選択します。
 ガスの種類に応じた各ガス発生装置ついては、下記メニューに示す各装置の詳細説明をご覧下さい。

 当社の窒素ガス発生装置によるオンサイトガス供給システムの採用により、大幅なコストダウンが可能です。コストダウンのイメージは、こちらを参照下さい

■窒素ガス発生装置● 窒素ガス(N2)  ● PSA(吸着)式:ラインアップ  ● 膜式  ● 深冷式(*1)
■酸素ガス(O2)● 酸素ガス(O2)  ●PSA式、  ●PVSA式
■その他ガス発生装置 ● 二酸化炭素除去装置アルゴン回収装置水素発生装置ヘリウム回収装置
● 一酸化炭素回収装置CO-PSA実績(*1)
● エチレン・プロピレン回収PSA装置(*1)

 (*1): 関係会社取扱

PSA (吸着) 式

 吸着剤により、酸素・窒素を選択吸着します。加圧下で吸着された成分は減圧により脱着します。このように加圧、減圧を繰り返すため、PSA(圧力スイング吸着:Pressure Swing Adsorption)と呼ばれます。
 窒素ガスを発生させる場合は、モレキュラーシーブカーボン吸着剤の圧力による窒素と酸素の吸着スピードの違いを利用して、高純度(99~99.99%程度)の窒素ガス(ただし、アルゴンを含む)を取り出します。また、脱酸素装置の組み合わせで更に高純度(99.999%)の窒素を取り出すこともできます。
 発生量は1NL/min程度から数千Nm3/hまであり、規模が小さなものは筐体に組み込まれた装置として供給されるものから、現地組立式の大型装置プラントまであります。

 本装置は内部に吸着槽、バッファタンク等を装備しており、これがボイラー及び圧力容器安全規則の第2種圧力容器の適用を受ける場合があります。ただし、申請等の手続きは、メーカー側で行うのが普通です。また、1MPa以下で使用する場合は、高圧ガス保安法の適用を受けません。

 PSA(吸着)式の機種ラインアップはこちらを参照下さい。
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膜方式

 中空糸膜のろ過作用を利用したもので、高圧の空気を膜モジュールに流した際の窒素、酸素の膜通過特性を利用して高純度の窒素ガス(95〜99.9%程度)を取り出すもので、発生装置の中では、低純度の窒素を必要とする場合に適用されます。中空糸膜に圧縮空気が入ると、膜を通過しやすい水分、酸素、CO2が膜を通り抜け、膜を通過しなかった窒素、アルゴンが製品として取り出されます。

 発生ガスの選択性は原料空気の圧力・温度が高いほど顕著になります。
 中空糸膜(左写真)の束をひとつのモジュール(上図)として、純度、発生量に応じて、モジュールの個数を調節し、それらを筐体の中に納めた装置として供給されるのが一般的です。
 本装置は、特に必要な届出・法規等はありません。膜装置のラインアップは、こちらを参照下さい。

深冷式

 空気を冷却し、窒素(b.p.=-195.8℃)、酸素(b.p.=-183℃)、アルゴン(b.p.=-185.7℃)を液化しその沸点(b.p.)の違いから高純度(主に99.999%以上)のガスを抽出する方式です。高純度、大容量の窒素を必要とする場合に適しています。
 小規模の150Nm3/h程度のもので10x20m程度のスペースを必要とします。株式会社神戸製鋼所では1930年代より本装置の製作に取り組んでおり、国内・海外で多数の実績があります。
 また、本プラントの設置に関しては高圧ガス保安法の適用を受けます 。

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 ・オンサイトガス供給システムは、こちらを参照下さい!
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