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オンサイト圧力スイング吸着(PSA)窒素発生装置への投資は、エアコンプレッサーを使用し、一定流量の窒素を必要とする企業にとって賢明な決断です。必要な場所で窒素を生産することで、企業は外部の窒素供給業者との関係を断ち切ることができる。こうすることで、輸送とハンドリングのコストを削減し、常に十分な窒素を確保することができる。  

PSA窒素ジェネレーターは、コストを節約し、信頼性の高い運転を提供する点で有利である。彼らは圧力スイング吸着(PSA)と呼ばれる高度な方法を使い、必要なときにいつでも窒素ガスを発生させることができる。

PSA窒素ジェネレーターの仕組みは?

圧力スイング吸着(PSA)技術は、PSA窒素ジェネレーターを支える強力な技術であり、安定した高品質の窒素ガス供給を必要とするさまざまな産業で最良の選択肢となっています。 

PSA窒素生成システムは、圧縮空気と混合ガスから窒素分子を分離する重要な役割を果たすカーボンモレキュラーシーブ(CMS)を採用しています。圧縮空気は、CMSで満たされた容器に高圧で送り込まれる。これらの炭素モレキュラーシーブは、酸素やその他のガスを選択的に吸収することに長けており、最終製品として窒素分子を採取することができる。 

ガス発生器の運転は、循環プロセスに基づいている。一方のチャンバーが吸着段階にあり、高圧下でガスを閉じ込めている間、もう一方のチャンバーは低圧で再生し、閉じ込められたガスを放出して次のラウンドに備える。このチャンバー間の圧力「スイング」がPSA窒素発生器の名前の由来であり、窒素ガスの一定流量を保証する。 

設置システムにPSA窒素ジェネレーターを加えることで、高圧ボンベに頼るよりも所有コストを大幅に削減できる。このシステムは空気供給を巧みに利用し、現場での生産が可能であるため、企業はもはや外部配送に頼る必要がなく、コスト削減と信頼性の高い窒素ガスフローを実現できる。 

窒素純度の要件

自分で窒素を製造するには、まず用途に必要な純度を把握する必要がある。窒素ジェネレーターに窒素を供給する際には、クリーンで乾燥した空気が不可欠である。吸気温度は10~25℃、圧力は4~13 barに保つ。コンプレッサーの後、ジェネレーターの前に、空気を処理するためのドライヤーを設置する。 

オイル潤滑式コンプレッサーを使用する場合は、空気が窒素発生器に到達する前に不純物を除去するために、オイル合体フィルターとカーボンフィルターが必要である。ほとんどのシステム設計には、空気の質を監視し、PSAシステムを保護するセンサーが内蔵されている。 

空気係数は、窒素生成のシステム設計において大きな意味を持ち、一定の窒素出力にどれだけの圧縮空気が必要かを示す。エアファクターは効率の指標であり、エアファクターが低いほど、発電機の効率が高く、費用対効果が高いことを意味する。

PSA窒素発生装置の利点

高品質の窒素ガス製造

窒素生成装置は、システムの能力にもよるが、99.9995%という高い純度の窒素を生成する。ジェネレーターは、必要に応じて流量と圧力の両方を維持しながら、高純度の窒素を安定的に供給します。

24時間体制の信頼性とダウンタイムの最小化

オンデマンド窒素供給は、操業が中断することなく継続できることを意味し、アイドル時間を短縮します。

供給の柔軟性

窒素出力は、さまざまなニーズに合わせて素早く調整できる。ジェネレーターの流量と純度がタスクに合っている限り、アプリケーションの切り替えは簡単で手間がかかりません。

費用対効果の高い所有権と大幅なコスト削減

時代遅れのボンベ技術に取って代わることで、窒素をオンサイトで製造するコストが大幅に下がり、多くのラボのセットアップで、ボトル入りや液体窒素に比べて50%以上の経費削減が可能になる。初期投資後の長期的な節約効果は最大90%にも達し、投資回収期間は価値あるものとなる。

堅牢で便利なデザイン

振動や衝撃に耐え、油や湿気に影響されないように設計されたこれらの発電機は、毎年定期的にメンテナンスを行えば、10年以上確実に機能する。コンパクトなデザインで場所を取らないため、狭いスペースに最適です。 

用途と産業

窒素生成は、多くの産業で製造工程に利用されている。これらに限定されるものではない:

  • フード&ビバレッジ
  • 石油・ガス
  • 鉱業
  • 製薬、化学、石油化学産業

PSAジェネレーターとメンブレンジェネレーターの選択

PSAとメンブレンシステムには、それぞれ独自の特徴と利点がある。一般的に、膜技術は低純度用途に適しており、PSA技術は高純度用途に最適である。 

 仕様

PSAジェネレーター

膜ジェネレーター

達成可能な純度

より高い純度

高純度

効率性

より高い

高い

差圧

1.5~2バール

1~1.5バール

流れの安定性

イン/オン/アウトレットの変動

安定

バッファータンクが必要

サージエアレシーバーと

窒素ミキシング容器が必要

いいえ

ノイズ

高い(ブローオフ・ピーク)

低ノイズ動作

制御タイプ

PLC、自動制御

PLC、自動制御

入口温度

60℃までの動作

60℃までの動作

起動時間

分 / 時間

重量

ミディアム

低い

メンテナンス

低い

より低い

ムービングパーツ

バルブの頻繁な交換

不要