圧力スイング吸着（PSA）技術による窒素の生成

窒素を自社で生成する際には、必要な純度を把握することが重要です。用途には、タイヤの空気注入や防火など必要純度が低いもの（90～99%）、食品飲料業界用途やプラスチック成型など必要純度が高いもの（97～99.999%）があります。どちらの場合においても、PSA技術は理想的で運用も非常に簡単です。基本的に、窒素発生装置は圧縮空気内の酸素分子から窒素分子を分離するものです。圧力スイング吸着は、吸着によって圧縮空気の流れから酸素を捕捉するで、分離を行います。吸着とは分子が吸着剤に結合することで、この場合は酸素分子がカーボンモレキュラーシーブ（CMS）に付着することを意味します。吸着は、分離プロセスと再生プロセスが切り替わる2つの圧力容器内で発生します（それぞれの圧力容器内には、CMSが充填されています）。差し当たり、これらの容器をタワーA、タワーBと呼ぶことにします。最初に、清浄で乾燥した圧縮空気がタワーAに入ります。酸素分子は窒素分子より小さいため、カーボンシーブの孔の中に入り込みます。これに対し、窒素分子は孔に入れず、カーボンモレキュラーシーブを迂回して流れます。その結果、必要な純度の窒素が得られます。この段階は吸着または分離と呼ばれます。ただし、これで終わりではありません。タワーAで生成された窒素のほとんどはシステムから送り出されます（すぐに使用されるか貯蔵されます）が、そのうちの少量はタワーBへ逆方向に（上から下に）流れ込みます。