当社寧波イノファームケム株式会社は、お客様が扱う技術を深く理解できるよう支援することを信条としています。空気から窒素を製造する際の中核技術となるのが圧力変動吸着(PSA)装置に搭載される炭素分子ふるい(CMS)。CMSの動作原理を知ることで、その優位性が見えてきます。

CMSは多孔質且つ微細な炭素材料で、厳密に制御されたミクロ細孔を持つのが特徴です。細孔径は一般的に3〜5 Å程度に設計されており、気体分子の運動径を使って酸素と窒素を精緻に「見分け」ます。酸素分子(運動径約3.46 Å)は細孔内に速やかに拡散・吸着し、窒素分子(運動径約3.64 Å)はやや大きめかつCMS表面に対する親和性が低いため、吸着速度が遅れます。

この拡散速度差がCMSによる窒素生成の鍵となります。圧縮空気をCMS充填層に通すと、酸素が優先的に吸着され、残った未吸着成分「窒素」が早期に回収されます。この「速度差分離」(動的吸着)はCMSの細孔径分布や表面化学的性質、さらにはPSAシステムの運転条件によって大きく左右されます。

PSAサイクルの「再生工程」も欠かせません。CMSに飽和吸着した酸素は、圧力を下げるだけで脱着し、再び次のサイクルに備えます。何千回もの吸着・脱着を繰り返しても性能が劣化しにくいCMSは、先進的な設計と製造技術の集大成といえるため、サイト内PSA窒素発生装置への採用が急増しています。

実績豊富な寧波イノファームケム株式会社は、お客様ごとの超高純度PSA窒素向けにチューニングされた高品質CMSを常時供給しております。科学的知見に基づくコンサルティングで、装置効率と稼働信頼性を最大化する最適なCMS選定をご支援しています。