窒素ガス発生装置とは、空気から窒素を取り出すことで、高純度の窒素ガスを供給する装置です。オンサイトで窒素を得ることができるため、ボンベや液体窒素から窒素を得る方法に比べて、残量管理や交換作業が不要になり、管理者の負担が軽減されます。装置の電気代と定期的なメンテナンス費用が主な運用コストとなり、ガス単価が安価になります。配送に伴うCO₂の削減も見込めます。

当社の窒素ガス発生装置では、PSA方式を採用しています。

2系統の吸着タンクを用いて、交互に加圧・減圧を繰り返すことにより、連続して窒素ガスを供給することができます。

吸着タンクには、吸着剤に特殊活性炭「MSC （Molecular Sieve Carbon）」が使用され、吸着初期に多量の酸素を選択的に吸着する特性と高圧力下での吸着量が大きい特性を利用して空気中の酸素ガス，炭酸ガス，水分等を除去し、純度の高い窒素ガスを供給することが可能です。

MSCの写真

MSCによる窒素と酸素の分離

• PSA
  Pressure Swing Adsorptionの略で加圧、減圧を繰り返し吸着剤により、不要なガスを選択吸着する圧力変動吸着方式のこと。
• 吸着タンク
  吸着剤（MSC）が充填してあり、加圧・減圧により空気の分離を行うタンクです。
• 吸着工程
  再生の終わった吸着タンクに圧縮空気を送り、吸着を行う工程です。
• 脱着（再生）工程
  均圧工程が終わった後に減圧脱着を行い、再び吸着を再生する工程です。
• 均圧工程
  収率と純度を上げるために、加圧吸着の終わったタンクと減圧脱着の終わったタンクを連通させる工程です。
• バッファタンク
  吸着タンクより取り出された製品ガスを貯えるタンク、このタンクにより製品ガスの圧力変動および純度の変動を緩和します。
• MSC
  Molecular Sieve Carbonの略でヤシ殻やフェノール樹脂などの炭素物質を原料として高温でガスや薬品と反応させて作られる微細孔を持つ分子篩カーボンです。微細孔は、炭素内部に網目状に構成して、その表面に被吸着分子を吸着する特性があり、窒素ガス発生装置の吸着剤として使用しています。