PKU Pioneer：VPSAおよびPSA技術による産業ガス業界への革新の推進

1999年に設立されたPKU Pioneer（北京北大先鋒科技股份有限公司）は、VPSA（真空圧力スイング吸着）やPSA（圧力スイング吸着）などの最先端のガス分離技術、ならびに省エネルギーおよび環境保護ソリューション、さらに包括的な設備システムの設計、製造、エンジニアリングを専門とするリーダー企業としての地位を確立しています。
産業技術の進歩への彼らの貢献についてより深く知るため、Green Steel WorldチームはCEOの唐偉氏にインタビューを行いました。
Q：今日、多くの産業において革新は重要な推進力です。PKU Pioneerは産業革新を促進する上で、自らの役割をどのように定義していますか？
A： PKU Pioneerでは、革新は進歩の基盤であると信じています。私たちの使命は、最先端技術の産業応用を推進することです。私たちは中国で初めてVPSA（真空圧力スイング吸着）およびPSA（圧力スイング吸着）技術、ならびに産業排ガス処理と資源利用のためのソリューションを探求した企業の一つです。北京大学化学与分子工程学院との連携により、強固な研究開発プラットフォームを構築しました。これにより、高度なスキルを持つ研究チーム、豊富なエンジニアリングの専門知識、および包括的なサービスシステムを活用して、鉄鋼、化学、非鉄冶金、ガラス、ガラス繊維、セメント、新エネルギー、環境保護などのさまざまな分野における課題に対処することができます。例えば、PKU Pioneerは世界で初めてPSA CO精製技術を利用して高炉ガス、カーバイド炉オフガス、半コークスオフガスから一酸化炭素を分離しました。また、リチウム電池、ソーダ灰、硫酸製造などのセグメント化された産業分野において、VPSAおよびPSA酸素生成技術を初めて成功裏に適用しました。
Q：酸素富化燃焼の概念と、それが高効率技術と見なされる理由を説明していただけますか？
A： 酸素富化燃焼とは、標準的な21％よりも高い酸素含有量の空気を使用することを意味します。この方法は、燃焼効率を大幅に向上させ、火炎温度を高めると同時に燃料の着火点を低下させます。また、燃焼反応を促進し、エネルギー消費を削減し、燃料の完全燃焼を促進します。その結果、排ガスが減少し、熱利用が改善され、有害物質の発生が低減します。さらに、この技術はCO₂の回収に適しており、効率を向上させながら排出量を削減しようとする産業にとって不可欠なツールとなっています。
Q：酸素富化燃焼はさまざまな産業でどのように応用されていますか？
A： 酸素富化燃焼の汎用性は、その最大の強みの一つです。この技術は、鉄鋼製錬、非鉄冶金、工業窯、熱工学などの分野で広く採用されています。具体的な用途には、高炉製鉄、電気炉製鋼、銅およびニッケル製錬、ガラスおよびガラス繊維窯、セメント窯、ボイラーなどが含まれます。酸素製造のコスト低下が進み、産業プロセスでの使用がさらに拡大しています。
Q：酸素富化空気を生成するための技術的アプローチにはどのようなものがあり、それらを比較するとどうなりますか？
A： 主な方法は三つあります：極低温空気分離、VPSAおよびPSA技術、そして膜技術です。極低温空気分離では99.6％の純度の酸素を生成し、それを周囲の空気と混合します。 VPSAおよびPSA 技術は80％から94％の濃度の酸素富化空気を生成します。膜技術では約30％の酸素を含む空気が得られます。これらのうち、VPSAおよびPSAは、その効率性と低い運用コストから、産業用途で最も急速に発展しています。これらの技術は、省エネルギー、幅広い応用可能性、低い酸素製造コストなどの利点を提供します。
Q：VPSAおよびPSA酸素富化燃焼技術の省エネルギー効果について詳しく説明していただけますか？
A： もちろんです。例えば、ガラス業界では、酸素富化燃焼により天然ガス消費量を20％～40％削減できます。高炉製錬では、酸素富化率が1％増加するごとに 酸素富化 燃焼率により燃焼温度が40～50℃上昇し、石炭ガスの発熱量が3.4%向上し、溶銑生産量が約4%増加します。これらの数値は、エネルギー効率向上とコスト削減に与える大きな影響を示しています。
Q: 酸素製造コストは、酸素富化燃焼プロジェクトの全体的な効率にどのように影響しますか？
A： 酸素製造コストは重要な要素です。VPSAおよびPSA技術は、酸素1立方メートルあたり約0.3kWhの製造コストで競争優位性を提供します。具体的には、5000Nm³の酸素プラントでは³/h 酸素プラント、酸素コストを1立方メートルあたり0.2元（約0.03米ドル）削減することで、最適な運転条件下では年間約876万元（約115万7,000米ドル）の節約が可能です。これにより、VPSAおよびPSAシステムは効率最大化を目指す産業にとって非常に魅力的なものとなっています。
Q: VPSAおよびPSAシステムが提供する運用上の利点は何ですか？
A： これらのシステムは高度に自動化されており、シンプルで無人運転が可能です。また、柔軟な負荷調整が可能で、50％から100％の間で瞬時に容量を調整できます。この適応性は、生産需要が変動する産業にとって特に有益であり、運用の安定性を確保しながら経済的リターンを最適化するのに役立ちます。