リチウムモレキュラーシーブはなぜ酸素生成に適しているのか？

リチウムモレキュラーシーブとは？

リチウムモレキュラーシーブ（酸素モレキュラーシーブ）はリチウムX型シリコンアルミネート結晶の一種で、比較的安定したシリコンアルミニウム骨格構造を持つ。窒素吸着容量が大きく、窒素と酸素の分離係数が高く、動的吸脱着速度が速いという特徴があります。リチウムモレキュラーシーブは鉄鋼、非鉄冶金、化学、環境保護、製紙、水産養殖、ヘルスケアなどの産業で使用でき、ハイエンドの小型医療（家庭用）酸素装置用の高効率酸素モレキュラーシーブです。

リチウムモレキュラーシーブと標準的な13X&5Aモレキュラーシーブの違い

5Aモレキュラーシーブとは、臨界直径が5A以下の分子を吸着できるカルシウムA型ケイ酸アルミン酸塩のことです。ナトリウムX型モレキュラーシーブとも呼ばれ、アルカリ金属ケイ酸アルミン酸塩の一種で、特定のアルカリ性を持ち、固体アルカリクラスに属します。主に空気分離装置のガス精製に使用され、水分や二酸化炭素を除去します。天然ガス、液化石油ガス、液体炭化水素の乾燥・脱硫。一般的なガスの深さはドライです。

ゼオライトでふるい分けされた酸素濃縮器には、大きく分けてナトリウム分子ふるいとリチウム分子ふるいという2種類があります。したがって、リチウム分子ふるいと標準的な13X＆5A分子ふるいとの違いは、前者がリチウムであり、後者がナトリウムであることである。ナトリウムを主成分とするゼオライトは様々な医薬品用途に使用されやすいが、イオン交換リチウムを主成分とするモレキュラーシーブは、ナトリウムを主成分とする13Xおよび5Aモレキュラーシーブよりも酸素回収性能がはるかに優れていることが研究により示されている。技術的な観点からは、ナトリウムベースのモレキュラーシーブのNa+カチオンがLi+カチオンに置き換わると、ゼオライトは試薬カートリッジを通過する各窒素分子の四重極モーメントとの相互作用が強くなります。このことは、リチウムベースのモレキュラーシーブカートリッジを使用したポータブル濃縮装置において、常温で効率的な高純度（93%±3%）の酸素回収が可能であることを意味する。

リチウムベースモレキュラーシーブは、ナトリウムベースモレキュラーシーブよりも窒素/酸素環境下での選択性が高く、静的窒素吸着能力は約3倍です。リチウムベースのモレキュラーシーブは、ナトリウムベースのモレキュラーシーブよりも生成ガス容量が大きく、高純度の濃縮酸素を素早く生成することができるため、緊急患者ケアに最適です。さらに、リチウム分子篩を使用することで、非常に小さな設置面積で酸素濃縮装置を製造することができ、空間的に限られがちな在宅医療環境に適している。

リチウム系ゼオライトとナトリウム系ゼオライトの比較

分子ふるいタイプの酸素発生器分子ふるいは、酸素発生器の中核部品の一つであるため、酸素マシン分子ふるいタンクを開けると、内部媒体が米の石の大きさであることがわかります。この2つのゼオライトにはそれぞれ異なる特徴があります。対照的に、ナトリウムベースのゼオライトは、より良い窒素吸着能力を持っており、より高価です。ベースゼオライトは、特に耐湿性においてより強い。多くの酸素発生装置は当初ナトリウム系ゼオライトを使用していたが、今日までほとんどの酸素製造装置はリチウム系ゼオライトを使用していた。優れた性能のため、モレキュラーシーブのタンクは小さくなり、酸素製造装置はコンパクトになりました。

同時に、リチウム・ナトリウムベースのモレキュラーシーブを使用する高級酸素製造機もある。これはさらに強力だ。リチウム系ゼオライトとナトリウム系ゼオライトを一定の割合で混合し、ふるい槽に入れます。これにより、酸素製造能力を確保できるだけでなく、強い適応性を持つことができます。