1。分数蒸留
* 原則： これは最も一般的な産業方法です。空気は最初に冷却され、液体状態に圧縮されます。 空気の異なる成分（窒素、酸素、アルゴンなど）には、沸点が異なります。 温度を慎重に制御することにより、ガスを1つずつ沸騰させ、分離できます。 酸素は窒素よりも沸点が高いため、その過程で後で収集されます。
* 手順：
* 圧縮とクール： 空気は圧縮されて密度を上げ、その後冷蔵を使用して冷却されます。
* 液化： 圧縮空気はさらに凝縮点の下に冷却され、液体空気に変わります。
* 分数蒸留： 液体空気は慎重に温められます。 最も低い沸点を持つ窒素は、最初に蒸発します。この窒素ガスが収集されます。温度が上昇すると、酸素が次に沸騰し、同様に収集されます。
* 利点： 非常に効率的で、大量の酸素を生成します。
* 短所： 圧縮と冷却には大きなエネルギーが必要です。
2。圧力スイング吸着（PSA）
* 原則： この方法では、選択的吸着剤（特定の分子を引き付ける材料）を使用して、窒素を空気から除去し、酸素を濃縮した流れを残します。
* 手順：
* 吸着： 空気は、ゼオライトなどの吸着剤の材料のベッドを通過します。窒素は材料に吸着され、酸素は通過します。
* 脱着： 吸着剤ベッドでは圧力が低下し、吸着窒素が放出されます。
* 切り替え： 1つのベッドが脱着している間、吸着に別のベッドが使用され、酸素の継続的な供給が確保されます。
* 利点： 比較的単純な技術、分数蒸留よりもエネルギー消費量が少なく、中小規模の酸素生産に適しています。
* 短所： 分数蒸留よりも低い純度で酸素を生成します。
3。膜分離
* 原則： この方法では、選択的に透過性膜を使用して、酸素を空気から分離します。 膜は、酸素が窒素よりも簡単に通過することを可能にします。
* 手順：
* 加圧： 空気は加圧され、膜モジュールに供給されます。
* 選択的透過： 酸素分子は膜を優先的に通過し、窒素が保持されます。
* 利点： 比較的エネルギー効率が高く、コンパクトでポータブルなユニットが利用可能です。
* 短所： 分数蒸留またはPSAよりも酸素純度が低い。
4。化学反応
* 原則： 特定の化学物質は、空気中の窒素と反応する可能性があり、酸素が豊富な流れを残します。
* 例： 窒素を吸収して窒素バリウム（BA3N2）を形成する酸化バリウム（BAO）のような化合物との反応を使用します。 酸素ガスは、残りのガスから分離されます。
* 利点： 特定のアプリケーションで小規模な酸素生成に使用できます。
* 短所： 他の方法ほど効率的ではないため、化学物質の慎重な取り扱いが必要です。
適切な方法を選択します
酸素分離の最良の方法は、生産の規模、酸素の必要な純度、エネルギーに関する考慮事項などの要因に依存します。部分的な蒸留は、大規模な酸素産生のための最も効率的な方法のままですが、PSAと膜の分離は、より小さな用途により適しています。
