1、水产业
养殖用氧气曝气
养殖水中的深解氧含量对水产物的生长至关重要,在封闭的水域内对多数鱼类不能养殖的原因是深解氧含量不足,而使用空气曝气时氮气在水中的深解度也增加从而能麻醉鱼类。特别是在孵化期,对深解氧含量的要求是非常严格的,使用氧气曝气就能解决这个问题。不定期使用的场合以往多用氧气瓶随着使用的频繁,使用1~20m3/h的PSA设备的企业不断增加,现在在大规模的海水养殖业使用氧气曝气也正在研究开发。
活鱼运输
近年,以活鱼为原料的餐厅大多用水槽来运送活鱼。不过海港一般距餐厅较远,为保证鱼类的鲜活,运送活鱼的货车上的水槽一般用氧气曝气法提供氧气。如用氧气瓶供气的话,高压气体降压使用的问题未能解决,而使用小型的PSA设备则可避免上述问题。
2、 水处理
废水处理用氧气曝气
这是PSA设备的最早应用,据说是UCC公司(现普莱克斯公司)采用以沸石为分子筛的PSA设备,利用与诺克斯法将氧气充入本公司的水处理系统。1972年,日本与诺克斯公司(UCC,昭和电台合资)用于昭化药业公司的水处理系统。
处理生活废水及工业废水普及活性污泥法(氧微生物的富集法)对有机杂质的去除十分有效,微生物活性的保持很大程度上依赖于氧气的供应。氧气曝气法在提高氧气浓度的同时还可缩小设备的尺寸达到降低成本费的目的。
氧气用于臭氧发生器原料
管理中水(净水)的杀菌处理以往使用氧气,近年因考虑氯气对人体的负面影响,用臭氧气杀菌代替氯气杀菌以减少氯气的使用逐渐得到重视。目前净水预处理系统已大多使用大型的臭氧发生装置。用PSA法制得的氧气代替臭氧发生装置中的原料空气,可以提高臭氧的转化率,但是考虑到各种费用,PSA设备还未被采用。
在目前,PSA法制1m3/h的氧气设备多用于水池水杀菌的臭氧发生装置中。
其它
目前日本国内采用的氧气曝气法大部分用于工厂废水及生活废水的净化。美国的氧气曝气法则用于河流、运河、湖泊等自然环境的改良。日本用于大规模的环境改良方面的PSA设备在费用方面还有待于论证。
3、 非铁金属
精炼铜
铜的精炼过程包括铜矿石熔融成为粗铜过程及粗铜炼制过程。它和用电气分解法的电气铜的电炼过程是不一样的。铜矿石多含有硫杂质,硫与氧的反应一般在600℃左右,再吹入热风和重油助燃后才能发生,这时如能通入富氧则可达到增产及节约重油的目的。
第一次用氧气作气源是在昭和50年由铜炼制厂用深冷法制得的氧气,而实际只需含氧25%~30%的氧气,在昭和62年,日比共同炼制厂首次使用PSA法,从此陆续采用了数套大型设备。
炼制锌
锌的炼制法以往是用ISP法,(Imperial,Smelting Process)可同时炼制锌和铝,首先锌矿石和铝矿石在熔剂(石灰石)的作用下脱硫烧结,烧结块在900℃~650℃左右,热风与焦炭共同作用下熔炼。送入的热风的含氧量的提高下,反可减少重油的使用量,还可在提高效率的同时达到增产的目的。
使用富集氧的目的---降低成本
铸造
制造铸钉是向冲天炉或电炉内送入空气,空气中的氧气与炉内集炭分子反应,产生的热量使用地金(生铁及碎铁等的混合物)熔化,然后在铸模里成型即可。
铸造领域使用的空气中的氧气浓度提高2%,即可提高燃烧效率。特别是铸造过程必须在1500℃左右,而初期的低温流体必须再经过回火再加温,而富氧的使用可以减少这部分回炉量以提高产率,中小炉大多使用液氧气化供氧,而大企业则已使用500m3/h等级的PSA设备了。
4、 造纸
纸浆漂白
利用木材造纸的过程是将木材粉碎后加以蒸煮洗涤的过程,这和以纸浆为原料的造纸过程是不同的。漂白过程是将红浆的残留物—木质素(胶状物)除去的过程,要用氢氧化钢氯气、次氯酸钢、二氧化氯、过氧水等多种工业药品,利用氧气漂白,就可以减少这些药品的使用量,降低对环境的影响。工业药品在氯塔和三塔与氧气反应除去木质素的方法可分为三类:浓度为25%~30%的纸浆与氧气在氯塔反应称为高浓度法;浓度为10%的纸浆与氧气在氯塔中反应称为中浓度法;在第二段碱塔进行EO法吹除的方法为第三种方法。
在使用初期,用的是99%的液氧,需先将其气化。纸浆厂家做的实验分析结果,说明PSA氧气也能使用。1995年,昆山锦沪机械有限公司与凤凰纸业成功实现PSA制氧在造纸行业的首次使用,现在500m3/h~2000m3/h等级的PSA设备已进入用户。
5、 发酵业
制药、化学、食品领域内的发酵、细菌培养、细胞的冷冻保存等生物工艺学往往要用工业气体。特别是发酵产业对工业气体的耗费量较大。发酵时,细菌、酵母菌的发良成长都要依赖于发酵液中的氧气供给量。300m3/h~1000m3/h等级的PSA制氧设备已进入制药食品业,并且,气体用户在用氧气营造氛围气的同时,对氮气、二氧化碳的需求也增多了。