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公開番号2024165501
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081756
出願日2023-05-17
発明の名称アンモニア分解ガス発生装置
出願人三浦工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類C01B 3/04 20060101AFI20241121BHJP(無機化学)
要約【課題】アンモニア分解ガスの生成における炭素系エネルギー消費を低減すること。
【解決手段】アンモニア分解ガス発生装置1は、触媒を含み、反応温度下でアンモニアガスを分解して分解ガスを生成する反応器2と、反応器2において生成された分解ガスの一部を燃焼させて反応器2を反応温度に加熱する燃焼器3と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触媒を含み、反応温度下でアンモニアガスを分解して分解ガスを生成する反応器と、
前記反応器において生成された前記分解ガスの一部を燃焼させて前記反応器を前記反応温度に加熱する燃焼器と、を備える、
アンモニア分解ガス発生装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記反応器において生成された前記分解ガスを前記反応器に導入する前のアンモニアガスと熱交換させる分解ガス熱交換器と、
前記燃焼器から排出される燃焼排ガスを前記アンモニアガスと熱交換させる排ガス熱交換器と、をさらに備える、
請求項１に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項３】
前記反応器に導入される前記アンモニアガスが流れるアンモニアガス導入ラインを備え、
前記分解ガス熱交換器および前記排ガス熱交換器はそれぞれ複数の熱交換器を含み、
前記アンモニアガス導入ラインには、前記分解ガス熱交換器および前記排ガス熱交換器が配置される、
請求項２に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項４】
前記分解ガス熱交換器が配置され、前記反応器において生成された前記分解ガスが流れる分解ガス導出ラインを備え、
前記反応器と前記分解ガス熱交換器との間の前記分解ガス導出ラインの分岐部分から分岐し、前記燃焼器に接続される燃料ラインを備え、
前記分岐部分よりも下流側の前記分解ガス導出ラインには流量調整バルブが配置され、
前記燃料ラインにはオリフィスが配置される、
請求項２または３に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項５】
前記流量調整バルブは、前記反応器または前記分解ガスの温度に基づいて制御される、
請求項４に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項６】
前記燃焼器は、前記分解ガスの一部を燃焼するためのバーナー部を含み、
前記バーナー部とは別個に設けられ、前記分解ガスの生成前に、前記反応器を加熱する補助加熱部をさらに備える、
請求項３に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項７】
前記補助加熱部は、ブロワと、前記ブロワから送られるガスを加熱する電気ヒータとを含む、
請求項６に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項８】
前記分解ガス熱交換器より上流の前記アンモニアガス導入ラインに準備用ガスを供給する準備用ガスラインをさらに備え、
前記分解ガスの生成前に、前記アンモニアガス導入ラインに前記準備用ガスの供給および前記補助加熱部を動作させる、
請求項６に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項９】
前記分解ガス熱交換器が配置され、前記反応器において生成された前記分解ガスが流れる分解ガス導出ラインを備え、
前記分解ガス熱交換器は、第１分解ガス熱交換器、第２分解ガス熱交換器および第３分解ガス熱交換器を含み、
前記排ガス熱交換器は、第１排ガス熱交換器および第２排ガス熱交換器を含み、
前記アンモニアガス導入ラインには、上流側から下流側に向かって、前記第１分解ガス熱交換器、前記第１排ガス熱交換器、前記第２分解ガス熱交換器および前記第２排ガス熱交換器が順に配置され、
前記分解ガス導出ラインには、上流側から下流側に向かって、前記第２分解ガス熱交換器、前記第３分解ガス熱交換器および前記第１分解ガス熱交換器が順に配置される、
請求項３に記載のアンモニア分解ガス発生装置。
【請求項１０】
前記第１分解ガス熱交換器よりも下流側の前記分解ガス導出ラインに流量調整バルブを含み、
前記反応器と前記第１分解ガス熱交換器との間の前記分解ガス導出ラインの分岐部分から分岐し、前記燃焼器に接続される燃料ラインを備え、
前記燃料ラインにはオリフィスが配置される、
請求項９に記載のアンモニア分解ガス発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、アンモニア分解ガス発生装置に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
アンモニアは、水素キャリアや、カーボンフリーな燃料としての用途が提案されている。ＡＸガスは、アンモニアを熱分解によって生成される水素：窒素＝１：３の組成のガスである。ＡＸガスは、金属表面処理ガスとして用いられることが知られているが、水素ガス利用設備、水素ガス利用機器において燃料として利用されうる。
【０００３】
特許文献１には、触媒が収容された改質器内で、ヒータによりアンモニアガスを９００℃に加熱することで、水素と窒素を主成分とする改質ガスに分解する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－１４５７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンモニアガスの分解は吸熱反応であり、分解中、反応器に熱エネルギーを供給し続ける必要がある。反応器をヒータにより加熱する手法では、アンモニアの熱分解に炭素系エネルギーを消費するため、アンモニア分解ガスがカーボンフリーにはならない。カーボンニュートラル実現の観点から、アンモニア分解ガスの生成における炭素系エネルギー消費を低減することが望まれる。なお、本明細書において、炭素系エネルギーとは、エネルギー生成に付随して炭素化合物（主として二酸化炭素）が発生するエネルギーであり、化石燃料由来のエネルギー（燃焼熱エネルギーおよび電気エネルギー）を含む概念である。
【０００６】
本明細書で開示する技術は、アンモニア分解ガスの生成における炭素系エネルギー消費を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書は、アンモニア分解ガス発生装置を開示する。アンモニア分解ガス発生装置は、触媒を含み、反応温度下でアンモニアガスを分解して分解ガスを生成する反応器と、反応器において生成された分解ガスの一部を燃焼させて反応器を反応温度に加熱する燃焼器と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書で開示する技術によれば、アンモニア分解ガスの生成における炭素系エネルギー消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係るアンモニア分解ガス発生装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
（【００１１】以降は省略されています）

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