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公開番号2025015185
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023118418
出願日2023-07-20
発明の名称アンモニア分解装置
出願人中外炉工業株式会社
代理人個人
主分類C01B 3/04 20060101AFI20250123BHJP(無機化学)
要約【課題】アンモニアを水素と窒素とに分解させる触媒を収容させた分解容器内において、アンモニアを効率よく水素と窒素とに分解できるようにする。
【解決手段】アンモニアNH₃を分解容器10内で水素H₂と窒素N₂とに分解させるアンモニア分解装置において、分解容器内を流れるアンモニアの流れ方向に所要間隔を介して、アンモニアを水素と窒素とに分解させる触媒21を用いた触媒層20を、分解容器内に複数段設けると共に、分解容器内を加熱させる加熱装置を設けた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアを分解容器内で水素と窒素とに分解させるアンモニア分解装置において、前記の分解容器内を流れるアンモニアの流れ方向に所要間隔を介して、アンモニアを水素と窒素とに分解させる触媒を用いた触媒層を前記の分解容器内に複数段設けると共に、前記の分解容器内を加熱させる加熱装置を設けたことを特徴とするアンモニア分解装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
請求項１に記載のアンモニア分解装置において、前記の加熱装置を前記の分解容器の外周側に設けると共に、前記の加熱装置の外周側に断熱体を設けたことを特徴とするアンモニア分解装置。
【請求項３】
請求項１に記載のアンモニア分解装置において、前記の分解容器内にアンモニアの流れ方向に所要間隔を介して触媒層を複数段設けるにあたり、前記の触媒層を分解容器内に上下方向に所要間隔を設けたことを特徴とするアンモニア分解装置。
【請求項４】
請求項１～請求項３の何れか１項に記載のアンモニア分解装置において、前記の分解容器内に触媒層をアンモニアの流れ方向に所要間隔を介して複数段設けるにあたり、前記の触媒層を保持する保持手段を分解容器内に設け、前記の触媒層間に空間部を設けるようにしたことを特徴とするアンモニア分解装置。
【請求項５】
請求項１～請求項３の何れか１項に記載のアンモニア分解装置において、前記の分解容器内に触媒層をアンモニアの流れ方向に所要間隔を介して複数段設けるにあたり、前記の触媒層間に通気性を有する蓄熱体を設けたことを特徴とするアンモニア分解装置。
【請求項６】
請求項５に記載のアンモニア分解装置において、前記の触媒層に対して、通気性を有する蓄熱体をアンモニアの流れ方向両側に設けたことを特徴とするアンモニア分解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを分解容器内で水素と窒素とに分解させるアンモニア分解装置に関するものである。特に、アンモニアを燃料として使用するにあたり、アンモニアを水素と窒素とに分解させる触媒を収容させた分解容器内において、アンモニアを効率よく水素と窒素とに分解できるようにした点に特徴を有するアンモニア分解装置である。
続きを表示（約 970 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼装置においては、一般に、燃料として炭化水素系燃料を用いたものが使用されている。
【０００３】
しかし、このように燃焼装置において炭化水素系燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させた場合、二酸化炭素などの温室効果ガスが多く発生するという問題があった。
【０００４】
このため、従来から、燃焼装置における燃料として、アンモニアを用いることが行われている。
【０００５】
しかし、アンモニアは炭化水素系燃料に比べて燃焼性が悪く、完全燃焼させることが困難であり、また低温での燃焼時に失火しやすい一方、強く燃焼させるようにすると、火炎温度が高くなって、ＮＯｘが発生する量が増加するという問題あった。
【０００６】
このため、従来においては、特許文献１に示されるように、アンモニアを水素と窒素とに分解させる触媒が充填された反応器内にアンモニアを導いて、アンモニアを水素と窒素とに分解させる前に、アンモニアに昇温された希釈ガスを混合させて希釈させるようにしたものが示されている。
【０００７】
しかし、このようにアンモニアに昇温された希釈ガスを混合させて反応器に導いても、アンモニアを水素と窒素とに十分に分解させることは困難であった。
【０００８】
また、特許文献２においては、アンモニアを水素と窒素とに分解させる触媒を収容させた触媒収容部の外周に加熱装置を設け、アンモニアを水素と窒素とに分解させるにあたり、加熱装置により触媒収容部に収容された触媒を加熱させるようにしたものが示されている。
【０００９】
しかし、触媒収容部の外周に設けた加熱装置によって触媒収容部に収容された触媒を加熱させる場合、触媒収容部の径が大きくなると、触媒収容部の中央部における触媒が十分に加熱されなくて活性化されず、触媒収容部を通過するアンモニアを、水素と窒素とに十分に分解させることは困難であった。
【００１０】
また、特許文献３、４においては、触媒を収容させた触媒収容体を周囲から加熱させるようにしたものが示されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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