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公開番号2025130751
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024028011
出願日2024-02-28
発明の名称ガス発生装置及び窒化装置
出願人中外炉工業株式会社
代理人個人
主分類B01J 7/00 20060101AFI20250902BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】アンモニアを含む原料ガスを反応容器内で低い温度で分解させて水素ガスと窒素ガスとを含むガスを発生させるようにすると共に、アンモニアガスによって被処理物を炉内で窒化処理させる窒化装置の設備コストやランニングコストを低減させる。
【解決手段】炉20内で被処理物をアンモニアガスNH₃により500～600℃の温度で窒化処理する窒化装置において、アンモニアを含む原料ガスを500～600℃で分解させる触媒xが収容された反応容器10を炉内に挿入させ、反応容器内で分解させて得た水素ガスH₂と窒素ガスN₂とを含むガスを炉内に直接供給するようにした。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアを含む原料ガスを触媒が収容された反応容器内で分解させて、水素ガスと窒素ガスとを含むガスを発生させるガス発生装置において、前記の触媒として、アンモニアを含む原料ガスを５００～６００℃の温度で分解させる触媒を使用したことを特徴とするガス発生装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
アンモニア導入管からアンモニアガスを炉内に供給し、前記の炉内で被処理物をアンモニアガスによって５００～６００℃の温度で窒化処理させる窒化装置において、アンモニアを含む原料ガスを分解させる触媒が収容された反応容器を炉内に挿入させ、アンモニアを含む原料ガスを反応容器内で分解させて得た水素ガスと窒素ガスとを含むガスを炉内に供給することを特徴とする窒化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の窒化装置において、前記の反応容器内に収容させる触媒として、アンモニアを含む原料ガスを５００～６００℃の温度で分解させる触媒を用いたことを特徴とする窒化装置。
【請求項４】
請求項２に記載の窒化装置において、前記の反応容器内に収容させる触媒として、ルテニウムを用いたことを特徴とする窒化装置。
【請求項５】
請求項２～請求項４の何れか１項に記載の窒化装置において、炉内における水素ガスの濃度を検知する濃度検知センサーを設け、前記の濃度検知センサーによって検知された結果を制御装置に出力し、前記の制御装置によって、前記のアンモニア導入管を通して炉内に供給するアンモニアガスの量と、前記の反応容器に供給するアンモニアを含む原料ガスの量を制御することを特徴とする窒化装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを含む原料ガスを触媒が収容された反応容器内で分解させて、水素ガスと窒素ガスとを含むガスを発生させるガス発生装置及び炉内で被処理物をアンモニアガスによって５００～６００℃の温度で窒化処理させる窒化装置に関するものである。特に、アンモニアを含む原料ガスを反応容器内で低い温度で分解させて水素ガスと窒素ガスとを含むガスを発生させるようにすると共に、炉内で被処理物をアンモニアガスによって５００～６００℃の温度で窒化処理させるにあたり、アンモニアを含む原料ガスを触媒が収容された反応容器内で分解させた水素ガスと窒素ガスとを含むガスを炉内に供給し、窒化装置の設備コストやランニングコストを低減させるようにした点に特徴を有するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１等に示されるように、炭化水素ガス等の各種の原料ガスを触媒が収容された反応容器内で分解させて、各種の分解ガスを得ることができるガス発生装置を炉壁の外から装入した、小型のカートリッジ式のものが知られている。
【０００３】
また、近年においては、特許文献２、３に示されるように、アンモニアを含む原料ガスを反応室内において分解させて、水素ガスと窒素ガスとを含むガスを発生させるようにした水素発生装置及びその使用方法が知られている。
【０００４】
ここで、前記の特許文献２、３においては、前記のようにアンモニアを含む原料ガスを反応室内において分解させて得た水素ガスを燃料電池などに使用することが示されている。
【０００５】
しかし、前記の特許文献２、３においては、前記のようにアンモニアを含む原料ガスを反応室内において分解させて得た水素ガスと窒素ガスとを含むガスを炉内に供給して、鋼材等の被処理物を炉内で窒化処理させることについては一切示されていない。
【０００６】
また、従来においては、炉内にアンモニアガスを供給し、炉内で鋼材等の被処理物をアンモニアガスによって窒化処理させるようにした窒化装置があり、一般的には炉内温度は５００～６００℃で処理されることが知られている。
【０００７】
そして、このような窒化装置においては、鋼材等の被処理物をアンモニアガスによって窒化処理する状態を制御するため、炉内にアンモニアガスの他に水素ガスや窒素ガスを適当量供給することが行われている。
【０００８】
しかし、触媒を用いて炉内に供給する水素ガスや窒素ガスを発生させる場合、発生した水素ガスや窒素ガスの温度が窒化に適した温度よりも高くなるため、水素ガスや窒素ガスを一旦室温程度まで冷却し、炉内で再加熱する必要があり、冷却装置などの温度制御装置を設置する必要があるため、小型にすることができず、他にも配管設備等の様々な設備のスペースが必要になり、設備コストが高くつくと共に、ランニングコストも高くつくという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
実開昭６３－１４９２２９号公報
特許第４２６７３２５号公報
特許第５０６８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、アンモニアを含む原料ガスを触媒が収容された反応容器内で分解させて、水素ガスと窒素ガスとを含むガスを発生させるガス発生装置及び炉内で被処理物をアンモニアガスによって５００～６００℃の温度で窒化処理させる窒化装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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