JPH065303A - 燃料電池反応を利用したアンモニア合成装置 - Google Patents
燃料電池反応を利用したアンモニア合成装置Info
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- JPH065303A JPH065303A JP4156691A JP15669192A JPH065303A JP H065303 A JPH065303 A JP H065303A JP 4156691 A JP4156691 A JP 4156691A JP 15669192 A JP15669192 A JP 15669192A JP H065303 A JPH065303 A JP H065303A
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- ammonia
- fuel cell
- synthesizer
- cell reaction
- hydrogen
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料電池反応を利用してアンモニア合成に必要
なエネルギーを得ることにより、簡単にアンモニアを合
成する。 【構成】窒素、水素からなる原料ガスを加熱、加圧後、
合成触媒上でアンモニアを合成するアンモニア合成装置
１と、アンモニア合成装置１で得たアンモニア混合ガス
からアンモニアを分離するアンモニア分離装置２と、ア
ンモニア分離装置２において分離されなかった水素と空
気により電力を生成する燃料電池３とを備え、燃料電池
３で得た電力を加熱、加圧用に利用する。
なエネルギーを得ることにより、簡単にアンモニアを合
成する。 【構成】窒素、水素からなる原料ガスを加熱、加圧後、
合成触媒上でアンモニアを合成するアンモニア合成装置
１と、アンモニア合成装置１で得たアンモニア混合ガス
からアンモニアを分離するアンモニア分離装置２と、ア
ンモニア分離装置２において分離されなかった水素と空
気により電力を生成する燃料電池３とを備え、燃料電池
３で得た電力を加熱、加圧用に利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池反応を利用し
簡単にアンモニアを合成するためのアンモニア合成装置
に関する。
簡単にアンモニアを合成するためのアンモニア合成装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、従来、アンモニア
は、原料ガス（Ｎ2 、Ｈ2 ）を加熱、加圧後、アンモニ
ア合成触媒上に導き、ＮＨ3 混合ガス（ＮＨ3 、Ｎ2 、
Ｈ2 ）からＮＨ3 を冷却後、吸着法または液化法でＮＨ
3 を回収し、未反応ガス（Ｎ2 、Ｈ2 ）は再び原料ガス
と混合して使用する循環法により合成を行っている。
は、原料ガス（Ｎ2 、Ｈ2 ）を加熱、加圧後、アンモニ
ア合成触媒上に導き、ＮＨ3 混合ガス（ＮＨ3 、Ｎ2 、
Ｈ2 ）からＮＨ3 を冷却後、吸着法または液化法でＮＨ
3 を回収し、未反応ガス（Ｎ2 、Ｈ2 ）は再び原料ガス
と混合して使用する循環法により合成を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、アンモニア合
成は、化学プラント等において大量生産されているが、
アンモニアは有毒であり、使用場所が定置であっても大
量に１箇所で保管することは好ましくない。そこで、簡
単に少量のアンモニアを得ることができれば便利であ
る。
成は、化学プラント等において大量生産されているが、
アンモニアは有毒であり、使用場所が定置であっても大
量に１箇所で保管することは好ましくない。そこで、簡
単に少量のアンモニアを得ることができれば便利であ
る。
【０００４】しかしながら、化学プラントのように大規
模にアンモニアを合成する場合には、上記従来の合成方
法により、加熱、冷却、加圧、減圧等の操作を繰り返し
行っても、その結果、効率は良くなるが、少量のアンモ
ニアを特に純度良く得る必要のない場合には、上記従来
のような操作を繰り返しても、エネルギーの消費が多く
装置も大型になり、本来の簡単にアンモニアを合成する
という目的にそぐわないという問題を有している。
模にアンモニアを合成する場合には、上記従来の合成方
法により、加熱、冷却、加圧、減圧等の操作を繰り返し
行っても、その結果、効率は良くなるが、少量のアンモ
ニアを特に純度良く得る必要のない場合には、上記従来
のような操作を繰り返しても、エネルギーの消費が多く
装置も大型になり、本来の簡単にアンモニアを合成する
という目的にそぐわないという問題を有している。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、燃料電池反応を利用してアンモニア合成に必要なエ
ネルギーを得ることにより、簡単にアンモニアを合成す
ることができるアンモニア合成装置を提供することを目
的とする。
て、燃料電池反応を利用してアンモニア合成に必要なエ
ネルギーを得ることにより、簡単にアンモニアを合成す
ることができるアンモニア合成装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の燃料
電池反応を利用したアンモニア合成装置は、窒素、水素
からなる原料ガスを加熱、加圧後、合成触媒上でアンモ
ニアを合成するアンモニア合成装置１と、アンモニア合
成装置１で得たアンモニア混合ガスからアンモニアを分
離するアンモニア分離装置２と、アンモニア分離装置２
において分離されなかった水素と空気により電力を生成
する燃料電池３とを備え、燃料電池３で得た電力を加
熱、加圧用に利用することを特徴とする。なお、上記構
成に付加した番号は、理解を容易にするために実施例の
図面と対比させるためのもので、これにより本発明の構
成が何ら限定されるものではない。
電池反応を利用したアンモニア合成装置は、窒素、水素
からなる原料ガスを加熱、加圧後、合成触媒上でアンモ
ニアを合成するアンモニア合成装置１と、アンモニア合
成装置１で得たアンモニア混合ガスからアンモニアを分
離するアンモニア分離装置２と、アンモニア分離装置２
において分離されなかった水素と空気により電力を生成
する燃料電池３とを備え、燃料電池３で得た電力を加
熱、加圧用に利用することを特徴とする。なお、上記構
成に付加した番号は、理解を容易にするために実施例の
図面と対比させるためのもので、これにより本発明の構
成が何ら限定されるものではない。
【０００７】
【作用】本発明においては、アンモニア合成による未反
応ガスのうちの水素と空気を燃料ガスとして用い、燃料
電池反応を利用してアンモニア合成に必要なエネルギー
を得る。
応ガスのうちの水素と空気を燃料ガスとして用い、燃料
電池反応を利用してアンモニア合成に必要なエネルギー
を得る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明の燃料電池反応を利用したアン
モニア合成装置の１実施例を示す構成図である。
明する。図１は、本発明の燃料電池反応を利用したアン
モニア合成装置の１実施例を示す構成図である。
【０００９】本発明は、アンモニア合成装置１、アンモ
ニア分離装置２および燃料電池３から構成され、原料ガ
ス（Ｎ2 、Ｈ2 ）を加熱、加圧後、アンモニア合成装置
１の合成触媒上に導き、ここで得たＮＨ3 混合ガス（Ｎ
Ｈ3 、Ｎ2 、Ｈ2 ）をアンモニア分離装置２において、
ＮＨ3 を吸着法または液化法で分離し、未反応ガス（Ｎ
2 、Ｈ2 ）を燃料電池３に供給する。燃料電池３には空
気が供給され、未反応ガスのうちの水素を下式の燃料電
池反応により電力を得て、この電力をアンモニア合成に
おける加熱、加圧処理用に利用する。
ニア分離装置２および燃料電池３から構成され、原料ガ
ス（Ｎ2 、Ｈ2 ）を加熱、加圧後、アンモニア合成装置
１の合成触媒上に導き、ここで得たＮＨ3 混合ガス（Ｎ
Ｈ3 、Ｎ2 、Ｈ2 ）をアンモニア分離装置２において、
ＮＨ3 を吸着法または液化法で分離し、未反応ガス（Ｎ
2 、Ｈ2 ）を燃料電池３に供給する。燃料電池３には空
気が供給され、未反応ガスのうちの水素を下式の燃料電
池反応により電力を得て、この電力をアンモニア合成に
おける加熱、加圧処理用に利用する。
【００１０】Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ- ４ｅ- ＋Ｏ2 →２Ｏ2- 図２は本発明の他の実施例を示す構成図である。本実施
例においては、アンモニア合成装置１での未反応ガス中
のＮ2 を原料ガスに混合させて排出ガスを有効利用する
ようにしている。また、燃料電池反応はある程度の温度
が必要であるので、ここで未反応ガス中のＮ2 を原料ガ
スに混合させることは、原料ガスの加熱の点でも有利に
働く。
例においては、アンモニア合成装置１での未反応ガス中
のＮ2 を原料ガスに混合させて排出ガスを有効利用する
ようにしている。また、燃料電池反応はある程度の温度
が必要であるので、ここで未反応ガス中のＮ2 を原料ガ
スに混合させることは、原料ガスの加熱の点でも有利に
働く。
【００１１】図３は本発明のさらに他の実施例を示す構
成図である。本実施例においては、特に電力が必要でな
い場合には、燃料電池３に導入する空気量を減らし、全
てのＨ2 を反応させずにＮ2 とＨ2 を同時に原料ガスに
戻してアンモニアの合成に使用することができる。
成図である。本実施例においては、特に電力が必要でな
い場合には、燃料電池３に導入する空気量を減らし、全
てのＨ2 を反応させずにＮ2 とＨ2 を同時に原料ガスに
戻してアンモニアの合成に使用することができる。
【００１２】なお、本発明のアンモニア合成装置は、燃
焼装置、ディーゼルエンジン車、コージェネ装置、水素
自動車等における排ガス中の脱硝用アンモニアとして使
用でき、また、化学肥料合成用として離島、宇宙、海洋
等で使用可能である。
焼装置、ディーゼルエンジン車、コージェネ装置、水素
自動車等における排ガス中の脱硝用アンモニアとして使
用でき、また、化学肥料合成用として離島、宇宙、海洋
等で使用可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、燃料電池反応を利用してアンモニア合成に必要
なエネルギーを得ることにより、簡単にアンモニアを合
成することができる。
よれば、燃料電池反応を利用してアンモニア合成に必要
なエネルギーを得ることにより、簡単にアンモニアを合
成することができる。
【００１４】また、アンモニア合成の原料ガスからエネ
ルギーを得て、そのエネルギーでアンモニアを合成する
ことができるので、アンモニアを保管することが困難な
場所、用途においても、その場でアンモニアを合成し使
用することができる。また、エネルギーを得るのに、燃
料電池反応を使うので他の方法に比較して効率が良く、
また、排ガスがクリーンなため、排ガス浄化用や閉鎖さ
れた生活圏での使用が可能である。
ルギーを得て、そのエネルギーでアンモニアを合成する
ことができるので、アンモニアを保管することが困難な
場所、用途においても、その場でアンモニアを合成し使
用することができる。また、エネルギーを得るのに、燃
料電池反応を使うので他の方法に比較して効率が良く、
また、排ガスがクリーンなため、排ガス浄化用や閉鎖さ
れた生活圏での使用が可能である。
【図１】本発明の燃料電池反応を利用したアンモニア合
成装置の１実施例を示す構成図
成装置の１実施例を示す構成図
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図
【図４】従来のアンモニア合成法を示す図
１…アンモニア合成装置、２…アンモニア分離装置、３
…燃料電池
…燃料電池
Claims (1)
- 【請求項１】窒素、水素からなる原料ガスを加熱、加圧
後、合成触媒上でアンモニアを合成するアンモニア合成
装置と、該アンモニア合成装置で得たアンモニア混合ガ
スからアンモニアを分離するアンモニア分離装置と、該
アンモニア分離装置において分離されなかった水素と空
気により電力を生成する燃料電池とを備え、前記燃料電
池で得た電力を加熱、加圧用に利用することを特徴とす
る燃料電池反応を利用したアンモニア合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156691A JPH065303A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 燃料電池反応を利用したアンモニア合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156691A JPH065303A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 燃料電池反応を利用したアンモニア合成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065303A true JPH065303A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15633230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4156691A Pending JPH065303A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 燃料電池反応を利用したアンモニア合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101340492B1 (ko) * | 2012-09-13 | 2013-12-11 | 한국에너지기술연구원 | 암모니아 기반의 가역 연료전지 시스템 및 방법 |
| TWI427035B (zh) * | 2011-08-02 | 2014-02-21 | Univ Nat Pingtung Sci & Tech | 氨製備裝置 |
| CN105702992A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-22 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5387975A (en) * | 1976-12-15 | 1978-08-02 | Ici Ltd | Energy collection in chemical methods |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4156691A patent/JPH065303A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5387975A (en) * | 1976-12-15 | 1978-08-02 | Ici Ltd | Energy collection in chemical methods |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI427035B (zh) * | 2011-08-02 | 2014-02-21 | Univ Nat Pingtung Sci & Tech | 氨製備裝置 |
| KR101340492B1 (ko) * | 2012-09-13 | 2013-12-11 | 한국에너지기술연구원 | 암모니아 기반의 가역 연료전지 시스템 및 방법 |
| CN105702992A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-22 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法 |
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