JPH0884910A - アンモニアの分解方法 - Google Patents
アンモニアの分解方法Info
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Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒素および水素の製造、または、アンモニア
を含む有害ガスの浄化などを目的とし、アンモニアを触
媒と接触させることにより、比較的低温で効率よく、し
かも、長時間にわたり、安全に窒素と水素に分解する方
法を得る。 【構成】 アンモニアまたはアンモニア含有ガスを、α
アルミナなどの無機質担体にルテニウムを担持させた分
解触媒と加熱下に接触させる。
を含む有害ガスの浄化などを目的とし、アンモニアを触
媒と接触させることにより、比較的低温で効率よく、し
かも、長時間にわたり、安全に窒素と水素に分解する方
法を得る。 【構成】 アンモニアまたはアンモニア含有ガスを、α
アルミナなどの無機質担体にルテニウムを担持させた分
解触媒と加熱下に接触させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンモニアの分解方法に
関し、さらに詳細にはアンモニアを比較的低温で効率よ
く、しかも、安全に分解しうるアンモニアの分解方法に
関する。アンモニアの分解による窒素、水素の製造、あ
るいは、ガス中に有害成分として含まれるアンモニアの
分解による排ガスの浄化などアンモニアの分解技術は各
種の産業で広く使用されている。
関し、さらに詳細にはアンモニアを比較的低温で効率よ
く、しかも、安全に分解しうるアンモニアの分解方法に
関する。アンモニアの分解による窒素、水素の製造、あ
るいは、ガス中に有害成分として含まれるアンモニアの
分解による排ガスの浄化などアンモニアの分解技術は各
種の産業で広く使用されている。
【０００２】
【従来の技術】従来、アンモニアを分解する方法として
は、アルミナなどの無機質担体にニッケル、鉄、パラ
ジウムまたは白金を担持させた触媒と加熱下に接触させ
て窒素と水素に分解させる方法、白金網、白金ロジウ
ム合金網または白金パラジウム合金網からなる触媒と接
触させて分解させる方法、吸着剤を用い、前段でアン
モニアを吸着除去し、後段で脱着させた高濃度のアンモ
ニアを燃焼させる方法などがある。
は、アルミナなどの無機質担体にニッケル、鉄、パラ
ジウムまたは白金を担持させた触媒と加熱下に接触させ
て窒素と水素に分解させる方法、白金網、白金ロジウ
ム合金網または白金パラジウム合金網からなる触媒と接
触させて分解させる方法、吸着剤を用い、前段でアン
モニアを吸着除去し、後段で脱着させた高濃度のアンモ
ニアを燃焼させる方法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】のニッケル、鉄、パ
ラジウムまたは白金をアルミナなどに担持させた触媒を
用いた場合のアンモニア分解操作温度は、通常は７００
〜９００℃のような高温域でおこなうこととされてい
る。さらに、ニッケル、鉄などを用いた触媒では処理ガ
ス中に酸素が存在する場合や装置の保守時など空気との
接触によって著しい発熱を生ずるという危険性がある。
ラジウムまたは白金をアルミナなどに担持させた触媒を
用いた場合のアンモニア分解操作温度は、通常は７００
〜９００℃のような高温域でおこなうこととされてい
る。さらに、ニッケル、鉄などを用いた触媒では処理ガ
ス中に酸素が存在する場合や装置の保守時など空気との
接触によって著しい発熱を生ずるという危険性がある。
【０００４】また、の白金、ロジウム、パラジウムな
どの網状物は耐腐食性は優れているが、分解操作温度は
やはり６００℃以上と高い温度が要求されるばかりでな
く、貴金属自体を網状にしているため、著しく高価であ
る。さらに、、の方法では一般的に分解温度が高い
ため、触媒が劣化し易いばかりでなく、空気などが存在
すると有害な窒素酸化物を生成するという問題点もあ
る。一方、の吸着剤を用いる方法は、装置が大型化す
るので保守が面倒であり、また、アンモニアの濃度が高
いときなどには十分に処理しきれないという不都合があ
る。
どの網状物は耐腐食性は優れているが、分解操作温度は
やはり６００℃以上と高い温度が要求されるばかりでな
く、貴金属自体を網状にしているため、著しく高価であ
る。さらに、、の方法では一般的に分解温度が高い
ため、触媒が劣化し易いばかりでなく、空気などが存在
すると有害な窒素酸化物を生成するという問題点もあ
る。一方、の吸着剤を用いる方法は、装置が大型化す
るので保守が面倒であり、また、アンモニアの濃度が高
いときなどには十分に処理しきれないという不都合があ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれら従来
技術における課題を解決し、比較的低温で、長時間にわ
たり効率よくアンモニアを分解しうる方法を得るべく、
研究を重ねた結果、無機質担体にルテニウムを担持させ
たものを分解触媒として用いることにより、目的を達成
できることを見い出し、本発明に到達した。すなわち本
発明は、アンモニアまたはアンモニア含有ガスを無機質
担体にルテニウムを担持させてなる触媒と加熱下に接触
させて、該アンモニアを窒素および水素に分解すること
を特徴とするアンモニアの分解方法である。本発明はア
ンモニア単独、または、窒素、水素、希ガスなどで希釈
されたアンモニア（以下総称してアンモニアガスと記
す）の分解に適用される。
技術における課題を解決し、比較的低温で、長時間にわ
たり効率よくアンモニアを分解しうる方法を得るべく、
研究を重ねた結果、無機質担体にルテニウムを担持させ
たものを分解触媒として用いることにより、目的を達成
できることを見い出し、本発明に到達した。すなわち本
発明は、アンモニアまたはアンモニア含有ガスを無機質
担体にルテニウムを担持させてなる触媒と加熱下に接触
させて、該アンモニアを窒素および水素に分解すること
を特徴とするアンモニアの分解方法である。本発明はア
ンモニア単独、または、窒素、水素、希ガスなどで希釈
されたアンモニア（以下総称してアンモニアガスと記
す）の分解に適用される。
【０００６】本発明において、ルテニウムを無機質担体
に担持させてなるアンモニア分解触媒が用いられる。無
機質担体としては、ルテニウムが金属の状態で微細に分
散されて担持され、アンモニアとの接触効率を高めうる
ものであればよく、例えば、アルミナ、シリカアルミ
ナ、アルミノシリケート、けいそう土などが用いられ
る。これらのうちでも成型強度の大きいアルミナが好ま
しく、中でも、ルテニウムを担持させて触媒とした場合
に、一般的に比表面積が小さく、耐熱性に優れ、高く安
定した分解率で長期間の連続使用に耐えうる点などか
ら、αアルミナが特に好ましい。
に担持させてなるアンモニア分解触媒が用いられる。無
機質担体としては、ルテニウムが金属の状態で微細に分
散されて担持され、アンモニアとの接触効率を高めうる
ものであればよく、例えば、アルミナ、シリカアルミ
ナ、アルミノシリケート、けいそう土などが用いられ
る。これらのうちでも成型強度の大きいアルミナが好ま
しく、中でも、ルテニウムを担持させて触媒とした場合
に、一般的に比表面積が小さく、耐熱性に優れ、高く安
定した分解率で長期間の連続使用に耐えうる点などか
ら、αアルミナが特に好ましい。
【０００７】無機質担体にルテニウムを担持させる方法
としては、例えば、塩化ルテニウムの水溶液を担体に
含浸させたものを水素で還元する方法、ルテニウム酸
塩の水溶液をを担体に含浸させたものを水素で還元する
方法、ルテニウムの酸化物または水酸化物を担体上に
析出させてこれを水素還元する方法などがあり、これら
によって触媒を調製することができる。
としては、例えば、塩化ルテニウムの水溶液を担体に
含浸させたものを水素で還元する方法、ルテニウム酸
塩の水溶液をを担体に含浸させたものを水素で還元する
方法、ルテニウムの酸化物または水酸化物を担体上に
析出させてこれを水素還元する方法などがあり、これら
によって触媒を調製することができる。
【０００８】ルテニウムが担持された触媒の比表面積に
は特に制限はなく、ＢＥＴ法で通常は３００ｍ2 ／ｇ以
下とされるが、耐熱性、耐久性などの面からは無機質担
体に前記のαアルミナなどを用いて小さめとされた０．
０５〜１００ｍ2 ／ｇ程度、特に０．１〜５０ｍ2 ／ｇ
程度のものが好適である。また、無機質担体に担持され
るルテニウムの量は分解の対象となるガス中のアンモニ
アの濃度、流量、処理温度などの条件によって異なり一
概に特定はできないが、実用上、通常は金属ルテニウム
換算で触媒全体の０．０５〜８．０重量％、好ましくは
０．１〜４．０重量％程度である。ルテニウムの担持量
が０．０５重量％よりも少なくなると、アンモニアの分
解効率が低下し、一方、８．０重量％よりも多くなると
高価になるばかりでなく、ルテニウムの担持状態が不安
定となり、却ってアンモニアの分解効率が低下する恐れ
もある。
は特に制限はなく、ＢＥＴ法で通常は３００ｍ2 ／ｇ以
下とされるが、耐熱性、耐久性などの面からは無機質担
体に前記のαアルミナなどを用いて小さめとされた０．
０５〜１００ｍ2 ／ｇ程度、特に０．１〜５０ｍ2 ／ｇ
程度のものが好適である。また、無機質担体に担持され
るルテニウムの量は分解の対象となるガス中のアンモニ
アの濃度、流量、処理温度などの条件によって異なり一
概に特定はできないが、実用上、通常は金属ルテニウム
換算で触媒全体の０．０５〜８．０重量％、好ましくは
０．１〜４．０重量％程度である。ルテニウムの担持量
が０．０５重量％よりも少なくなると、アンモニアの分
解効率が低下し、一方、８．０重量％よりも多くなると
高価になるばかりでなく、ルテニウムの担持状態が不安
定となり、却ってアンモニアの分解効率が低下する恐れ
もある。
【０００９】触媒の形状および大きさは、充填される反
応筒の仕様、操作条件などに応じて定められるが、通常
は、球形、円柱形などであり、球形であれば直径が２〜
１２ｍｍ、円柱形（ペレット）では直径が１〜１０ｍ
ｍ、高さが２〜１０ｍｍ程度の範囲とされる。また、こ
れらの触媒を反応筒に充填した場合の充填密度は０．７
〜１．５ｇ／ｍｌ程度である。
応筒の仕様、操作条件などに応じて定められるが、通常
は、球形、円柱形などであり、球形であれば直径が２〜
１２ｍｍ、円柱形（ペレット）では直径が１〜１０ｍ
ｍ、高さが２〜１０ｍｍ程度の範囲とされる。また、こ
れらの触媒を反応筒に充填した場合の充填密度は０．７
〜１．５ｇ／ｍｌ程度である。
【００１０】本発明において、処理対象となるアンモニ
アの濃度には特に制限はなく、通常は上記のようなルテ
ニウム担持触媒が充填された反応筒に、加熱下で、アン
モニア単独またはアンモニアを含有する窒素、水素、希
ガスなどのアンモニアガスを通すことによっておこなわ
れ、アンモニアは触媒と接触することによって窒素と水
素に分解される。
アの濃度には特に制限はなく、通常は上記のようなルテ
ニウム担持触媒が充填された反応筒に、加熱下で、アン
モニア単独またはアンモニアを含有する窒素、水素、希
ガスなどのアンモニアガスを通すことによっておこなわ
れ、アンモニアは触媒と接触することによって窒素と水
素に分解される。
【００１１】アンモニアガスと触媒との接触は、従来技
術におけるニッケル、鉄、パラジウム系の触媒などと同
様に７００〜９００℃のような高温でおこなうことも可
能であるが、本発明におけるルテニウム触媒は低温域で
も活性を有しており、接触温度は通常は、３００〜８０
０℃とされる。さらに、分解効率、触媒の耐久性、エネ
ルギーの節減、窒素酸化物の発生防止などなどを含めた
見地から、実用上は４００〜６００℃のような比較的低
温域でおこなうことが好ましい。
術におけるニッケル、鉄、パラジウム系の触媒などと同
様に７００〜９００℃のような高温でおこなうことも可
能であるが、本発明におけるルテニウム触媒は低温域で
も活性を有しており、接触温度は通常は、３００〜８０
０℃とされる。さらに、分解効率、触媒の耐久性、エネ
ルギーの節減、窒素酸化物の発生防止などなどを含めた
見地から、実用上は４００〜６００℃のような比較的低
温域でおこなうことが好ましい。
【００１２】処理対象となるアンモニアガスの流量は、
体積空間速度で通常は３０００ｈｒ- 1 以下、好ましく
は５００〜２０００ｈｒ- 1 とされる。また、アンモニ
ア系ガスと触媒との接触時の圧力は、通常は常圧である
が、５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇのような加圧下での操作も可能で
ある。
体積空間速度で通常は３０００ｈｒ- 1 以下、好ましく
は５００〜２０００ｈｒ- 1 とされる。また、アンモニ
ア系ガスと触媒との接触時の圧力は、通常は常圧である
が、５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇのような加圧下での操作も可能で
ある。
【００１３】
実施例１ 無機質担体としてαアルミナに塩化ルテニウムの水溶液
を含浸させた後、水素還元することによって得られた触
媒で、ルテニウムの担持量が０．５重量％、比表面積
８．５ｍ2 ／ｇで粒径約３ｍｍとされた球状の触媒を用
いた。内径２８．４ｍｍ、外径３４．０ｍｍ、長さ８０
０ｍｍのステンレス鋼製の管内に、上記の触媒を充填長
で４００ｍｍ（充填密度１．０ｇ／ｍｌ）になるように
充填し、外部には加熱用のマイクロシースヒーターを取
り付けてアンモニア分解用の反応筒とした。
を含浸させた後、水素還元することによって得られた触
媒で、ルテニウムの担持量が０．５重量％、比表面積
８．５ｍ2 ／ｇで粒径約３ｍｍとされた球状の触媒を用
いた。内径２８．４ｍｍ、外径３４．０ｍｍ、長さ８０
０ｍｍのステンレス鋼製の管内に、上記の触媒を充填長
で４００ｍｍ（充填密度１．０ｇ／ｍｌ）になるように
充填し、外部には加熱用のマイクロシースヒーターを取
り付けてアンモニア分解用の反応筒とした。
【００１４】反応筒を所定の温度に加熱し、これにマス
フローコントロラーを用いてアンモニア濃度が２０ｖｏ
ｌ％になるように窒素ガスで希釈調整したアンモニアガ
スを０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で３．０Ｎｌ／ｍｉｎ
の流量で供給しながら、４００℃、５００℃および６０
０℃のそれぞれの温度について、アンモニアの分解能力
の測定をおこなった。引続き、６００℃でアンモニアの
分解を１５０時間続けた後についても、分解能力の測定
をおこなった。反応筒出口の分解ガス中の未分解アンモ
ニアの濃度はＴＣＤガスクロマトグラフを用いて測定し
た。各温度および１５０時間後における出口ガス中の未
分解アンモニア濃度ならびにそれより求めたアンモニア
の分解率を表１に示す。
フローコントロラーを用いてアンモニア濃度が２０ｖｏ
ｌ％になるように窒素ガスで希釈調整したアンモニアガ
スを０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で３．０Ｎｌ／ｍｉｎ
の流量で供給しながら、４００℃、５００℃および６０
０℃のそれぞれの温度について、アンモニアの分解能力
の測定をおこなった。引続き、６００℃でアンモニアの
分解を１５０時間続けた後についても、分解能力の測定
をおこなった。反応筒出口の分解ガス中の未分解アンモ
ニアの濃度はＴＣＤガスクロマトグラフを用いて測定し
た。各温度および１５０時間後における出口ガス中の未
分解アンモニア濃度ならびにそれより求めたアンモニア
の分解率を表１に示す。
【００１５】実施例２ αアルミナ担体にルテニウムが３．０重量％になるよう
に担持させた触媒で、比表面積１４ｍ2 ／ｇ、粒径約３
ｍｍの触媒を充填（充填密度１．０ｇ／ｍｌ）した他
は、実施例１におけると同様にして各温度および１５０
時間後におけるアンモニアの分解能力の測定をおこなっ
た。結果を表１に示す。
に担持させた触媒で、比表面積１４ｍ2 ／ｇ、粒径約３
ｍｍの触媒を充填（充填密度１．０ｇ／ｍｌ）した他
は、実施例１におけると同様にして各温度および１５０
時間後におけるアンモニアの分解能力の測定をおこなっ
た。結果を表１に示す。
【００１６】実施例３ 濃度１００％のアンモニアガスを供給した他は実施例１
におけると同様にして各温度および１５０時間後におけ
るアンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を表
１に示す。
におけると同様にして各温度および１５０時間後におけ
るアンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を表
１に示す。
【００１７】実施例４ γアルミナ担体にルテニウムが０．５重量％になるよう
に担持させた比表面積１００ｍ2 ／ｇで粒径約３ｍｍと
されたペレット状の触媒を充填（充填密度０．９８ｇ／
ｍｌ）した他は、実施例１におけると同様にして各温度
および１５０時間後におけるアンモニアの分解能力の測
定をおこなった。結果を表１に示す。
に担持させた比表面積１００ｍ2 ／ｇで粒径約３ｍｍと
されたペレット状の触媒を充填（充填密度０．９８ｇ／
ｍｌ）した他は、実施例１におけると同様にして各温度
および１５０時間後におけるアンモニアの分解能力の測
定をおこなった。結果を表１に示す。
【００１８】実施例５ 実施例４と同様のγアルミナ担体にルテニウムの担持量
が０．３重量％になるように担持させた比表面積１１０
ｍ2 ／ｇ、粒径約３ｍｍの触媒を充填（充填密度０．９
６ｇ／ｍｌ）した他は、実施例１におけると同様にして
各温度および１５０時間後におけるアンモニアの分解能
力の測定をおこなった。結果を表１に示す。
が０．３重量％になるように担持させた比表面積１１０
ｍ2 ／ｇ、粒径約３ｍｍの触媒を充填（充填密度０．９
６ｇ／ｍｌ）した他は、実施例１におけると同様にして
各温度および１５０時間後におけるアンモニアの分解能
力の測定をおこなった。結果を表１に示す。
【００１９】比較例１ ルテニウムを担持させる代わりに、γアルミナ担体にパ
ラジウムを０．３重量％になるように担持させた触媒を
用いた他は、実施例１におけると同様にして各温度にお
けるアンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を
表２に示す。
ラジウムを０．３重量％になるように担持させた触媒を
用いた他は、実施例１におけると同様にして各温度にお
けるアンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を
表２に示す。
【００２０】比較例２ ルテニウムを担持させる代わりに、γアルミナ担体にニ
ッケルを３重量％になるように担持させた触媒を用いた
他は、実施例１におけると同様にして各温度におけるア
ンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を表２に
示す。
ッケルを３重量％になるように担持させた触媒を用いた
他は、実施例１におけると同様にして各温度におけるア
ンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を表２に
示す。
【００２１】比較例３ ルテニウムを担持させる代わりに、αアルミナ担体に白
金を０．１重量％になるように担持させた触媒を用いた
他は、実施例１におけると同様にして各温度におけるア
ンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を表２に
示す。
金を０．１重量％になるように担持させた触媒を用いた
他は、実施例１におけると同様にして各温度におけるア
ンモニアの分解能力の測定をおこなった。結果を表２に
示す。
【００２２】
【表１】 表１ アンモニア分解試験結果（実施例） 実施例１と 反応温 出口ＮＨ3 分解率 の相違点 度（℃） 濃度（％） （％） 実施例１（Ｒｕ量０．５％） ４００ ０．５ ９７．５ （αアルミナ） ５００ ０．１以下 ９９．５以上 （入口濃度２０％） ６００ ０．１以下 ９９．５以上 （比表面積８．５ｍ2 ／ｇ）１５０時間後０．１以下 ９９．５以上 実施例２（Ｒｕ量３．０％） ４００ ０．３ ９８．５ （比表面積１４ｍ2 ／ｇ） ５００ ０．１以下 ９９．５以上 ６００ ０．１以下 ９９．５以上 １５０時間後０．１以下 ９９．５以上 実施例３（入口濃度１００％）４００ ０．８ ９９．２ ５００ ０．１５ ９９．８５ ６００ ０．１以下 ９９．９以上 １５０時間後０．１以下 ９９．９以上 実施例４（γアルミナ） ４００ ０．２ ９９．０ （比表面積１００ｍ2 ／ｇ） ５００ ０．１以下 ９９．５以上 ６００ ０．１以下 ９９．５以上 １５０時間後０．４ ９８．０ 実施例５（Ｒｕ量０．３％） ４００ ０．３ ９８．５ （γアルミナ） ５００ ０．１以下 ９９．５以上 （比表面積１１０ｍ2 ／ｇ） ６００ ０．１以下 ９９．５以上 １５０時間後０．６ ９７．０
【００２３】
【表２】 表２ アンモニア分解試験結果（比較例） 実施例１の条件 反応温 出口ＮＨ3 分解率 との相違点 度（℃） 濃度（％） （％） 比較例１ Ｐｄ量０．３％ ４００ １９．２ ４．０ ５００ １８．７ ６．５ ６００ １１．４ ４３ 比較例２ Ｎｉ量３．０％ ４００ １０．６ ４７ ５００ ４．７ ７６．５ ６００ ０．１以下 ９９．５以上 比較例３ Ｐｔ量０．１％ ４００ ２０．０ ０ ５００ １６．６ １７ ６００ ８．１ ５９．５以上
【００２４】
【発明の効果】本発明は無機質担体にルテニウム担持さ
せた触媒を用いるものであり、高濃度のアンモニアガス
を６００℃以下のような低温で、効率よく分解すること
ができる。しかも、ガス中に酸素、空気などが存在して
も異常発熱を生じたり、窒素酸化物など有害な副生物を
発生したりすることなく、優れた安全性を有している。
また、低温で操作できるため、反応筒には強度の高いス
テンレス鋼など金属材料が使用できると同時に装置は小
型化され、例えば半導体製造工場のクリーンルーム内な
ど費用負担の大きい限られた空間への設置も容易となっ
た。
せた触媒を用いるものであり、高濃度のアンモニアガス
を６００℃以下のような低温で、効率よく分解すること
ができる。しかも、ガス中に酸素、空気などが存在して
も異常発熱を生じたり、窒素酸化物など有害な副生物を
発生したりすることなく、優れた安全性を有している。
また、低温で操作できるため、反応筒には強度の高いス
テンレス鋼など金属材料が使用できると同時に装置は小
型化され、例えば半導体製造工場のクリーンルーム内な
ど費用負担の大きい限られた空間への設置も容易となっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｂ 3/04 Ｂ (72)発明者 脇 弘 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】アンモニアまたはアンモニア含有ガスを無
機質担体にルテニウムを担持させてなる触媒と加熱下に
接触させて、該アンモニアを窒素および水素に分解する
ことを特徴とするアンモニアの分解方法。 - 【請求項２】アンモニア含有ガスが、アンモニアと窒
素、水素または希ガスとの混合ガスである請求項１に記
載の分解方法。 - 【請求項３】アンモニアと触媒との接触温度が３００〜
８００℃である請求項１に記載の分解方法。 - 【請求項４】ルテニウムの担持量が触媒全体に対し、金
属換算で０．０５〜８．０重量％である請求項１に記載
の分解方法。 - 【請求項５】触媒の比表面積が０．０５〜１００ｍ2 ／
ｇである請求項１に記載の分解方法。 - 【請求項６】無機質担体がαアルミナである請求項１に
記載の分解方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP19106494 | 1994-07-21 | ||
| JP6-191064 | 1994-07-21 | ||
| JP30166594A JP3688314B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-11-11 | アンモニアの分解方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884910A true JPH0884910A (ja) | 1996-04-02 |
| JP3688314B2 JP3688314B2 (ja) | 2005-08-24 |
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|---|---|---|---|
| JP30166594A Expired - Fee Related JP3688314B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-11-11 | アンモニアの分解方法 |
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| JP (1) | JP3688314B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446201B1 (ko) * | 1996-06-19 | 2004-11-06 | 바스프 악티엔게젤샤프트 | 지지된루테늄촉매의존재하에유기화합물을반응시키는방법 |
| JP2009035458A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Tama Tlo Kk | 水素生成装置 |
| JP2010264406A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Japan Pionics Co Ltd | アンモニア分解筒 |
| JP2010269965A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Hitachi Zosen Corp | 水素製造システム |
| JP2010269966A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Hitachi Zosen Corp | 水素製造システム |
| JP2012152749A (ja) * | 2012-04-13 | 2012-08-16 | Hitachi Zosen Corp | ルテニウム担持触媒の製造方法 |
| JP2012161713A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Agc Seimi Chemical Co Ltd | アンモニア分解触媒およびアンモニアの分解方法 |
| JP2012223768A (ja) * | 2012-08-20 | 2012-11-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | アンモニア分解触媒及びアンモニア分解方法 |
| WO2014045780A1 (ja) | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 国立大学法人東京工業大学 | 水素生成触媒及び水素の製造法 |
| US20140322124A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Japan Pionics Co., Ltd. | Method of processing discharge gas discharged from production process of gallium nitride compound semiconductor |
| JP2014214060A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 日本パイオニクス株式会社 | 水素の回収方法及びそれを用いた水素の再利用方法 |
| WO2016013652A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | アンモニア態窒素含有廃棄物からのアンモニア分解水素製造方法 |
| WO2019188219A1 (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 昭和電工株式会社 | アンモニア分解触媒及びその製造方法、並びに水素ガスの製造方法 |
| WO2023090644A1 (ko) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 아주대학교산학협력단 | 암모니아 분해 반응용 루테늄 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 수소를 생산하는 방법 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP30166594A patent/JP3688314B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446201B1 (ko) * | 1996-06-19 | 2004-11-06 | 바스프 악티엔게젤샤프트 | 지지된루테늄촉매의존재하에유기화합물을반응시키는방법 |
| JP2009035458A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Tama Tlo Kk | 水素生成装置 |
| JP2010264406A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Japan Pionics Co Ltd | アンモニア分解筒 |
| JP2010269965A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Hitachi Zosen Corp | 水素製造システム |
| JP2010269966A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Hitachi Zosen Corp | 水素製造システム |
| JP2012161713A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Agc Seimi Chemical Co Ltd | アンモニア分解触媒およびアンモニアの分解方法 |
| JP2012152749A (ja) * | 2012-04-13 | 2012-08-16 | Hitachi Zosen Corp | ルテニウム担持触媒の製造方法 |
| JP2012223768A (ja) * | 2012-08-20 | 2012-11-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | アンモニア分解触媒及びアンモニア分解方法 |
| WO2014045780A1 (ja) | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 国立大学法人東京工業大学 | 水素生成触媒及び水素の製造法 |
| KR20150058219A (ko) | 2012-09-20 | 2015-05-28 | 고쿠리츠다이가쿠호진 토쿄고교 다이가꾸 | 수소생성촉매 및 수소의 제조법 |
| US9981845B2 (en) | 2012-09-20 | 2018-05-29 | Tokyo Institute Of Technology | Catalyst for producing hydrogen and method for producing hydrogen |
| US20140322124A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Japan Pionics Co., Ltd. | Method of processing discharge gas discharged from production process of gallium nitride compound semiconductor |
| JP2014214060A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 日本パイオニクス株式会社 | 水素の回収方法及びそれを用いた水素の再利用方法 |
| US9815707B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-11-14 | Japan Pionics Co., Ltd. | Method of processing discharge gas discharged from production process |
| WO2016013652A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | アンモニア態窒素含有廃棄物からのアンモニア分解水素製造方法 |
| JP2016023126A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 国立大学法人群馬大学 | アンモニア態窒素含有廃棄物からのアンモニア分解水素製造方法 |
| WO2019188219A1 (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 昭和電工株式会社 | アンモニア分解触媒及びその製造方法、並びに水素ガスの製造方法 |
| JPWO2019188219A1 (ja) * | 2018-03-26 | 2021-03-11 | 昭和電工株式会社 | アンモニア分解触媒及びその製造方法、並びに水素ガスの製造方法 |
| WO2023090644A1 (ko) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 아주대학교산학협력단 | 암모니아 분해 반응용 루테늄 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 수소를 생산하는 방법 |
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| JP3688314B2 (ja) | 2005-08-24 |
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