TWI632110B - Ammonia decomposition device and hydrogen production device - Google Patents

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Abstract

關於氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置，該氨分解裝置具有：氨分解器；透過連結配管連通於該氨分解器的氨供給器；氨檢測器(a1)；接收來自氨檢測器(a1)之信號而切斷對該氨分解器之氨供給的切斷器(b1)；及殼體(I)；殼體(I)內部至少設有該氨供給器、氨檢測器(a1)及切斷器(b1)。

Description

氨分解裝置及氫氣製造裝置
本發明關於氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置。
世界人口的增加造成源自於化石燃料的原料之大量消費或電能之大量消費等引起的化石燃料之耗盡風險、對於二氧化碳增加引起的地球暖化的擔心等之問題存在，為解決該問題而邁向高效率利用不產生二氧化碳的可再生能源(太陽熱、太陽光、地熱、風力等)之社會被期待著。可再生能源係轉換為電能加以利用，但因能量密度低、難以大量貯存、輸送。
氫能作為上述可再生能源的乾淨的二次能源被提案。氫不產生二氧化碳，係可以貯存或輸送的二次能源，因此利用氫能的氫社會之構築被期待著。但是，氫在常溫、常壓下為氣體，欲高密度化輸送時，需要極低溫或者數10MPa以上的高壓。因此，近年來，氨被利用作為容易貯存及輸送氫的化學物質(氫載體)被注目。
氨在20℃、0.857MPa容易液化，液體氨之重量氫密 度為極高的17.8重量%，體積氫密度為液體氫的1.5~2.5倍，係非常良好的氫載體。
雖然氨作為氫載體具有優點，但有惡臭，係對黏膜之刺激性強的物質，而且較空氣輕、容易溶於水，因此藉由各種法規嚴格限制對於洩漏至大氣中、水中。因此，氨之利用時，要求對防止氨之洩漏採取嚴格的對策。
例如，專利文獻1記載之換氣裝置，係在使用氨冷媒的冷凍機等之機器所設置之室內之換氣裝置中，其特徵為具備：將包含由機器洩漏的氨的室內之氣體進行吸附，並由室內排出的強制排氣手段；將由強制排氣手段排出的氣體進行捕集的水噴霧室；及設於水噴霧室，將水噴霧至水噴霧室內之氣體的水噴霧手段。
又，專利文獻2記載的氨吸收冷凍機之安全裝置，其特徵為：由在特定壓力以上開口的安全閥，及設於該安全閥之下游側的排氣通路，及設於該排氣通路的氨處理劑構成安全手段，將該安全手段透過上述安全閥可連通地設置於包圍氨吸收冷凍機之冷凍機的密閉容器。
又，專利文獻3記載的氨吸收冷凍機之安全裝置，其特徵為由以下構成：將以氨作為冷媒使用的吸收冷凍機之除了室內熱交換器及室外熱交換器以外之，冷水熱交換器、溫水熱交換器、吸收器、冷媒蒸氣產生器、切換閥、精餾器等以氣密式包圍的密閉容器，及在使氨冷媒路徑及氨冷媒進行熱交換的熱媒體路徑之至少一方所設置的氨洩漏檢測手段。
又，專利文獻4記載的氨氣體之除害系統，在使用氨作為冷凍．空調設備之冷媒時，針對由該設備之冷凍機單元洩漏的氨氣體在釋出至大氣中之前進行無害化處理時，使由上述冷凍機單元洩漏的氨氣體通過管路導引至洗滌器或冷卻塔等之閉鎖空間，於此藉由二氧化碳及水生成鹽而進行除害處理。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開平5-312370號公報
[專利文獻2]特開平6-94336號公報
[專利文獻3]專利平6-94338號公報
[專利文獻4]特開2001-347127號公報
但是，上述專利文獻1~4均關於使用氨作為冷媒的設備，並未論及氨分解裝置及氫氣製造裝置。
如上述般以氨作為氫載體來製造氫氣之情況下等，氨之分解係在高溫條件下進行。又，和以氨作為冷媒使用之情況比較，氫氣製造而使用氨之情況下，需要大量之氨，而且萬一氨洩漏時，要擔心原料氨有可能被繼續供給至氨分解器。因此，要求進行氨分解時及使氨分解來製造氫氣時之安全性提升。
本發明於此狀況下完成者，目的在於提供可以抑制氨之洩漏至大氣中，而且可以安全地分解原料氨獲得氫氣的氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置。
本發明人為達成上述目的經由深刻研究之結果發現，藉由氨分解裝置具有殼體，該殼體內設有：對氨分解器供給氨的氨供給器；氨檢測器；及切斷氨之供給的切斷器；據此，可以解決上述課題。
本發明依據該知見而完成。
亦即，本發明提供以下[1]~[17]。
[1]一種氨分解裝置，具有：氨分解器；氨供給器，透過連結配管連通於該氨分解器；氨檢測器(a1)；切斷器(b1)，接收來自氨檢測器(a1)之信號而切斷對該氨分解器之氨供給；及殼體(I)；殼體(I)內部至少設有該氨供給器、氨檢測器(a1)及切斷器(b1)。
[2]上述[1]記載之氨分解裝置中，另具有：殼體(II)，其內部設有上述氨分解器。
[3]上述[1]或[2]記載之氨分解裝置中，另具有：傳送器(c1)，用於傳送來自氨檢測器(a1)之信號。
[4]上述[2]或[3]記載之氨分解裝置中，殼體(II)內部設有氨檢測器(a2)、或者設有氨檢測器(a2)及接收來自氨檢測器(a2)之信號而切斷上述氨供給器對上述氨 分解器之氨供給的切斷器(b2)。
[5]上述[4]記載之氨分解裝置中，另具有：傳送器(c2)，用於傳送來自氨檢測器(a2)之信號。
[6]上述[2]至[5]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(II)設於殼體(I)之外部，而且，殼體(II)內部未設有殼體(I)。
[7]上述[2]至[5]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(I)內部設有殼體(II)。
[8]上述[2]至[7]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(II)與殼體(I)係透過隔離壁相接。
[9]上述[1]至[8]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(I)具有氨除害裝置(d1)，其接收來自氨檢測器(a1)之信號而動作。
[10]上述[4]至[9]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(II)另具有：氨除害裝置(d2)，其接收來自氨檢測器(a2)之信號而動作。
[11]上述[1]至[10]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(I)為密閉容器或者密閉室。
[12]上述[2]至[11]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(II)為密閉容器或密閉室，或者為具有供給配管及送出配管的容器或裝置室。
[13]上述[2]至[12]之中任一記載之氨分解裝置中，殼體(II)內部設有氫氣檢測器(e1)。
[14]上述[13]記載之氨分解裝置中，另具有：傳送器 (f1)，用於傳送來自氫氣檢測器(e1)之信號。
[15]一種氫氣製造裝置，具有：如上述[1]~[14]之中任一之氨分解裝置；氨除去裝置，透過連結配管連通於上述氨分解器，而且將該氨分解器供給的混合氣體中的氨予以除去；及氫氣精製裝置，透過連結配管連通於該氨除去裝置。
[16]一種燃料電池，係使用由如上述[15]之氫氣製造裝置獲得的氫氣者。
[17]一種輸送機，係搭載有如上述[16]之燃料電池者。
依據本發明，可以提供氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置，其可以抑制氨之洩漏至大氣中，而且安全地將氨分解並獲得氫氣。
10‧‧‧氨分解裝置
1‧‧‧氨供給器
2‧‧‧氨分解器
p1、p2‧‧‧連結配管
p11‧‧‧混合氣體輸送配管
a1、a2‧‧‧氨檢測器
b1、b2‧‧‧切斷器
I‧‧‧殼體(I)
II‧‧‧殼體(II)
III‧‧‧殼體(III)
W‧‧‧隔離壁
c1、c2‧‧‧氨檢測器之傳送信號的傳送器
d1、d2‧‧‧氨除害裝置
e1‧‧‧氫氣檢測器
f1‧‧‧氫氣檢測器之傳送信號的傳送器
p3‧‧‧供給配管
p4‧‧‧送出配管
p12、p23‧‧‧連結配管
20‧‧‧氨除去裝置
30‧‧‧氫氣精製裝置
p31‧‧‧氫氣輸送配管
100‧‧‧氫氣製造裝置
[圖1]表示本發明之氨分解裝置之一例的概略圖。
[圖2]表示本發明之氨分解裝置之一例的概略圖。
[圖3]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖4]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖5]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖6]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖7]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖8]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖9]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖10]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖11]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖12]表示本發明之氨分解裝置之適合的一例的概略圖。
[圖13]表示本發明之氫氣製造裝置之一例的概略圖。
以下，詳細說明本發明，但本發明不限定於後述之實施形態。
[氨分解裝置]
本發明之氨分解裝置，如圖1或圖2所示，具有：氨分解器2；透過連結配管p1連通於氨分解器2的氨供給器1；氨檢測器(a1)；接收來自氨檢測器(a1)之信號並切斷對氨分解器2之氨供給的切斷器(b1)；及殼體(I)；殼體(I)內部至少設有氨供給器1、氨檢測器(a1)及切斷器(b1)。
氨分解裝置中，特別是，和在氨分解後之階段氨洩漏之情況比較，在氨由氨供給器1被導入氨分解器2之前之階段氨洩漏時氨洩漏量變多。因此，如圖1所示，需要藉由殼體(I)至少將氨供給器1、氨檢測器(a1)及切斷器(b1)與外部隔離。圖1所示態樣中，當氨由殼體(I)內部設置的機器或者設備洩漏時，氨檢測器(a1)檢測出氨之洩漏，並對切斷器(b1)傳送信號。接著，接收來自氨檢測器(a1)之信號的切斷器(b1)切斷對氨分解器2之氨供給。彼等各機器設置於殼體(I)內，因此藉由殼體(I)可以切斷氨之洩漏至外部。
又，圖2所示態樣中，氨分解器2亦設置於殼體(I)內部，因此原料氨由氨分解器2洩漏時或者作為分解原料氨而得之混合氣體(以下亦有單純稱為「混合氣體」)而有氨洩漏時，氨檢測器(a1)檢測出氨之洩漏，如上述般，藉由切斷器(b1)可以快速地切斷對氨分解器2之氨供給。
分解原料氨而得的混合氣體，例如藉由圖1及2所示混合氣體輸送配管p11被輸送至氨分解裝置外，送出至次 一工程或者被保管容器等回收。
以下，針對本發明之氨分解裝置之適合的態樣之例，以及該氨分解裝置具有的各機器、裝置及各設備之適合的態樣之例依序進行說明，但本發明之適合的態樣不限定於後述之態樣。
本發明之氨分解裝置，於上述態樣中，較好是另具有：殼體(II)，其內部設有氨分解器2。作為該適合的態樣例如可以舉出圖3或圖4所示態樣。
分解原料氨獲得氫氣之反應通常在高溫條件下進行。藉由殼體(II)將氨分解器2與設置有氨供給器1的空間隔離，據此，即使在殼體(I)內原料氨洩漏時，亦可以抑制洩漏的原料氨與高溫運轉的氨分解器2接觸及暴露於氨分解器2周圍之高溫環境下。
又，例如，具有殼體(I)及殼體(II)的態樣之情況下，就對應於毎一殼體針對氨之洩漏或機器之不良狀況可以採取的對策之觀點而言，如圖3所示，將殼體(II)設於殼體(I)之外部，而且，殼體(II)內部未設有殼體(I)為較佳。
圖3所示態樣之情況下，例如，僅在殼體(I)發生上述不良狀況時，僅將殼體(I)由氨分解裝置切離即可進行對洩漏的氨之處理或對發生不良狀況的機器之修理。因此，例如作為加氫站(Hydrogen station)或可以搭載於燃料電池自動車的氨分解裝置使用之情況下，以與殼體(I)相關的部分作為一個單元，例如當與殼體(I)相關 的單元發生不良狀況時，藉由將與殼體(I)相關的單元替換為新的單元(以下簡單稱該對應方法為「單元替換對應」。該情況下，例如亦包含在大型之加氫站等，無法對與殼體(I)相關的單元進行搬運時，可以設置複數個與殼體(I)相關的單元，當不良狀況產生時，以由另一與殼體(I)相關的單元對殼體(II)進行原料氨之供給的方式來進行供給線切換，而繼續氨分解運轉)，據此，可以在不長時間停止氨分解裝置之情況下，更有效率地進行氨之分解。殼體(II)發生問題時亦同樣。
詳細如後述說明，單元替換對應中，藉由將殼體(I)及/或殼體(II)設為密閉容器，據此，可以完全防止氨之洩漏至外部而為較佳。據此，將閉鎖於殼體內部的氨移動至安全場所後，可以使用適當的方法進行處理。因此，例如在設置上述加氫站之場所或使用燃料電池自動車之場所，無需進行危険的處理，使用氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置時之安全性可以更進一步提升。另外，藉由單元替換對應可以縮短氨分解裝置之停止時間，基於此一優點，可以單元替換對應的氨分解裝置極為適合使用於加氫站等要求繼續運轉的設備。
又，將殼體(I)及/或殼體(II)設為密閉容器，而成為可以完全防止氨之洩漏至外部的態樣之情況下，例如後述的氨除害裝置等之設置成為不必要或可以設為能暫時採取對應之程度之簡易設備，氨分解裝置及具有該裝置的氫氣製造裝置全體可以輕便化。
基於氨分解裝置全體構成更輕便化之觀點，如圖4所示，殼體(I)內部設有殼體(II)之態樣亦可。.該情況下，係和上述之單元替換對應不同，殼體(I)內或殼體(II)內之任一發生不良狀況時，可以依據發生不良狀況之每一殼體採取替換對應。
同樣地，考量到氨分解裝置全體更輕便化之觀點以及減少或防止源自於存在於殼體(I)與殼體(II)間的連結配管的氨之洩漏之觀點，例如圖5所示，使殼體(I)與殼體(II)透過隔離壁W相接的態樣為較佳。又，就進行上述單元替換對應之觀點而言，將隔離壁W設為至少2片以上之可分離的隔離壁，而使殼體(I)與殼體(II)成為可分開為更好。
選擇將殼體(II)設於殼體(I)之外部或內部之任一態樣時，可以依據氨分解裝置之使用狀況、或本發明可使用的各機器、裝置及設備之尺寸或成本等適當地選擇。
又，作為氨分解裝置具有殼體(II)之情況之適合的態樣之一例，係以殼體(II)內部設有氨檢測器(a2)、或者設有氨檢測器(a2)及接收來自氨檢測器(a2)之信號而切斷氨供給器1對氨分解器2之氨供給的切斷器(b2)為較好，例如圖6所示，殼體(II)內部設有氨檢測器(a2)及接收來自氨檢測器(a2)之信號並切斷氨供給器1對氨分解器2之原料氨之供給的切斷器(b2)為更好。
藉由設為該態樣，不僅是殼體(I)，在殼體(II)內 有氨洩漏時亦可以檢測出氨。
又，氨檢測器(a2)不對切斷器(b2)傳送信號，改為對切斷器(b1)傳送信號亦可。該情況下，氨分解裝置不具有切斷器(b2)，亦可以藉由切斷器(b1)切斷對氨分解器之原料氨之供給。
氨檢測器(a2)對切斷器(b2)傳送信號的同時，對切斷器(b1)傳送信號亦可。該情況下，萬一，切斷器(b2)不動作之情況下，可以藉由切斷器(b1)切斷對氨分解器之原料氨之供給。
又，設置切斷器(b1)及(b2)之情況下，在殼體(I)及殼體(II)，氨檢測器(a1)及(a2)可以各自獨立地對切斷器(b1)及/或(b2)傳送信號並設定切斷時之空氣中氨濃度之臨限值。例如可以考慮相對於殼體(I)內設置的氨檢測器(a1)對切斷切斷器(b1)時之空氣中氨濃度之臨限值之設定，而將殼體(II)內設置的氨檢測器(a2)切斷切斷器(b1)及/或(b2)時之氨濃度之臨限值設為較低等。因此，可以對應於各別之殼體內環境以及各機器及各裝置之運轉狀況，使用氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置時之安全性可以更進一步提升。
又，將來自氨檢測器(a1)之信號傳送至切斷器(b1)切斷原料氨之供給，而且亦傳送至氨分解器2，可以使氨分解器2之運轉停止的態樣為更好。同樣地，具有氨檢測器(a2)時，亦將來自氨檢測器(a2)之 信號傳送至切斷器(b1)及/或切斷器(b2)切斷氨供給，而且亦傳送至氨分解器2，可以使氨分解器2之運轉亦停止的態樣為更好。
又，除該態樣以外，亦可以獨立設置在氨檢測器(a1)及/或氨檢測器(a2)檢測出洩漏的氨時，將對氨分解器2之原料氨氣體之供給暫時切換為強制排氣等之供給的機器之態樣。
彼等態樣中，可以迴避原料氨未被供給之狀態下分解器繼續高溫運轉之狀況，氨分解裝置之安全性可以更進一步提升。
又，本發明之氨分解裝置，於上述各別之態樣中，另具有：由傳送來自氨檢測器(a1)之信號的傳送器(c1)，及傳送來自氨檢測器(a2)之信號的傳送器(c2)構成之群選擇的至少1個為較佳。
傳送器(c1)及(c2)可以各別獨立內設於殼體(I)或殼體(II)內，亦可以設於殼體(I)或殼體(II)之外部。
作為具有傳送器(c1)及(c2)的態樣之一例，例如圖7所示，可以舉出傳送器(c1)內設於殼體(I)內部，相對地，傳送器(c2)被設於內部設置有高溫之氨分解器2的殼體(II)之外部的態樣。
又，使用將傳送器(c1)及(c2)之機能設為一體化之一個傳送器亦可。亦即，使用藉由一個傳送器接收來自複數個檢測器之信號，將各個資料傳送至後述的監控中心 之方法亦可。該情況下，例如可以舉出傳送器(c1)兼作為傳送器(c2)之例。
該情況下，該傳送器為一個，氨分解裝置可以視為各別具有傳送器(c1)及(c2)之態樣。
傳送器(c1)及(c2)之功能，係各別獨立地將由氨檢測器(a1)及(a2)接收的信號傳送至存在於氨分解裝置之外部的機器、例如運轉監控中心所設置的接收器(以下亦有簡單稱為「監控中心」)。
又，包含本發明之氨分解裝置與監控中心時之態樣，也可以稱為氨洩漏監控系統。
對設置於氨分解裝置之外部的上述監控中心之信號之傳送，可以適當選擇有線或無線。例如氨分解裝置使用於加氫站等時，可以舉出藉由有線(例如光纖)將信號傳送至在設置有加氫站等的現場內或遠隔地所設置的監控中心的方法。又，將氨分解裝置搭載於搭載有後述燃料電池之輸送機(例如燃料電池自動車等)時，可以舉出藉由有線及/或無線將來自傳送器之信號傳送至搭載於機體的監控中心之方法，或者，除此以外進一步使用無線將信號傳送至與搭載有該機體的監控中心獨立設置的安全管理中心或在與安全管理中心藉由有線連接的基地局等所設置的監控中心之方法。
又，設置於上述氨檢測器、傳送器、運轉監控中心等之接收器等，各自不限定於僅是信號之傳送或接收之機能，亦可以是雙向進行信號之接收及傳送的機器。該情況 下，各機器係可通信之設備，因此不僅可以由氨分解裝置之外部對氨分解裝置之內部機器之運轉條件進行監控，亦可以對應於運轉狀況對各機器之運轉進行控制。
又，本發明之氨分解裝置可以是，在上述各別之態樣中另具有：由接收來自氨檢測器(a1)之信號而動作的氨除害裝置(d1)，及接收來自氨檢測器(a2)之信號而動作的氨除害裝置(d2)構成之群所選擇的至少1個。
氨除害裝置(d1)及(d2)分別獨立地設置於殼體(I)或殼體(II)內亦可，設置於殼體(I)或殼體(II)之外部亦可。
作為具有氨除害裝置(d1)及(d2)的態樣之一例，例如圖8所示，可以舉出氨除害裝置(d1)設置於殼體(I)內部，氨除害裝置(d2)設置於殼體(II)內部之態樣。
又，具有氨除害裝置(d1)及(d2)的態樣之另一例，例如圖9所示，可以舉出氨除害裝置(d1)設置於殼體(I)內部，相對地，氨除害裝置(d2)設置於內部設有高溫之分解器2的殼體(II)之外部之態樣。
又，使用將氨除害裝置(d1)及(d2)之機能一體化的一個氨除害裝置亦可。亦即，使用以一個氨除害裝置接收來自複數個檢測器之信號，使氨除害裝置動作的方法亦可。該情況下，例如可以舉出以氨除害裝置(d1)兼作為氨除害裝置(d2)時。
該情況下，即使該氨除害裝置為一個，氨分解裝置亦視為分別具有氨除害裝置(d1)及(d2)之態樣者。
又，在殼體(I)或殼體(II)之外部設置氨除害裝置時，例如在殼體(II)之外部設置有氨除害裝置之一例之圖9所示，可以舉出將氨除害裝置(d2)設置於與殼體(II)不同的另一殼體(III)內，藉由連結配管p2等將殼體(II)與殼體(III)連通之態樣。又，圖9之態樣之例時，可以在連結配管p2內設置接收來自氨檢測器(a2)之信號而動作的安全閥，或將殼體(II)內密閉時，將基於氨洩漏時之內部壓力之增加而自動洩漏的氨氣體送出至殼體(III)內之設備(例如感壓式之安全閥、具有送風機等的設備)。
又，作為具有殼體(II)時之適合的態樣之一例，以在殼體(II)內部設有氫氣檢測器(e1)為較好，例如圖10所示，殼體(II)內部設有可以對切斷器(b2)傳送信號的氫氣檢測器(e1)為更好。
藉由設為該態樣，當殼體(II)內有氫氣洩漏時亦可以檢測出氫氣，使用氨分解裝置及具有該氨分解裝置的氫氣製造裝置時之安全性可以更進一步提升。
又，氫氣檢測器(e1)不對切斷器(b2)傳送信號，而對切斷器(b1)傳送信號亦可。該情況下，氨分解裝置不具有切斷器(b2)時，亦可以藉由切斷器(b1)切斷對氨分解器之原料氨之供給。
又，氫氣檢測器(e1)對切斷器(b2)傳送信號的同 時，對切斷器(b1)傳送信號者亦可。該情況下，萬一，切斷器(b2)不動作時，可以藉由切斷器(b1)切斷對氨分解器之原料氨之供給。
又，將來自氫氣檢測器(e1)之信號傳送至切斷器(b1)及/或切斷器(b2)而切斷原料氨之供給，而且亦傳送至氨分解器2，可以使氨分解器2之運轉亦停止的態樣為更好。
又，上述氨檢測器具有對該氫氣進行檢測之機能亦可。例如氨檢測器(a2)亦具有氫氣檢測機能時，該檢測器為1台時，氨分解裝置亦視為具有氨檢測器(a2)，而且具有氫氣檢測器(e1)之態樣者。
又，本發明之氨分解裝置具有上述氫氣檢測器(e1)的態樣時，另具有傳送來自氫氣檢測器(e1)之信號的傳送器(f1)為較佳。
傳送器(f1)可以設置於殼體(II)內部，或設置於殼體(II)之外部。
具有傳送器(f1)的態樣之一例，例如圖11所示，可以舉出傳送器(f1)設置於內部設有高溫之氨分解器2的殼體(II)之外部的態樣。
又，由氫氣檢測器(e1)對傳送器(f1)傳送信號的方法可以是有線或無線。選擇有線或無線之觀點，係和針對上述氨檢測器及傳送來自氨檢測器之信號的傳送器的上述觀點同樣。
又，關於該氫氣檢測器及傳送來自該氫氣檢測器之信 號的傳送器，亦包含設置於上述運轉監控中心等的接收器等，分別不限定於僅有信號之傳送或接收之機能，可以是雙向進行信號之接收及傳送的機器。該情況下，各機器成為可以通信的設備，因此不僅由氨分解裝置之外部可以對氨分解裝置之內部機器之運轉條件進行監控，亦可以對應於運轉狀況控制各機器之運轉。
由氨檢測器(a1)及(a2)以及氫氣檢測器(e1)對各機器傳送信號的方法可以是有線或無線。使用無線時需考量並設有接受電波干擾之影響的機器或裝置時能確實地對信號進行傳送/接收之觀點，或考量氨分解裝置之大小較小時成本面之觀點，因此有線為較佳。
相對地，基於不容易受內部之配線方法等之限制，因此各機器或裝置設置場所之自由度高之觀點，或機器的問題導致發生通信麻煩時，無需考慮配線部之問題僅藉由無線機替換即可對應之觀點而言，以使用無線為較佳。
又，設為使上述傳送器(c1)、(c2)及(f1)之機能一體化的1台之傳送器亦可。亦即，使用藉由一個傳送器接收來自複數個檢測器之信號，將各個資料傳送至監控中心的方法亦可。該情況下，例如可以舉出以傳送器(c1)兼作為傳送器(c2)及/或(f1)時。
該情況下，即使該傳送器僅1台，氨分解裝置亦可以視為分別具有傳送器(c1)、(c2)及(f1)之態樣。
以下，針對上述各機器、各裝置及各設備之適合的態樣之例依序進行說明，本發明使用的各機器、各 裝置及各設備之適合的態樣不限定於後述之態樣。
<殼體(I)>
殼體(I)並未特別限定，較好是密閉容器或密閉室。藉由設為密閉容器或密閉室，進行上述單元替換對應時，可以更安全地進行單元替換等。又，內部未設置氨分解器之態樣時，可以將氨分解器運轉而成為高溫之環境，與殼體(I)內之環境完全分離，因此氨分解裝置之安全性可以更進一步提升。又，殼體之材質例如可以舉出鐵、碳鋼、不鏽鋼、鎳、鈦、鉻鎳鐵合金(註冊商標)、蒙納合金(鎳銅合金)(註冊商標)、赫史特合金(耐酸耐熱鎳基超合金)(註冊商標)等之鎳合金等，使用對氨比較穩定的材質為較佳。
<連結配管>
上述連結配管之材質及形態可以考慮處理的氨之流量及壓力、以及該連結配管之設置環境等適當選擇。該材質例如可以舉出鐵、碳鋼、不鏽鋼、鎳、鈦、鉻鎳鐵合金(註冊商標)、蒙納合金(鎳銅合金)(註冊商標)、赫史特合金(耐酸耐熱鎳基超合金)(註冊商標)等之鎳合金等，使用對氨比較穩定的材質為較佳。
又，就防止由連結配管之氨氣體之洩漏的觀點而言，使用具有二重配管或三重配管等之多重構造的配管為較佳。具有多重構造的配管時，例如由最外壁與其之一內側 之壁所構成的空間將氨導通至內側之空間(以下簡單稱為「內部配管」)內，據此則即使氨由內部配管洩漏時，亦可以防止氨洩漏至連結配管之外部。又，在內部配管與該外側之壁(有時是內側之壁)之間封入媒體，藉由上述氨檢測器可以檢測該媒體之pH(該情況下之媒體為水等)或壓力之變化(該情況下之媒體為氮氣體、氦氣體、氬氣體等之不活性氣體等)。
<混合氣體輸送配管>
上述混合氣體輸送配管作為輸送氨分解器進行原料氨之分解所獲得的混合氣體之用，並未特別限定，例如可以使用和上述連結配管同樣者，其之適合的態樣亦同樣。
<殼體(II)>
上述殼體(II)並未特別限定，較好是密閉容器或密閉室，或例如圖12所示具有供給配管p3與送出配管p4之容器或裝置室。又，殼體(II)之材質例如可以使用和上述殼體(I)同樣者，其之適合的態樣亦同樣。
(供給配管)
上述供給配管並未特別限定，例如可以使用和上述連結配管同樣者，其之適合的態樣亦同樣。該供給配管例如可以適合作為對殼體(II)內送出強制排氣等時之供給配管使用。
(送出配管)
上述送出配管並未特別限定，例如可以使用和上述連結配管同樣者，其之適合的態樣亦同樣。該送出配管例如可以適合作為將經由上述供給配管被送入殼體(II)內的強制排氣送出殼體(II)外部時之送出配管使用。
殼體(II)具備供給配管及送出配管時，殼體(II)內部可以流通強制排氣，氨或氨分解生成的氫氣洩漏時之安全性可以更進一步提升。
又，藉由在送出配管側設置後述的氨檢測器及/或氫氣檢測器，可以檢測彼等之氣體之洩漏。
又，藉由在送出配管側設於後述的氨除害裝置，藉由除害裝置可以將由送出配管強制性排出的氣體中之氨除去。
該強制排氣例如可以舉出氮氣體、氦氣體或氬氣體等之惰性氣體、空氣、水蒸氣等。包含由彼等之氣體中選擇的至少1種的強制排氣為較好，以由彼等之氣體中選擇的至少1種為主成分的強制排氣更好，僅由彼等之氣體中選擇的至少1種構成之強制排氣亦可。又，為了減低對氨分解器之分解溫度之影響，將該強制排氣進行一次升溫之後，與氨分解器接觸亦可。
<氨分解器>
上述氨分解器係對後述的氨供給器所供給的原料氨進 行分解並獲得氫。
氨之分解可以表示如以下之式(a)。
2NH3→N2+3H2 (a)
該反應係化學平衡反應，溫度越高，氨轉化率越能提升，400℃之條件下氨轉化率成為約99%。
對原料氨進行分解獲得氫氣時，使用促進上述式(a)之氨分解反應之觸媒(以下亦有簡單稱為「氨分解觸媒」)為較佳。作為該氨分解觸媒，只要是在上述式(a)表示的氨分解反應中具有觸媒活性者即可，並未特別限定，例如可以舉出包含卑金屬系(Base metal)遷移金屬(鐵、鈷、鎳、鉬等)，希土類系(鑭、鈰、釹等)，貴金屬系(Noble metal)(釕、銠、銥、鈀、白金等)之組成的觸媒。上述卑金屬系遷移金屬可以作為金屬單體、合金、氮化物、碳化物、氧化物、複合氧化物使用，上述希土類系可以作為氧化物使用，該卑金屬系遷移金屬及該希土類系都可以載持於氧化鋁、二氧化矽、氧化鎂、氧化鋯、二氧化鈦等具有高的比表面積的載體予以使用。又，上述貴金屬系亦可以載持於氧化鋁、二氧化矽、氧化鎂、氧化鋯、二氧化鈦等具有高的比表面積的載體使用。又，在上述卑金屬系遷移金屬及/或上述希土類系可以含有少量之上述貴金屬系予以使用。彼等之氨分解觸媒可以單獨使用，或並用2種以上亦可。
又，對原料氨進行分解獲得氫氣之氨分解反應之溫度條件，較好是300℃以上800℃以下。又，就耐 熱溫度在600℃以下的不鏽鋼(SUS)材料可以作為氨分解反應使用之設備(容器、配管等)之材料的觀點，以及提升氨轉化率之觀點而言，原料氨之分解反應之溫度條件，更好是450℃以上，再更好是500℃以上，再再更好是600℃以下，再再再好是550℃以下。
原料氨分解反應時之壓力條件較好是0.005MPa(abs)以上，較好是50MPa(abs)以下，更好是25MPa(abs)以下，再更好是10MPa(abs)以下，再再更好是5.0MPa(abs)以下。又，就提升氨轉化率之觀點而言，較好是1.0MPa(abs)以下，更好是0.75MPa(abs)以下，再更好是0.50MPa(abs)以下。基於同樣之觀點，該壓力條件較好是0.01MPa(abs)以上，更好是0.05MPa(abs)以上，再更好是0.10MPa(abs)以上。
又，在450℃以上、600℃以下之條件下對原料氨進行分解，達成高的氨轉化率時，上述氨分解觸媒之例之中，以使用包含由鎳、釕及銠構成之群選擇的至少1種的觸媒為較好，使用包含釕的觸媒(釕系觸媒)為更好。
基於上述觀點，上述氨分解器以可以滿足彼等之氨分解條件的氨分解器為較好，例如可以舉出固定床式分解器、流動床式分解器等分解器。又，上述氨分解器較好是具備填充有上述氨分解觸媒的容器，對該容器進行加熱控制之加熱裝置，計測該容器之溫度的溫度計，計測該容器之入口壓力的壓力計，及對氨分解後之混合氣體進 行冷卻控制之冷卻裝置。另外具有地震引起的感震器以及僅由該感震器之動作力或藉由來自感震器之信號可以緊急停止運轉之機能亦可。又，作為氨分解器使用的各機器及各部品等之材質，以對氨或氫比較穩定為較好，例如可以舉出不鏽鋼、鎳、鈦、鉻鎳鐵合金(註冊商標)、蒙納合金(鎳銅合金)(註冊商標)、赫史特合金(耐酸耐熱鎳基超合金)(註冊商標)等之鎳合金等。
<氨供給器>
上述氨供給器只要能對上述氨分解器供給原料氨的機器即可，並未特別限定，例如可以舉出液化氨槽及/或液化氨瓶、以及具有使液化氨氣化之氣化器(蒸發器)的氨供給器等。另外可以具有管理液化氨瓶等之保管溫度之設備(例如溫度控制裝置)及/或將該氣化器所氣化的氨暫時貯存之設備(例如儲液器或槽)等。又，例如具有對氣化的氨氣體之壓力進行控制的調壓閥、該調壓閥之出口壓力進行計測的壓力計、進行控制以特定量供給氨氣體的質量流量控制器等機器為較佳。又，具有泵、地震之感震器、僅藉由該感震器之動作力切斷氨之供給的機械式緊急切斷閥亦可。
<氨檢測器(a1)及(a2)>
上述氨檢測器(a1)及(a2)並未特別限定，例如可以是自動吸附上述殼體(I)或(II)內之氣體並測定空氣 中氨濃度的氨氣體檢測器，或如後述般密閉殼體(I)或(II)內部時，以對氨洩漏引起的密閉系內之壓力上升進行檢測的壓力計作為氨檢測器使用亦可。
作為該氨氣體檢測器之檢測方式，可以舉出半導體式、接觸燃燒式、電氣化學式、定電位電解式、熱傳導式等。又，藉由pH測定裝置、GC(Gas Chromatography)裝置、FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)測定裝置等裝置來檢測氨亦可。
氨之相對蒸氣密度為0.59(空氣=1)，因此氨氣體洩漏時，容易在殼體(I)或或(II)內之空氣中上升。因此，氨氣體檢測器設於各殼體內之空間上部為較佳。
又，假設擔心氨洩漏作為液體氨時，洩漏的氨被溶解於水，因此藉由pH計確認溶解有該氨的水溶液之pH上升來檢測氨洩漏亦可。
同樣地，針對作為氨氣體而洩漏的氨亦會溶解於水等，同樣針對溶解有該氨的水溶液進行檢測。作為使該洩漏的氨溶解於水等之方法，可以舉出使洩漏的氨氣體或液體氨溶解於被導入至上述二重配管或三重配管等之多重配管內部的水等之液體之方法，或藉由後述的洗浄塔或(濕式)洗滌器等之設備使洩漏的氨氣體成為溶解有氨的水溶液之方法等。又，除了藉由pH計確認的方法以外，例如將溶解有該氨的水溶液由排水管等拔出，使用石蕊試紙或酚酞溶液等之酸鹼指示劑以目視確認氨之洩漏亦可。
又，作為氨檢測器(a1)及(a2)，分別設置複數個 氨檢測器時，就容易而且迅速地界定洩漏處等觀點而言，例如以設置於擔心氨之洩漏處及其附近為較佳。
又，該氨檢測器，以使用除對由後述的切斷器、氨除害裝置及傳送器構成之群選擇的1種以上傳送信號以外，可以對上述氨分解器傳送信號而可以控制、停止其運轉者為較佳。不良狀況產生時，使氨分解器亦同時停止，可以更進一步提升安全性。
<氫氣檢測器(e1)>
氫氣檢測器(e1)並未特別限定，例如可以是自動吸附上述殼體(II)內之氣體而對空氣中氫濃度進行測定的氫氣檢測器(e1)，或如後述般將殼體(II)內部密閉時，以對氫氣洩漏引起的密閉系內之壓力上升進行檢測的壓力計作為氫氣檢測器使用亦可。
氫氣檢測器(e1)之檢測方式可以是半導體式、接觸燃燒式、電氣化學式、定電位電解式、熱傳導式等。又，亦可以藉由GC裝置等裝置檢測氫氣。
氫氣之相對蒸氣密度為0.07(空氣=1)，因此氫氣洩漏時，在殼體(II)內之空氣中容易上升，因此彼等之氫氣檢測器設於殼體(II)內之空間上部為較佳。又，如後述般，殼體(II)例如具有可以送出強制排氣等的送出配管時，將該氫氣檢測器設於該送出配管中或送出配管之出口亦可。
又，設置複數個氫氣檢測器時，考量到容易而且迅速 地界定洩漏處等觀點，因此例如以設於擔心洩漏之處及其附近為較佳。
又，該氫氣檢測器，以使用除對由後述的切斷器、氨除害裝置及傳送器構成之群選擇的1種以上傳送信號以外，可以對上述氨分解器傳送信號而可以控制、停止其運轉者為較佳。不良狀況產生時，使氨分解器亦同時停止，可以更進一步提升安全性。
<切斷器(b1)>
切斷器(b1)只要是能接收來自氨檢測器(a1)之信號切斷對上述對氨分解器之氨之供給的機器即可，並未特別限定，例如可以舉出在連結上述氨供給器與上述氨分解器的連結配管內切斷氨氣體之供給的切斷閥，在上述氨供給器之內部切斷氨之供給的機器。
切斷閥之種類可以舉出空壓式切斷閥、電動式切斷閥等。又，切斷器使用的構件之材質，以對氨或氫比較穩定者為較好，例如可以使用不鏽鋼、鎳、鈦、鉻鎳鐵合金(註冊商標)、蒙納合金(鎳銅合金)(註冊商標)、赫史特合金(耐酸耐熱鎳基超合金)(註冊商標)等之鎳合金等。
作為在該氨供給器之內部切斷氨之供給的機器，例如使用具有上述液化氨槽或瓶等的氨供給器時，可以舉出對液化氨之加溫進行切斷或急冷的機器(例如將溫水切換為冷水的機器，切斷蒸氣供給的機器，藉由電氣加熱器等進 行加溫氣化時為該溫度調節器本身)。又，可以舉出切斷氨容器(例如液化氨貯存槽或瓶)之主閥的機器，將暫時貯存氣化之氨的槽等設為密閉狀態並切斷氨之導入連結配管中的機器(設於連結配管導入部的切斷閥等)。
又，例如氨之洩漏發生於殼體(II)內時等，以切斷對殼體(II)內部設置的氨分解器之原料氨之供給為目的，而暫時切換來自氨供給器之原料氨之流路的切換閥亦可。該情況下，可以將原料氨導入用於貯存暫時供給過多之氨的槽等，另外，在之前設置氨凝縮器等，使氨液化，再度回至氨供給器亦可。
考量到氨分解裝置之安全性可以更進一步提升之觀點，在上述連結配管內使用切換閥，暫時切斷原料氨之供給時，以停止來自氨供給器之原料氨之供給本身為較佳。因此，就氨分解裝置之安全性可以更進一步提升之觀點而言，同時具有上述切斷閥及停止來自氨供給器本身之氨氣體供給的機器為較佳。據此，洩漏時可以關閉切斷閥，而且來自氨供給器之氨氣體供給本身亦被停止。
<切斷器(b2)>
切斷器(b2)並未特別限定，例如可以舉出除了不論來自氨檢測器(a1)之信號之接收之有無均可動作以外和切斷器(b1)同樣者，另外可以舉出在對上述氨分解器將氨分解獲得的混合氣體進行輸送的輸送配管p11內切斷混合氣體之供給的切斷閥等。
<傳送器(c1)、(c2)及(f1)>
傳送器(c1)、(c2)及(f1)，考量到減低殼體(I)及/或殼體(II)內之環境(溫度、壓力等)之影響，更確實地傳送信號至外部的觀點，因此分別獨立地設於殼體(I)及殼體(II)之外側為較佳。相對地，擔心外部環境之影響時，傳送器(c1)、(c2)及(f1)分別獨立地設於殼體(I)及殼體(II)之內部，或將設於殼體(I)及殼體(II)之外部的傳送器本身更進一步以殼體(例如可以防水的殼體等)包圍為較佳。
作為傳送器(c1)、(c2)及(f1)，只要是具有能接收來自上述氨檢測器及/或氫氣檢測器之信號，可以將該信號傳送至外部之監控中心等之機能即可，並未特別限定。
<氨除害裝置(d1)及(d2)>
氨除害裝置(d1)及(d2)，只要是能接收來自上述氨檢測器之信號而動作，對洩漏的氨可以進行除害的裝置即可，並未特別限定。例如能接收來自氨檢測器之信號，僅在各殼體內之氨濃度大於臨限值時，將殼體內之空氣取入並對空氣中之氨進行除害的裝置為較佳。
作為該氨除害裝置，例如可以舉出藉由氯化鈣或氯化銅等與氨起反應而形成錯體的金屬鹽類或硫酸、硫酸氫鹽等之酸來處理氨的裝置，使用洗浄塔或(濕式)洗滌器等 之設備對空氣中之氨氣灑水使成為氨水並回收之裝置，藉由燃燒氨而進行除害的裝置，或藉由觸媒使氨起氧化分解的裝置。
又，作為氨除害裝置，例如亦可以舉出使用沸石、活性炭、氧化鋁、二氧化矽、複合氧化物等吸附氨的吸附劑來對氨進行吸附的裝置，使氨接觸二氧化碳與水而設為碳酸氫銨等之鹽將氨予以固定的裝置，以泡沫覆蓋液化氨之表面的泡沫散布裝置等將氨進行吸附、固定、隔離等並進行除去的裝置等。
彼等之中，考量到氨分解裝置之輕便化觀點，較好是使用吸附劑、金屬鹽類或酸等除去氨的裝置。
<其他之設備、機器及裝置>
本發明之氨分解裝置，除上述各設備、各機器、各裝置以外，亦可以具有警報器、不論可否接收來自氨檢測器之信號而可以除去微量氨的氨除害裝置，地震之感震器，及不論有無接收來自上述氨檢測器之信號可以切斷原料氨之供給的切斷器。
警報器可以舉出接收來自上述氨檢測器之信號，對外部發出警告的警報器。該警報器，和上述各傳送器例如對設置在與氨分解器分離之處的外部監控中心等傳送信號來通知異常時不同，係在氨分解裝置設置之該場所鳴起警報，對氨分解裝置周圍立即通知危険。
作為不論有無接收來自氨檢測器之信號而可以除去微 量氨的氨除害裝置，例如可以舉出使殼體(I)或(II)內之空氣持續保持與可以吸附上述氨之吸附劑接觸的裝置等。
作為不論有無接收來自上述氨檢測器之信號可以切斷原料氨之供給的切斷器，例如可以舉出除了不論有無接收來自上述氨檢測器之信號可以切斷原料氨之供給以外，和接收來自上述氨檢測器之信號並切斷氨供給的切斷器所例示者同樣者，或者僅藉由上述感震器之動作力而切斷氨之供給的機械式緊急切斷閥等。基於接收來自上述氨檢測器之信號而切斷氨供給的切斷器之信號接收機能或切斷器本身發生不良狀況導致無法進行氨供給之切斷時，可以使不論有無接收來自氨檢測器之信號而可以藉由外部之信號傳送等其他手段切斷原料氨之供給的切斷器動作。又，地震產生時等電氣系統之麻煩產生時可以立即緊急切斷，因此安全性可以提升。
又，各設備之連接部分，例如凸緣部等之各種配管彼此之連接部或各種配管與各機器或各裝置間之連接部等，可以藉由與殼體(I)或(II)不同的殼體予以包圍密閉，另外在該密閉部分或連接部分附近設置氨檢測器或氫氣檢測器亦可。
又，上述之各機器、各裝置及各設備為防爆構造更好。
又，上述氨分解裝置相關的各態樣及適合的態樣，並不限定於上述及後述的態樣，例如本發明之氨分 解裝置中，上述各機器，具體而言為氨檢測器、切斷器、傳送來自氨檢測器之信號的傳送器、接收來自氨檢測器之信號而動作的氨除害裝置、氫氣檢測器、傳送來自氫氣檢測器之信號的傳送器、及其他機器之各機器、以及上述連結配管及殼體等之各設備，可以各別獨立地單獨具有或具有2個以上。
又，本發明之一態樣相關的氨分解裝置中，上述各機器、各裝置及各設備所記載的例示、其之較佳例示等，可以各別獨立地與其他機器、裝置及設備所記載之任一進行任意組合。
又，由上述機器、裝置及設備所記載的例示、其之較佳例示等任意選擇的機器、裝置及設備所構成之群所選出的1種以上，可以各別獨立地與由其他機器、裝置及設備構成之群選擇的1種以上所記載的例示、其之較佳例示等任意選擇的機器、裝置及設備構成之群所選出的1種以上進行組合。
作為具體的態樣之一例可以舉出，具有透過隔離壁相接的殼體(I)及(II)，殼體(II)設於殼體(I)之外部，上述氨供給器具有：對液化氨瓶與瓶之壓力進行計測的壓力計，對氨氣體之壓力進行控制的調壓閥，對該調壓閥之出口壓力進行計測的壓力計，及以特定量供給控制氨氣體的質量流量控制器，上述氨分解器具有：填充有氨分解觸媒的容器，對該容器進行加熱控制之加熱裝置，計測該容器之溫度的溫度計，計測該容器之入口壓力的壓力計 ，及對氨分解後之混合氣體進行冷卻控制之冷卻裝置，將彼等連結的連結配管係二重配管，氨供給器、氨檢測器(a1)、切斷器(b1)、傳送器(c1)及氨除害裝置(d1)設於殼體(I)內部，氨分解器、氨檢測器(a2)、切斷器(b2)、氫氣檢測器(e1)、及氨除害裝置(d2)設於殼體(II)內部，另外，殼體(II)附帶有供給配管、送出配管及傳送器(c2)及傳送器(f1)之態樣。
又，本發明之氨分解裝置中將氨分解而得的混合氣體，如上述般，成為含有氫氣、氮氣體、残存氨氣體的混合氣體。
該混合氣體中的氨含有量，相對於該混合氣體全量較好是在2000莫耳ppm以下，更好是1500莫耳ppm以下，再更好是1000莫耳ppm以下。
[氫氣製造裝置]
本發明之一態樣的氫氣製造裝置，係具有：上述本發明之氨分解裝置；透過連結配管連通於上述氨分解器，而且將該氨分解器供給的混合氣體中的氨予以除去的氨除去裝置；及透過連結配管連通於該氨除去裝置的氫氣精製裝置。
該氫氣製造裝置之一例，如圖13所示可以舉出氫氣製造裝置100，其具有透過連結配管p12與上述本發明之氨分解裝置10之一態樣所具有的氨分解器2連通，而且將該氨分解器2供給的混合氣體中的氨予以除去的氨除去 裝置20，以及透過連結配管p23與該氨除去裝置20連通的氫氣精製裝置30。
其中，連結配管p12相當於上述混合氣體輸送配管p11，混合氣體輸送配管p11作為將氨分解器2與氨除去裝置20連結之配管使用。
又，氫氣精製裝置30精製的氫氣，例如藉由圖13所示氫氣輸送配管p31被輸送、被保管容器等回收，或直接供給至燃料電池。
以下，針對本發明之一態樣的氫氣製造裝置之適合的態樣例，以及該氫氣製造裝置具有的各裝置、各機器及各設備之適合的態樣依序進行說明，但本發明之一態樣的氫氣製造裝置之適合的態樣不限定於後述之態樣。
<氨分解裝置>
本發明之一態樣的氫氣製造裝置具有的氨分解裝置係和上述本發明之氨分解裝置同樣，其之適合的態樣亦同樣。
<氨除去裝置>
本發明之一態樣的氫氣製造裝置具有的氨除去裝置，只要是能將氨分解獲得的混合氣體中的氨除去即可，並未特別限定，係使該混合氣體中的氨濃度較好成為1.0莫耳ppm以下，更好是成為0.1莫耳ppm以下的方式能除去氨的裝置。
又，製造搭載有後述燃料電池的輸送機(例如自動車、二輪車、鏟車等)用之氫氣時，較好是以成為0.10莫耳ppm以下，更好是成為0.08莫耳ppm以下，再更好是成為0.075莫耳ppm以下的方式能除去氨的裝置。
本明細書中，作為氣體中之各成分組成而記載為「莫耳%」或「莫耳ppm」時，係與「體積%」或「體積ppm」同義。
作為本發明可以使用的氨除去裝置，可以舉出具有：填充有氨除去材料的容器；及對該容器進行加熱控制之加熱裝置或進行冷卻控制之冷卻裝置。該氨除去材料只要是能除去上述混合氣體中的氨者即可，並未特別限定，例如可以是沸石、活性炭、氧化鋁、二氧化矽、複合氧化物等之吸附劑，藉由與氨起酸鹽基反應而除去氨的酸，及如氯化鈣或氯化銅等與氨起反應而形成錯體的金屬鹽類等。
彼等氨除去材料之中，就再生利用可能的觀點而言，以吸附劑為較佳。又，吸附劑之中中，就吸附能之觀點而言以沸石為較佳。
作為該沸石，例如可以舉出國際沸石學會(International Zeolite Association)訂定的具有字母3文字構成之構造碼以ANA、CHA、ERI、GIS、KFI、LTA、NAT、PAU、YUG、DDR、AFI、ATO、BEA、CON、FAU、GME、LTL、MOR、MTW、OFF、CLO、VFI、AET、CFI、DON表示的結晶構造的沸石。
作為上述氨除去材料而使用沸石、活性炭、 氧化鋁、二氧化矽、複合氧化物等之吸附劑時之吸附時溫度，就有效地吸附氨之觀點而言，較好是-10℃以上50℃以下，更好是0℃以上30℃以下。又，使用上述吸附劑時之吸附時壓力，較好是0.005MPa(abs)以上，較好是50MPa(abs)以下，更好是25MPa(abs)以下，再更好是10MPa(abs)以下，再再更好是5.0MPa(abs)以下。又，就減少與吸附有關的能量成本之觀點而言，較好是1.00MPa(abs)以下，更好是0.10MPa以(abs)以下，該吸附時壓力，較好是0.01MPa(abs)以上，更好是0.05MPa(abs)以上，再更好是0.08MPa(abs)以上。
又，作為除去上述氨的酸，只要是能與氨起酸鹽基反應而除去氨者即可，無特別限定，可以舉出硫酸、硫酸氫鹽等。
又，作為該氨除去裝置之一態樣，就利用再生氣體使上述氨除去材料再生之觀點而言，以另外具有供給使上述吸附劑再生之吸附劑再生氣體之供給配管，及送出再生氣體之送出配管為較佳。
該吸附劑再生氣體，以包含由氮氣體、氦氣體或氬氣體等之惰性氣體及空氣構成之群所選擇的至少1種的氣體為較好，以由彼等氣體構成之群所選擇的至少1種為主成分之氣體更好，僅由彼等氣體構成之群所選擇的至少1種構成之氣體亦可。又，吸附劑再生氣體包含氫氣、氨、水蒸氣等之氣體亦可，不包含亦可。
<氫氣精製裝置>
本發明之一態樣的氫氣製造裝置所具有的氫氣精製裝置並未特別限定，例如可以舉出使用以下任一方法的裝置。
例如可以舉出將沸石(該沸石之種類並未特別限定)、活性炭等可由氣體中選擇性吸附特定成分的物質填充於容器等，於該容器導入處理氣體，上下變化壓力而進行分離的變壓吸附法(PSA法)，上下變化溫度而進行分離的變溫吸附法，或分別變化壓力及溫度的變壓．變溫吸附法等方法。作為進行彼等處理之氫氣精製裝置，以具有填充有沸石的容器，及對該容器導入上述氨除去裝置中處理的氣體並進行升壓之升壓裝置及減壓之減壓裝置為較佳。
又，例如可以舉出藉由壓縮機等升壓，以氣液分離器在極低溫下使氣體中之氮液化與氫進行氣液分離，使分離的氫氣通過吸附精製塔而除去残留氮的方法，或使用鈀透過膜等的膜分離法之方法。
供給可以作為燃料電池自動車用氫氣使用的氫時，例如以獲得滿足國際標準規格ISO14687-2訂定的組成之燃料電池自動車用氫氣為較佳。製造該燃料電池自動車用氫氣時，燃料電池自動車用氫氣中之氨含有量較好是0.10莫耳ppm以下，更好是0.08莫耳ppm以下，再更好是0.075莫耳ppm以下。
<連結配管>
本發明之一態樣的氫氣製造裝置使用的連結配管並未特別限定，例如可以使用和上述本發明之氨分解裝置具有的連結配管同樣者，其之適合的態樣亦同樣。
<氫氣輸送配管>
上述氫氣輸送配管，係作為輸送氫氣製造裝置所製造的氫氣使用，並未特別限定，例如可以使用和上述連結配管同樣者，其之適合的態樣亦同樣。
<其他之設備、機器及裝置>
本發明之氫氣製造裝置，除上述各裝置之外，例如在上述氨除去裝置之前後，或在氫氣精製裝置之前，具有由上述混合氣體除去氮氣體等之氫氣以外之雜質的裝置亦可。該裝置例如可以使用和上述氫氣精製裝置記載者同樣之裝置。
又，例如具有氫氣檢測器、警報機、地震之感震器、僅藉由該感震器之動作力切斷氫氣之洩漏的機械式緊急切斷閥等亦可。
又，可以舉出在連結上述氨分解器與上述氨除去裝置的連結配管內切斷分解原料氨獲得的混合氣體之供給的切斷閥，以及在連結上述氨除去裝置與上述氫氣精製裝置的連結配管內切斷精製的氫氣之供給的切斷閥等。
本發明之氫氣製造裝置使用的上述各機器、 各裝置及各設備具有防爆構造為更好。
本發明之氫氣製造裝置可以單獨或具有2個以上之上述各機器、各裝置及各設備。
又，本發明之一態樣相關的氫氣製造裝置中，上述各機器、各裝置及各設備所記載的例示、其之較佳例示等，可以各別獨立地與其他機器、裝置及設備所記載之任一進行任意組合。
又，由上述機器、裝置及設備所記載的例示、其之較佳例示等任意選擇的機器、裝置及設備所構成之群所選出的1種以上，可以各別獨立地與由其他機器、裝置及設備構成之群選擇的1種以上所記載的例示、其之較佳例示等任意選擇的機器、裝置及設備構成之群所選出的1種以上進行組合。
作為具體的態樣之一例可以舉出，氨分解裝置為具體說明的上述適合的態樣之氨分解裝置，上述氨除去裝置具備填充有氨除去材料的容器，及對該容器進行加熱控制之加熱裝置或進行冷卻控制之冷卻裝置，上述氫氣精製裝置具備填充有沸石的容器，及對該容器導入上述氨除去裝置處理後的氣體並進行升壓之升壓裝置與進行減壓之減壓裝置，將彼等連結的連結配管係二重配管，氨除去裝置及氫氣精製裝置都設於殼體內部之態樣。
[氨分解裝置及氫氣製造裝置之用途]
如上述般，藉由使用本發明之氨分解裝置及本發明之 氫氣製造裝置，可以更安全地進行氨之分解，更安全地製造氫氣。另外，具有本發明之氨分解裝置的氫氣製造裝置，即使在氨洩漏時，可以自動切斷氨之供給，而且可以有效地減少或防止氨之洩漏至殼體外部。
因此例如可以作為氨洩漏時，人到達現場對應之前需要時間的場所之氨分解裝置或氫氣製造裝置之使用，或氨洩漏時，現場對應較不佳時將氨分解裝置或氫氣製造裝置移動於專用施設而進行處理等之對應。
例如供給搭載有燃料電池的輸送機用氫氣的基礎設施設備(例如加氫站)，或在搭載有燃料電池的輸送機連同該燃料電池被積載的移動式氫氣燃料供給設備，可以是本發明之氨分解裝置及/或本發明之氫氣製造裝置之適合的用途例。
另外，可以將使用由本發明之氫氣製造裝置獲得的氫氣之燃料電池搭載於各種輸送機。該搭載方法，可以是單獨搭載該燃料電池，或者同時搭載本發明之氫氣製造裝置。
其中，「輸送機」包含船舶、空輸機及車輛，該車輛包含鐵道車輛、自動車、二輪車及產業用車輛。上述自動車係可以行走於公共道路的車輛，例如包含自用車、公車、計程車等之業務用車輛，上述產業用車輛例如包含鏟車等。
[產業上之可利用性]
上述氨分解裝置適合作為供給搭載有燃料電池的輸送機用氫氣之基礎設施設備(例如加氫站)，或搭載有燃料電池的輸送機(例如船舶、空輸機及上述車輛)上所積載的移動式氫氣燃料供給設備等所使用的氨分解裝置使用。
同樣地，上述氫氣製造裝置適合作為上述基礎設施設備，或搭載有燃料電池的輸送機上積載的移動式氫氣燃料供給設備等所使用的氫氣製造裝置使用。

Claims (17)

  1. 一種氨分解裝置，具有：氨分解器；氨供給器，透過連結配管連通於該氨分解器；氨檢測器(a1)；切斷器(b1)，接收來自氨檢測器(a1)之信號而切斷對該氨分解器之氨供給；及殼體(I)；殼體(I)內部至少設有該氨供給器、氨檢測器(a1)及切斷器(b1)。
  2. 如申請專利範圍第1項之氨分解裝置，其中另具有：殼體(II)，其內部設有上述氨分解器。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之氨分解裝置，其中另具有：傳送器(c1)，用於傳送來自氨檢測器(a1)之信號。
  4. 如申請專利範圍第1項之氨分解裝置，其中殼體(II)內部設有氨檢測器(a2)、或設有氨檢測器(a2)及接收來自氨檢測器(a2)之信號而切斷上述氨供給器對上述氨分解器之氨供給的切斷器(b2)。
  5. 如申請專利範圍第4項之氨分解裝置，其中另具有：傳送器(c2)，用於傳送來自氨檢測器(a2)之信號。
  6. 如申請專利範圍第2項之氨分解裝置，其中殼體(II)設於殼體(I)之外部，而且，殼體(II)內部未設有殼體(I)。
  7. 如申請專利範圍第2項之氨分解裝置，其中殼體(1)內部設有殼體(II)。
  8. 如申請專利範圍第2項之氨分解裝置，其中殼體(II)與殼體(I)係透過隔離壁相接。
  9. 如申請專利範圍第1項之氨分解裝置，其中殼體(I)具有氨除害裝置(d1)，其接收來自氨檢測器(a1)之信號而動作。
  10. 如申請專利範圍第4項之氨分解裝置，其中殼體(II)另具有：氨除害裝置(d2)，其接收來自氨檢測器(a2)之信號而動作。
  11. 如申請專利範圍第1項之氨分解裝置，其中殼體(I)為密閉容器或密閉室。
  12. 如申請專利範圍第2項之氨分解裝置，其中殼體(II)為密閉容器或密閉室，或為具有供給配管及送出配管的容器或裝置室。
  13. 如申請專利範圍第2項之氨分解裝置，其中殼體(II)內部設有氫氣檢測器(e1)。
  14. 如申請專利範圍第13項之氨分解裝置，其中另具有：傳送器(f1)，用於傳送來自氫氣檢測器(e1)之信號。
  15. 一種氫氣製造裝置，具有：如申請專利範圍第1至14項中任一項之氨分解裝置；氨除去裝置，透過連結配管連通於上述氨分解器，而且將該氨分解器供給的混合氣體中的氨予以除去；及氫氣精製裝置，透過連結配管連通於該氨除去裝置。
  16. 一種燃料電池，係使用由如申請專利範圍第15 項之氫氣製造裝置獲得的氫氣者。
  17. 一種輸送機，係搭載有如申請專利範圍第16項之燃料電池者。
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