炭酸水素アンモニウム固体は、潜在的な脱硝還元剤であり、固体を直接熱分解することで効率的にアンモニアを製造できる。数値計算により炭酸水素アンモニウム固体の熱分解反応をシミュレーションし、石炭火力発電所に適した熱分解アンモニア製造システムを設計し、炭酸水素アンモニウム熱分解によるアンモニア製造プロセスの経済性を分析した。シミュレーション結果は、炭酸水素アンモニウム熱分解プロセスが常圧下で行うのに適しており、反応温度が100℃以上になると熱分解変換率が急速に上昇することを示した。660MWの発電機用炭酸水素アンモニウム熱分解システムの設計計算を行い、外部加熱式熱分解反応器を採用して余熱利用と固体の安定供給を実現し、石炭火力発電所の蒸気または煙気を熱分解熱源として利用し、110℃で10分以内に炭酸水素アンモニウムの供給が95%の変換率に達することが可能である。尿素加水分解によるアンモニア製造工法と比較して、炭酸水素アンモニウム固体熱分解工法は設備コスト、占有面積および運転費用が大幅に低減されており、普及応用の見込みが良好である。

炭酸水素アンモニウム;固体熱分解;アンモニア製造;シミュレーション;石炭火力発電所