[发明专利]氨制造装置和氨制造方法

权利要求书

1.氨制造装置，其具备：

包括用于容纳第一电解液的第一电解槽、配置在所述第一电解槽内的氧化电极、用于容纳含氮的第二电解液和氨生成催化剂和还原剂的第二电解槽、配置在所述第二电解槽内的还原电极、和在所述第一电解槽与所述第二电解槽之间设置的隔膜，以在所述第二电解槽内将所述氮采用所述氨生成催化剂和所述还原剂还原而生成氨，并且通过将所述氧化电极和所述还原电极与电源连接从而用所述还原电极将生成所述氨并被氧化的所述还原剂还原的方式构成的电化学反应单元；

包括用于在所述第二电解液中使氮溶解的氮供给部，以使所述第二电解槽内的所述氮的还原反应持续的方式构成的氮供给单元；和

包括以从包含所述氨的所述第二电解液将所述氨分离的方式构成的分离部的氨分离单元。

2.根据权利要求1所述的氨制造装置，其还具备电解液循环单元，所述电解液循环单元包括用于使所述第二电解液在所述第二电解槽的外部循环的循环配管，所述氮供给部以向包含所述第二电解槽的所述循环配管内的所述第二电解液供给氮的方式构成。

3.根据权利要求2所述的氨制造装置，其中，所述电解液循环单元包括在所述循环配管中配置、用于积存所述第二电解液的电解液调整槽，所述氮供给部以向积存于所述电解液调整槽的所述第二电解液供给氮的方式构成。

4.根据权利要求1所述的氨制造装置，其中，所述氮供给部具有氮供给配管，所述氮供给配管配置在所述第二电解槽内，经由多孔状的所述还原电极向所述第二电解液供给氮。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的氨制造装置，其中，所述氮供给单元具有将空气中的氧分离以将氮取出的氧分离装置。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的氨制造装置，其中，所述氨分离单元包括：从所述第二电解槽将所述第二电解液的一部分取出以输送至所述分离部的配管、和将在所述分离部中将所述氨分离的所述第二电解液输送至所述第二电解槽的配管。

7.根据权利要求1所述的氨制造装置，其还具备电解液循环单元，所述电解液循环单元包括用于使所述第二电解液在所述第二电解槽的外部循环的循环配管，所述氨分离单元包括：将在所述循环配管内循环的所述第二电解液的至少一部分取出以输送至所述分离部的配管、和将在所述分离部将所述氨分离的所述第二电解液输送至所述循环配管的配管。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的氨制造装置，其中，所述氨分离单元包括将所述第二电解液蒸馏以将所述氨分离的蒸馏塔作为所述分离部。

9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的氨制造装置，其中，所述还原剂包含镧系元素金属的卤化物。

10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的氨制造装置，其中，所述氨生成催化剂包含钼络合物。

11.氨制造方法，其具备：

向包括第一电解槽、在所述第一电解槽内配置的氧化电极、第二电解槽、在所述第二电解槽内配置的还原电极、和在所述第一电解槽与所述第二电解槽之间设置的隔膜的电化学反应单元中的所述第一电解槽内供给第一电解液，并且向所述第二电解槽内供给含氮的第二电解液、氨生成催化剂和还原剂的工序；

在所述第二电解槽内将所述氮采用所述氨生成催化剂和所述还原剂还原以生成氨，并且通过从电源将电力投入所述氧化电极和所述还原电极，从而在所述第一电解槽内将所述第一电解液用所述氧化电极氧化，并且在所述第二电解槽内将生成所述氨而被氧化的所述还原剂用所述还原电极还原的工序；

以使所述第二电解槽内的所述氮的还原反应持续的方式，使氮溶解于所述第二电解液的工序；和

从所述第二电解液将所述氨分离，制造所述氨的工序。