氨分解是一個在催化劑作用下的可逆反應，一般用含鎳l4％以上的鎳基催化劑。此反應是一個吸熱反應，理想溫度為800～860℃。同時又是一個氣體體積增加的反應，反應前後氣體體積增加約2倍，所以反應的壓力不能過高，一般為0．05MPa左右，壓力高瞭不利於氨氣的分解，也會降低催化劑的壽命。反應式如下：

這一反應為在隨著氨氣在分解爐內溫度的升高而逐步進行的，表為氨分解時不同溫度下氣體混合物的成分，從中可以看出，氨氣從270℃開始緩慢分解，而到625℃時就基本分解完成，所以分解溫度一般都控制在800℃以上。最終產物的體積比為H275％，N225％。

氨分解時不同溫度下氣體混合物成分

   為瞭節省能耗，氨氣進入分解爐之前先進行預熱，采用套管式熱交換器，用已分解的高溫氣體來適當提高氨氣的溫度，同時也可以使氨分解氣適當冷卻。

氨氣進入爐內以後首先進入爐膛四周靠近電熱元件處的蛇形管道中充分加熱，溫度上升到600℃以上，然後進入裝有催化劑的中央爐膽內，爐膽內溫度基本在800～850℃，在這裡氣體流速下降，與催化劑充分接觸，從而在催化作用下發生分解反應，生成氨分解氣。

氨分解以後的氣體中仍有≤500ppm(1ppm=10-3mL／L)的殘餘氨，露點為<-10℃，氧含量≤5ppm。有殘餘氨的保護氣體通入加熱爐，受熱後又會分解，產生微量的原子氮，使輻射管等爐內鋼件設施產生滲氮現象而變脆、開裂，影響設施壽命和產品質量。而且露點也不符合要求，所以氨分解氣必須經純化後才能使用。