説明

ガスハイドレート製造装置における成形装置。

【課題】 原料ガスと水とを水和反応させて製造される粉末状のガスハイドレート粉末を連続的かつ円滑に圧縮成形し、かつ、ペレットを分離する成形装置を提供する。
【解決手段】 成形装置Aは、ガスハイドレート粉末nを連続的に粗材sにする一対の圧縮ローラ1a,1bを有する成形部1と、前記粗材sよりペレットpを連続的に分離する一対の分離ローラ2a,2bを有する分離部2とを一連に構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスハイドレート製造装置における成形装置、より詳しくは、原料ガスと水とを水和反応させて粉末状のガスハイドレートを生成し、この粉末状のガスハイドレートを圧縮してペレット状に成形するためのガスハイドレート製造装置における成形装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、クリーンなエネルギー源として、メタンやプロパン等を主成分とする天然ガスが注目されている。そして、このような天然ガスの輸送や貯蔵のためにこれを液化して液化天然ガス(LNG)とすることが行われている。しかしながら、このLNGによるガスの輸送および貯蔵には極低温状態(−162℃以下)が必要であり、そのため輸送装置や貯蔵装置が高価なものになっている。
【0003】
かかることから、原料ガスと水とを水和反応させてガスハイドレート粉末を製造し、このガスハイドレート粉末の自己保存性を奏する温度(例えば、−20℃程度)に保持しながら輸送し、また、貯蔵することが提案されている。
【0004】
このガスハイドレート粉末は、所定の圧力と温度条件下(例えば、4〜6MPa、0〜5℃)で天然ガス等と水とを接触させることにより製造され、このガスハイドレート粉末は、粉雪またはかき氷状の所謂粉末状である。
【0005】
ところで、このような粉末状のガスハイドレート粉末は、貯蔵タンクへの充填率(ガスハイドレート粉末の体積/容器の体積)が小さいために、その輸送または貯蔵には、大きな容積を有するタンク等が必要になるばかりでなく、粉末状であるから表面積が大きくなってしまい、天然ガスと水とに分解してしまう分解速度が非常に速いという問題がある。また、大量に貯蔵すると下層のものが岩盤状に硬化してしまい、取出しが困難になるという問題がある。
【0006】
かかることから、本発明者は、この粉末状のガスハイドレート粉末を成形装置により圧縮成形して略球形状等の成形品となし、このガスハイドレート粉末成形品を輸送し、または貯蔵することを先に提案している(例えば、特許文献1参照。)。
【0007】
この成形装置Fは、図4に示す如く、ホッパー室30に供給されたガスハイドレート粉末nを、対向するポケット34(成形凹部)を有する一対の成形ローラ33a,33bに供給し、この成形ローラ33a,33bの回転と共に前記ポケット34内に充填されたガスハイドレート粉末nを圧縮して成形するものである。そして、前記ポケット34内にガスハイドレート粉末nを充填するためのスクリュー型押込み装置31が前記ホッパー室30に配置され、ガスハイドレート粉末の自重に加えて所定の圧力を付与するようになっている。
【0008】
このように構成された成形装置Fは、図示しないガスハイドレート粉末の製造措置より供給されたガスハイドレート粉末nを一旦ホッパー30内に保持し、この粉末nをスクリュー型の押込み装置31により成形ローラ33a,33bに押し込むように圧力を付与しながら供給している。そして、この成形ローラ33a,33bの回転と共にペレットpと該ペレットpの周囲に板状部b(バリ)とが連続して形成された粗材sが製造されている。
【0009】
しかしながら、前記粗材sが連続して長尺に製造されており、かかる状態で貯蔵すると、バリにより空隙が多くなってしまい、貯蔵効率が低下するという問題があった。さらに、バリb同士が固着して固まってしまい、貯蔵タンク内に均して貯蔵することができないという問題もあった。
【0010】
ところで、本発明者は、このような製造装置について種々の試験を実施し、ペレットpとバリbとは、圧縮ローラ33a,33bの圧縮力のかかり方の違いから密度や硬さが異なり、その連結部から分離し易いという知見を得た。
【0011】
そこで本発明者は、このバリbを分離するために、粗材sに振動や衝撃を与えて分離する操作を行ったが、ペレットpからバリbを分離するのに時間がかかって極めて非効率である上に、ペレットp自体を破損してしまうという問題があった。
【特許文献1】特開2002―220353号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、前記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、圧縮ローラにより連続的に製造される粗材成形体より連続かつ効率よく必要とするペレットに分離する成形装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するための本発明に係るガスハイドレートの成形装置は、
1)原料ガスと水とを水和反応させて生成された粉末状のガスハイドレートnを、ペレットpと該ペレットp周囲に形成された板状部bとからなる粗材sの成形部1と、前記粗材sよりペレットpと板状部bとを分離する分離部2とを一連に構成した成形装置Aであって、前記粗材sの成形部1は、粉末状のガスハイドレートnを収容するホッパー5と、前記ホッパーの開口部6の下部に配置され対向する周面に成形凹部7が形成された一対の圧縮ローラ1a,1bと、前記ホッパー5内のガスハイドレート粉末nを前記圧縮ローラ1a,1bに供給する装置5aとから構成され、前記分離部2は、前記ペレットnの嵌合凹部8を周面に形成された一対の分離ローラ2a,2bと、該ローラ2a,2bの一方若しくは両方に前記凹部8の周縁8aに切刃9を突出形成して構成されていることを特徴とする。
2)原料ガスと水とを水和反応させて生成された粉末状のガスハイドレートnを、ペレットpと該ペレットp周囲に形成された板状部bとからなる粗材sの成形部1と、前記粗材sよりペレットpと板状部bとを分離する分離部2とを一連に構成した成形装置Aであって、前記粗材sの成形部1は、粉末状のガスハイドレートnを収容するホッパー5と、前記ホッパー5の開口部6の下部に配置され対向する周面に成形凹部7が形成された一対の圧縮ローラ1a,1bと、前記ホッパー5内のガスハイドレート粉末nを前記圧縮ローラ1a,1bに供給する装置5aとから構成され、前記分離部2は、一対のローラ2a,2bの周面にペレットpを抱持できる厚さの弾性層11を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係るガスハイドレート粉末の成形装置は、成形部において連続的に製造された粗材を、分離部の一対のローラに形成された嵌合凹部に収容すると共に、該凹部の周縁に設けた切刃がペレットの周囲に付随するバリに噛み込み、このバリとペレットとを連続的に分離するので、ペレットの分離効率及び輸送効率が向上し、貯蔵効率も向上する。
【0015】
また、分離部の弾性層が粗材のペレット部分を埋没・抱持しながら押圧するので、板状部とペレット部との連結部に剪断力が生じ、容易に前記連結部が破断するので、粗材より板状部とペレットとを連続的に分離する。結果、ペレットの分離効率及び輸送効率が向上し、貯蔵効率も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、図1から図4を参照して本発明に係るガスハイドレート粉末の成形装置の実施形態を説明する。
【0017】
〔実施形態1〕
本発明に係る成形装置Aは、図1に示す如く、原料ガスと水とを水和反応させて生成された粉末状のガスハイドレートnを収容するホッパー5と、前記ホッパーの開口部6の下部に配置され対向する成形凹部7が形成された一対の圧縮ローラ1a,1bと、前記ホッパー5内のガスハイドレート粉末nを前記圧縮ローラ1a,1bに供給するスクリュー装置5aとよりなるガスハイドレートの粗材sを製造する成形部1と、一対の分離ローラ2a,2bよりなり、該ローラの表面に前記粗材sが嵌合する凹部8を設けると共に、前記ローラ2a,2bの一方若しくは両方に前記凹部8の周縁8aに少なくとも1つの切刃9が形成されてなる前記粗材sからペレットpを分離する分離部2とを一連として構成されている。
【0018】
更に詳しくは、図2(a)に示す如く、前記分離部2の対向する嵌合凹部8が所定の間隔で形成された両ローラ2a,2bは、この嵌合凹部8の周縁に3つの切刃9が形成され、かつ、ローラ同士の嵌合凹部8が相対したときに一方のローラ2aの切刃9と他方のローラ2bの切刃9とが互い違いとなるように配置されている。
【0019】
また、前記成形部1の成形凹部7と、前期分離部2の嵌合凹部8は、略同形状かつ略同寸法となるように形成されている。そして、前記分離ローラ2a,2bは、正確にペレットp部分を嵌合凹部に収容するようにその回転が自動制御されている。
【0020】
そして、前記分離部2で切り離されたバリbとペレットpは、選別部3に移送され、この選別部3にてペレットpとバリbとにそれぞれ仕分けされる。このペレットpは、貯蔵タンク4bや輸送容器等に収容され、一方バリbは、一時貯留タンク4a等に収容後に必要に応じて粉砕して前記成形部1のホッパー5に供給されたり、さらに前の工程、例えば、ガスハイドレート粉末の生成工程に供給されたりする。
【0021】
前記選別部3は、例えば、風力分離、篩による粒径分離または遠心分離等が用いられる。
【0022】
このように構成された成形装置Aは、図示しないガスハイドレート粉末の製造装置から供給されるガスハイドレート粉末nを成形部1のホッパー5内に保持し、スクリュー型の押込み装置5aの作用によりホッパー5の下部に配置された一対の圧縮ローラ1a,1bに前記粉末nが供給され、かつ、該ローラ1a,1bに形成された成形凹部7内に充填される。そして、前記ローラ1a,1bの回転と共にこの粉末nは圧縮されて粗材sが連続的に製造される。
【0023】
この粗材sは、分離部2に供給され、該分離部2の分離ローラ2a,2bに形成された嵌合凹部8にペレットpが収容されると共に、この嵌合凹部8の周縁に設けた切刃9がペレットpの周囲のバリbとの連結部に噛み込んで、ペレットpを連続的に分離する。
【0024】
このようにして分離されたペレットpは、バリbと共に選別部3に移送され、ペレットpとバリbとに選別されてそれぞれ別工程に移送される。
【0025】
〔実施形態2〕
図3は、本発明に係る成形装置Aの他の実施形態であって、前記実施態様と同様の成形部1と、一対のローラ10a,10bの円周上に弾性層11を形成し、前記粗材sを該弾性層11で押してこの粗材sからペレットpを分離する分離部2とを一連として構成されている。
【0026】
前記分離ローラ10a,10bは、前記圧縮ローラ1a,1bと略同一周速度となるように回転が制御されている。
【0027】
前記弾性層11は、前記ペレットpを抱持できる厚さLに形成され、スポンジやゴム等の弾性部材より形成されている。また、前記弾性層11が形成された分離ローラ10a,10bは、この両ローラ10a,10に形成された弾性層11が常時接触する程度に配置されている。
【0028】
さらにまた、前記弾性層11は、粗材sのペレットp全体を包み込み、かつ、押圧力を付与しすぎないような厚みに形成されている。
【0029】
このように構成された分離装置Aは、前記実施態様と同様に連続的に粗材sが製造され、分離部2の分離ローラ10a,10bに連続的に供給される。
【0030】
この分離ローラ10a,10bに供給された粗材sは、弾性体に包み込まれながら該弾性体からの圧力(反発力)を付与され、この圧力による剪断作用により連結部が破断し、連続的にバリbとペレットpとに分離される。
【0031】
このようにして分離されたペレットpは、バリbと共に選別部3に移送され、ペレットpとバリbとはそれぞれ別工程に移送される。
【0032】
本発明に係る成形装置Aにより、成形部1において連続的に製造された粗材sを、分離部2の一対のローラに形成された嵌合凹部に収容すると共に、該凹部の周縁に設けた切刃がペレット部の周囲に付随するバリに噛み込んで前記バリbとペレットpとを連続的に分離し、排出するので、ペレットの生産量を向上することができる。
【0033】
なお、本実施形態においては略球形状のペレットについて説明したが、例えば、立方体等種々の形態が可能であり、このペレットの形態に合わせて分離ローラの嵌合凹部の形状は選定される。また、この場合であっても、前記分離ローラに弾性体を形成したものを適用して効率的にペレットを分離することができる。
【0034】
また、両ローラに切刃を形成したものについて説明したが、一方のローラのみに形成してもよい。
【0035】
さらにまた、嵌合凹部周縁に切刃を3つ形成したものについて説明したが、これに限られるものではない。例えば、図2(c)の如く、周縁に対向する2つの切刃を形成し、一方のローラと他方のローラの切刃とが交差するように配置することもできる。
【0036】
さらに、分離ローラが駆動ローラであるものについて説明をしたが、これに限られるものではない。例えば、分離ローラを従動ローラとし、供給される粗材sに追従して回転するようにすることもできる。又は、前記粗材sを積極的に下方に引き込むように回転させ、バリの分離作用を生ずるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明に係る成形装置の実施形態を示す構成外略図である。
【図2】本発明係る成形装置における分離部の要部拡大図である。(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は他の切刃を形成した分離部の上面図である。
【図3】本発明係る成形装置における分離部の他の実施例の一部断面拡大図である。
【図4】従来の成形装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【0038】
n ガスハイドレート粉末 s 粗材 b 板状部
p ペレット L 弾性層厚さ M 駆動装置
1 成形部 1a、1b 圧縮ローラ 2 分離部
2a、2b、10a、10b 分離ローラ 3 選別部
4a 板状部貯蔵タンク 4b ペレット貯蔵タンク
5 ホッパー 5a スクリュー装置 6 開口部
7 成形凹部 8 嵌合凹部 8a 周縁部
9 切刃 11 弾性層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原料ガスと水とを水和反応させて生成された粉末状のガスハイドレートを、ペレットと該ペレット周囲に形成された板状部とからなる粗材の成形部と、前記粗材よりペレットと板状部とを分離する分離部とを一連に構成した成形装置であって、
前記粗材の成形部は、粉末状のガスハイドレートを収容するホッパーと、前記ホッパーの開口部の下部に配置され対向する周面に成形凹部が形成された一対の圧縮ローラと、前記ホッパー内のガスハイドレート粉末を前記圧縮ローラに供給する装置とから構成され、
前記分離部は、前記ペレットの嵌合凹部を周面に形成された一対の分離ローラと、該ローラの一方若しくは両方に前記凹部の周縁に切刃を突出形成して構成されていることを特徴とする、ガスハイドレート粉末の成形装置。
【請求項2】
原料ガスと水とを水和反応させて生成された粉末状のガスハイドレートを、ペレットと該ペレット周囲に形成された板状部とからなる粗材の成形部と、前記粗材よりペレットと板状部とを分離する分離部とを一連に構成した成形装置であって、
前記粗材の成形部は、粉末状のガスハイドレートを収容するホッパーと、前記ホッパーの開口部の下部に配置され対向する周面に成形凹部が形成された一対の圧縮ローラと、前記ホッパー内のガスハイドレート粉末を前記圧縮ローラに供給する装置とから構成され、
前記分離部は、一対のローラの周面にペレットを抱持できる厚さの弾性層を形成したことを特徴とする、ガスハイドレート粉末の成形装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−262268(P2007−262268A)
【公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−90150(P2006−90150)
【出願日】平成18年3月29日(2006.3.29)
【出願人】(000005902)三井造船株式会社 (1,723)
【Fターム(参考)】