JP2005238042A - Apparatus for drying gas hydrate - Google Patents

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Takeshi Suzuki
剛 鈴木
Goro Taguchi
梧郎 田口
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for drying a gas hydrate, in which the heat of formation of the gas hydrate is removed efficiently and which has excellent drying performance and is miniaturized. <P>SOLUTION: The wet gas hydrate H containing unreacted water W2 and unreacted gas hydrate forming gas G2 is agitated by a hollow paddle 7 fit to a cylindrical rotary shaft 5 in an airtight pressure vessel 1 so that the unreacted water W2 is brought into contact with the unreacted gas hydrate forming gas G2 to produce the gas hydrate H newly. In other words, the dried gas hydrate H is formed from the wet gas hydrate H by decreasing the unreacted water W2. The heat of formation of the gas hydrate to be generated at that time is removed efficiently by circulating a liquid cooling medium R through a cooling medium passage 11 formed by communicating the hollow paddle 7 with the inside of the cylindrical rotary shaft 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガスハイドレートに含まれる水分を低減させるために用いられるガスハイドレートの乾燥装置に関するものである。   The present invention relates to a gas hydrate drying apparatus used for reducing moisture contained in gas hydrate.

近年、水分子の作るカゴの中にガス分子が一つずつ収まる結晶構造をなすガスハイドレートが新たな資源として注目されている。ガスハイドレートは、その結晶構造により高いガス包蔵性を有し、また、液化天然ガスのように極低温にする必要がなく、常圧・低温（−１５〜−４０℃程度）で輸送、貯蔵ができるため関連設備の投資負担が少なくて済むことが大きなメリットとされている。 In recent years, a gas hydrate having a crystal structure in which gas molecules are contained one by one in a cage formed by water molecules has attracted attention as a new resource. Gas hydrate has high gas storage properties due to its crystal structure, and it does not need to be cryogenic like liquefied natural gas, and is transported and stored at normal pressure and low temperature (about -15 to -40 ° C). Therefore, it is considered to be a great merit that the investment burden of related equipment can be reduced.

このガスハイドレートは、加圧状態の耐圧容器の中で、冷却された水にハイドレート形成ガス、例えばメタンガスが供給されて生成される。しかし、ガスハイドレート生成工程では未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含んだガスハイドレートが生成されるため、この状態のガスハイドレートを輸送すれば無駄な水分を運ぶことになり、輸送効率が悪く、貯蔵などにも適さず、取り扱い性がよくない。そこで、ガスハイドレートを脱水、乾燥する方法が提案されている。   This gas hydrate is generated by supplying hydrate-forming gas, for example, methane gas, to cooled water in a pressure-resistant vessel in a pressurized state. However, since gas hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate-forming gas is generated in the gas hydrate generation process, transporting the gas hydrate in this state carries wasteful moisture. In addition, transportation efficiency is poor, it is not suitable for storage, and handling is not good. Therefore, a method for dehydrating and drying the gas hydrate has been proposed.

その一つの提案として回転スクリューでガスハイドレートを圧縮して、物理的に水分を取り除く方法がある（特許文献１参照）。このような物理的な脱水方法では、脱水できる水分量にも限界がある。   As one of the proposals, there is a method of physically removing moisture by compressing gas hydrate with a rotating screw (see Patent Document 1). In such a physical dehydration method, there is a limit to the amount of water that can be dehydrated.

別の提案としては、未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含むガスハイドレートを密閉された耐圧容器内で攪拌して、ガスハイドレートを生成することで未反応の水を減少させてガスハイドレートを乾燥させる方法が提案されている（特許文献２）。この乾燥方法では、ガスハイドレート生成時に生成熱が発生するために、耐圧容器内の温度が上昇しガスハイドレートが生成しにくくなるので、耐圧容器内を冷却する必要がある。そこでこの提案では、未反応のハイドレート形成ガスを耐圧容器から取り出して冷却した後、再度の耐圧容器に戻して循環させるガス循環路を設け、このガス循環によってガスハイドレート生成熱を除去している。   Another proposal is to reduce unreacted water by generating gas hydrate by stirring gas hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate-forming gas in a sealed pressure vessel. A method of drying the gas hydrate has been proposed (Patent Document 2). In this drying method, generation heat is generated when the gas hydrate is generated, so that the temperature in the pressure vessel rises and it is difficult to generate gas hydrate. Therefore, it is necessary to cool the pressure vessel. Therefore, in this proposal, after the unreacted hydrate forming gas is taken out from the pressure vessel and cooled, a gas circulation path is provided to return to the pressure vessel and circulate again, and this gas circulation removes the heat generated by the gas hydrate. Yes.

ところが、このガス循環による冷却では耐圧容器から取り出す未反応のハイドレート形成ガスと耐圧容器に戻す未反応のハイドレート形成ガスの温度差を大きくできないため、大量のガス循環が必要となり、ガス循環装置が大きくなるという問題がある。これに伴い、乾燥装置も大きくなってしまう。   However, in this cooling by gas circulation, since the temperature difference between the unreacted hydrate forming gas taken out from the pressure vessel and the unreacted hydrate forming gas returned to the pressure vessel cannot be increased, a large amount of gas circulation is required. There is a problem that becomes larger. In connection with this, a drying apparatus will also become large.

詳述すると、この方法では耐圧容器から取り出す未反応のハイドレート形成ガスの温度は５℃程度であり、耐圧容器に戻す未反応のハイドレート形成ガスの温度は耐圧容器内部の水分が氷結しない２℃程度となるために温度差が大きくすることができず、ガスハイドレート生成熱の除去能力が小さく、この生成熱の除去能力を大きくするには、大量に未反応のハイドレート形成ガスを循環させる必要があるためガス循環装置の大規模化や高性能化の問題が生じる。これに伴い、乾燥装置も大規模となる。
特開２００３―７３６７９号 特開２００１―２７９２７８号 More specifically, in this method, the temperature of the unreacted hydrate forming gas taken out from the pressure vessel is about 5 ° C., and the temperature of the unreacted hydrate forming gas returned to the pressure vessel is such that the moisture in the pressure vessel does not freeze 2 Since the temperature difference cannot be increased due to the temperature of about ℃, the ability to remove gas hydrate formation heat is small. To increase this heat removal ability, a large amount of unreacted hydrate forming gas is circulated. As a result, there is a problem that the gas circulation device becomes large-scale and has high performance. Along with this, the drying apparatus also becomes large-scale.
JP 2003-73679 A JP 2001-279278 A

本発明は前記したような従来技術の問題点を解決するためになされたものである。即ち、ガスハイドレート生成熱を効率的に除去し、優れた乾燥性能を持ち、小規模化が可能なガスハイドレートの乾燥装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a gas hydrate drying apparatus that efficiently removes heat generated from gas hydrate, has excellent drying performance, and can be reduced in scale.

請求項１に記載のガスハイドレートの乾燥装置は、水とハイドレート形成ガスを反応させて生成した、未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含む湿潤ガスハイドレートを、気密性を有する耐圧容器の中で、該耐圧容器内に設けられた筒状の回転軸に取り付けられた中空状のパドルで攪拌して、該未反応の水と該未反応のハイドレート形成ガスを接触させて、新たにガスハイドレートを生成することで該未反応の水を減少させて該耐圧容器内の湿潤ガスハイドレートを乾燥ガスハイドレートとするガスハイドレートの乾燥装置であって、前記耐圧容器に未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含む湿潤ガスハイドレートを供給する供給路と、前記耐圧容器から乾燥ガスハイドレートを取り出す排出路と、前記筒状の回転軸に前記中空状のパドルを取り付け、内部を連通させて、液体冷媒を流通させる冷媒通路と、前記耐圧容器内の前記未反応のハイドレート形成ガスを冷却して循環させるガス循環路と、からなるようにしたものである。   The apparatus for drying a gas hydrate according to claim 1, wherein the wet hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate-forming gas, produced by reacting water and hydrate-forming gas, is airtight. The pressure-resistant vessel has a hollow paddle attached to a cylindrical rotating shaft provided in the pressure-resistant vessel to bring the unreacted water and the unreacted hydrate-forming gas into contact with each other. A gas hydrate drying apparatus that reduces the unreacted water by newly generating gas hydrate and uses the wet gas hydrate in the pressure vessel as a dry gas hydrate, the pressure vessel A supply path for supplying wet gas hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate forming gas, a discharge path for taking out dry gas hydrate from the pressure vessel, and the cylindrical rotation The hollow paddle is attached to the refrigerant passage, the refrigerant passage for allowing the liquid refrigerant to flow therethrough and the gas circulation passage for cooling and circulating the unreacted hydrate-forming gas in the pressure vessel. It is what I did.

請求項２に記載のガスハイドレートの乾燥装置は、請求項１に記載のガスハイドレートの乾燥装置において、回転軸が外筒および内筒からなる二重管であり、該外筒の一端を閉じ、該外筒または該内筒のいずれか一方の他端側から液体冷媒を流入させて中空状のパドル内部に該液体冷媒を流通させ、該外筒または該内筒のいずれか他方の他端側へ該液体冷媒を流出させるようにしたものである。   The gas hydrate drying device according to claim 2 is the gas hydrate drying device according to claim 1, wherein the rotating shaft is a double tube including an outer tube and an inner tube, and one end of the outer tube is connected to the gas hydrate drying device. The liquid refrigerant is caused to flow from the other end of either the outer cylinder or the inner cylinder to flow through the hollow paddle, and the other of the outer cylinder or the inner cylinder The liquid refrigerant is caused to flow out to the end side.

請求項３に記載のガスハイドレートの乾燥装置は、請求項１または２に記載のガスハイドレートの乾燥装置において、さらに、耐圧容器にハイドレート形成ガスを補給するガス補給路を設けたものである。   The gas hydrate drying device according to claim 3 is the gas hydrate drying device according to claim 1 or 2, further comprising a gas replenishment passage for replenishing the hydrate forming gas to the pressure vessel. is there.

請求項１に記載のガスハイドレートの乾燥装置は、気密性を有する耐圧容器の中で、未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含む湿潤ガスハイドレートを、耐圧容器内に設けられた筒状の回転軸に取り付けられた中空状のパドルで攪拌して、未反応の水と未反応のハイドレート形成ガスを接触させて、新たにガスハイドレートを生成することで未反応の水を減少させて耐圧容器内の湿潤ガスハイドレートを乾燥ガスハイドレートとするようにした化学的乾燥装置なので、機械的な乾燥装置に比べて、乾燥性能が優れている。   The apparatus for drying a gas hydrate according to claim 1 is provided with a wet gas hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate forming gas in a pressure-resistant vessel in an airtight pressure-resistant vessel. Stirring with a hollow paddle attached to a cylindrical rotating shaft, bringing unreacted water and unreacted hydrate-forming gas into contact with each other to generate new gas hydrate, thereby generating unreacted water. Is a chemical drying apparatus in which the wet gas hydrate in the pressure vessel is changed to a dry gas hydrate, and therefore the drying performance is superior to that of a mechanical drying apparatus.

また、ガス循環路を設けて、耐圧容器内の未反応のハイドレート形成ガスを冷却して循環させるようにしたので、未反応の水と接触してガスハイドレートが生成しやすくなる。   In addition, since a gas circulation path is provided to cool and circulate the unreacted hydrate forming gas in the pressure vessel, gas hydrate is easily generated by contact with unreacted water.

さらに、筒状の回転軸に中空状のパドルを取り付け、回転軸内部と中空状のパドルの内部を連通させて液体冷媒を流通させる冷媒通路を設けた。ガス循環だけではガスハイドレート生成熱を十分に除去できず、また十分に除熱するには、大量のガス循環が必要となり、ガス循環装置が大きくなる。そこで、冷媒通路を設けたことにより、未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスに直接、頻繁に接触し、接触面積も大きいパドルの内部に液体冷媒が流通し、ガスハイドレート生成熱はパドル表面から内部に伝わり、この熱をパドル内部を流通する液体冷媒が除去するので、ガス循環装置を大きくするよりも効率よく除熱ができる。これによって、乾燥装置を小規模にすることができる。   Furthermore, a hollow paddle is attached to the cylindrical rotating shaft, and a refrigerant passage is provided through which the liquid refrigerant flows through the inside of the rotating shaft and the hollow paddle. Gas circulation alone cannot sufficiently remove heat generated from gas hydrate, and in order to sufficiently remove heat, a large amount of gas circulation is required, resulting in a large gas circulation device. Therefore, by providing the refrigerant passage, the liquid refrigerant circulates inside the paddle which is frequently in direct contact with the unreacted water and the unreacted hydrate forming gas and has a large contact area, and the heat generated by the gas hydrate is Since the liquid refrigerant that is transmitted from the paddle surface to the inside and circulates inside the paddle is removed, heat can be removed more efficiently than when the gas circulation device is enlarged. Thereby, a drying apparatus can be reduced in scale.

また、回転軸とパドルを利用して冷媒通路としたので、耐圧容器内部に別途、冷媒通路を設ける必要がないので耐圧容器内部のスペースを狭めることもない。
さらに、ハイドレート生成熱を除去する冷媒が液体冷媒なので、気体冷媒よりもハイドレート生成熱を除去する能力が高く、この点においても効率がよい。
即ち、ガスハイドレート生成熱を効率的に除去し、優れた乾燥性能を持ち、小規模化が可能なガスハイドレートの乾燥装置とすることができる。 Further, since the refrigerant passage is formed by using the rotating shaft and the paddle, it is not necessary to provide a separate refrigerant passage inside the pressure vessel, so that the space inside the pressure vessel is not reduced.
Furthermore, since the refrigerant that removes the hydrate-generating heat is a liquid refrigerant, the ability to remove the hydrate-generating heat is higher than that of the gas refrigerant, and this point is also efficient.
That is, it is possible to provide a gas hydrate drying apparatus that efficiently removes heat generated by gas hydrate, has excellent drying performance, and can be reduced in scale.

請求項２に記載のガスハイドレートの乾燥装置は、回転軸を外筒および内筒からなる二重管として、外筒の一端を閉じ、外筒または内筒のいずれか一方の他端側から液体冷媒を流入させて中空状のパドル内部に液体冷媒を流通させ、外筒または内筒のいずれか他方の他端側へ液体冷媒を流出させるようにしたものである。
これにより、回転軸の一方の端部から液体冷媒を流出入させることができ、冷媒通路を一方側に集中させることができる。
また、回転軸の一端のみを耐圧容器から突出させる構造にでき、回転軸と耐圧容器との密閉シールを片側だけとすることができる。
即ち、ガスハイドレート生成熱を効率的に除去し、優れた乾燥性能を持ち、小規模化が可能なガスハイドレートの乾燥装置とすることができる。 The gas hydrate drying apparatus according to claim 2, wherein the rotating shaft is a double pipe composed of an outer cylinder and an inner cylinder, one end of the outer cylinder is closed, and either one of the outer cylinder or the inner cylinder is The liquid refrigerant is caused to flow into the hollow paddle so that the liquid refrigerant flows out to the other end of either the outer cylinder or the inner cylinder.
Thereby, a liquid refrigerant can be made to flow in and out from one end part of a rotating shaft, and a refrigerant passage can be concentrated on one side.
Further, only one end of the rotating shaft can be protruded from the pressure vessel, and a hermetic seal between the rotating shaft and the pressure vessel can be provided only on one side.
That is, it is possible to provide a gas hydrate drying apparatus that efficiently removes heat generated by gas hydrate, has excellent drying performance, and can be reduced in scale.

請求項３に記載のガスハイドレートの乾燥装置は、さらに、耐圧容器にハイドレート形成ガスを補給するガス補給路を設けたものである。このガス補給路の追加により、耐圧容器内の未反応の水が多く、耐圧容器内の未反応のハイドレート形成ガスだけでは湿潤ガスハイドレートを十分に乾燥ガスハイドレートとすることができない場合は、未反応のハイドレート形成ガスを補給することで、湿潤ガスハイドレートを乾燥ガスハイドレートとすることができる。
即ち、ガスハイドレート生成熱を効率的に除去し、優れた乾燥性能を持ち、小規模化が可能なガスハイドレートの乾燥装置とすることができる。 According to a third aspect of the present invention, the gas hydrate drying apparatus further includes a gas replenishment passage for replenishing the hydrate-forming gas to the pressure vessel. When this gas supply path is added, if there is a lot of unreacted water in the pressure vessel, and the unreacted hydrate-forming gas in the pressure vessel cannot make the wet gas hydrate sufficiently dry gas hydrate. By replenishing the unreacted hydrate-forming gas, the wet gas hydrate can be converted into a dry gas hydrate.
That is, it is possible to provide a gas hydrate drying apparatus that efficiently removes heat generated by gas hydrate, has excellent drying performance, and can be reduced in scale.

まず、図３に基づいてガスハイドレートHを製造する全体フローを説明する。ガスハイドレート生成器４０では、例えば圧力が５．４ＭＰａに保持された耐圧ドラムに２℃程度に冷却された水W1が供給され、さらにハイドレート形成ガスG1が供給されて、ガスハイドレートHが生成する。しかし、ここで生成されたガスハイドレートHは未反応のハイドレート形成ガスG２と未反応の水W２が多く含まれたスラリー状の湿潤ガスハイドレートHなので、脱水器４１で機械的におおまかに水分が取り除かれる。この脱水器は設けないこともある。つぎに脱水器４１で脱水された未反応のガスハイドレート形成ガスG2と未反応の水W2を含む湿潤ガスハイドレートHが本発明に係る乾燥装置４２でさらに乾燥され、乾燥ガスハイドレートHになり、その後、過冷却器４３を経てガスハイドレートHの製造が完了する。   First, an overall flow for producing the gas hydrate H will be described with reference to FIG. In the gas hydrate generator 40, for example, water W1 cooled to about 2 ° C. is supplied to a pressure-resistant drum whose pressure is maintained at 5.4 MPa, and hydrate-forming gas G1 is further supplied, so that the gas hydrate H is supplied. Generate. However, the gas hydrate H generated here is a slurry-like wet gas hydrate H containing a large amount of unreacted hydrate-forming gas G2 and unreacted water W2. Moisture is removed. This dehydrator may not be provided. Next, the wet gas hydrate H containing the unreacted gas hydrate-forming gas G2 dehydrated by the dehydrator 41 and the unreacted water W2 is further dried by the drying device 42 according to the present invention, and the dry gas hydrate H is obtained. After that, the production of the gas hydrate H is completed through the supercooler 43.

つぎに図１に基づいてガスハイドレートHの乾燥装置４２の第一の実施形態を説明する。耐圧容器１には、未反応の水W２および未反応のハイドレート形成ガスG２を含む湿潤ガスハイドレートHを供給する供給路２と、乾燥ガスハイドレートHを取り出す排出路３が耐圧容器１内部の気密性を保つように取り付けられている。ここで、耐圧容器１内は圧力は５．４ＭＰａ程度、温度は５℃程度に保たれている。   Next, a first embodiment of the gas hydrate H drying device 42 will be described with reference to FIG. The pressure vessel 1 has a supply passage 2 for supplying a wet gas hydrate H containing unreacted water W2 and an unreacted hydrate forming gas G2, and a discharge passage 3 for taking out the dry gas hydrate H. It is attached to keep the airtightness of. Here, the pressure vessel 1 is maintained at a pressure of about 5.4 MPa and a temperature of about 5 ° C.

さらに、耐圧容器１を貫いて筒状の回転軸５が設けられ、この回転軸５には耐圧容器１内壁に向かって中空状のパドル７が固定され、パドル７の内部と筒状の回転軸５の内部が連通していて、冷媒通路となっている。中空状のパドル７の形状は、スクリュー形状、板状、円形状など様々なものを採用できるが、枚数、大きさなどとともに、攪拌効率や冷却効率を考慮して適宜、決定する。
図４に冷媒通路の構造の一例を示す。 Further, a cylindrical rotary shaft 5 is provided through the pressure vessel 1. A hollow paddle 7 is fixed to the rotary shaft 5 toward the inner wall of the pressure vessel 1, and the inside of the paddle 7 and the cylindrical rotary shaft are fixed. The inside of 5 communicates and serves as a refrigerant passage. Various shapes such as a screw shape, a plate shape, and a circular shape can be adopted as the shape of the hollow paddle 7. However, the shape of the hollow paddle 7 is appropriately determined in consideration of the number and size and the stirring efficiency and the cooling efficiency.
FIG. 4 shows an example of the structure of the refrigerant passage.

耐圧容器１には耐圧容器１内の未反応のハイドレート形成ガスG2取り出した後、冷却器２１で冷却して再度、耐圧容器１に戻すガス循環路２０が設けられ、耐圧容器１にハイドレート形成ガスG1を補給するガス補給路２２も装備されている。
また、耐圧容器１を外側から全体的に冷却する冷却ジャケット３１も装備されている。 The pressure vessel 1 is provided with a gas circulation path 20 which is taken out of the unreacted hydrate forming gas G2 in the pressure vessel 1 and then cooled by the cooler 21 and returned to the pressure vessel 1 again. A gas supply path 22 for supplying the forming gas G1 is also provided.
A cooling jacket 31 for cooling the pressure vessel 1 from the outside is also provided.

つぎに、使用方法について説明する。まず、耐圧容器１に供給路２から未反応の水W２および未反応のハイドレート形成ガスG２を含む湿潤ガスハイドレートHを供給する。その後、回転軸５を図示しない回転駆動装置で回転させると中空状のパドル７が耐圧容器１内の湿潤ガスハイドレートHを攪拌することになる。
この攪拌で、未反応の水W２および未反応のハイドレート形成ガスG２が頻繁に接触することになり、新たにガスハイドレートHが生成し、未反応の水W２が減少して耐圧容器１内の湿潤ガスハイドレートHが乾燥ガスハイドレートHとなる。 Next, the usage method will be described. First, wet gas hydrate H containing unreacted water W2 and unreacted hydrate-forming gas G2 is supplied to the pressure vessel 1 from the supply path 2. Thereafter, when the rotary shaft 5 is rotated by a rotary drive device (not shown), the hollow paddle 7 stirs the wet gas hydrate H in the pressure resistant vessel 1.
By this stirring, the unreacted water W2 and the unreacted hydrate forming gas G2 frequently come into contact with each other, gas hydrate H is newly generated, and the unreacted water W2 is reduced and the pressure vessel 1 is reduced. The wet gas hydrate H becomes dry gas hydrate H.

ここで、新たにガスハイドレートHが生成すると生成熱が発生し、耐圧容器１内の温度が上がり、即ち、未反応の水W２および未反応のハイドレート形成ガスG２の温度が上昇し、新たなガスハイドレートHが生成しにくくなる。そこで、耐圧容器１内の未反応のハイドレート形成ガスG２をガス循環路２０から取り出し、冷却器２１で２℃程度まで冷却した後、耐圧容器１内に戻すようにしている。このガス循環ではハイドレート形成ガスG２の取り出す時と戻す時の温度差を大きくできず、十分な除熱ができないので、さらに液体冷媒Rによる除熱をおこなう。   Here, when the gas hydrate H is newly generated, generation heat is generated, and the temperature in the pressure-resistant vessel 1 is increased, that is, the temperatures of the unreacted water W2 and the unreacted hydrate forming gas G2 are increased. Gas hydrate H is difficult to generate. Therefore, the unreacted hydrate forming gas G2 in the pressure vessel 1 is taken out from the gas circulation path 20, cooled to about 2 ° C. by the cooler 21, and then returned to the pressure vessel 1. In this gas circulation, the temperature difference between when the hydrate forming gas G2 is taken out and when it is returned cannot be increased, and sufficient heat removal cannot be performed. Therefore, heat removal by the liquid refrigerant R is further performed.

筒状の回転軸５の一方から冷媒通路１１に液体冷媒Rを流入し、中空状のパドル７内部を流通させ、回転軸５の他方へと液体冷媒Rを流出させる。この冷媒通路１１は流入側と流出側を連結して途中に冷却器２１を設けて循環させるようにするのが好ましい。液体冷媒Rとしては、たとえば、アンモニア、ブタン、フロンなどが用いられる。   The liquid refrigerant R flows into the refrigerant passage 11 from one of the cylindrical rotating shafts 5, flows through the hollow paddle 7, and flows out to the other of the rotating shafts 5. This refrigerant passage 11 is preferably connected to the inflow side and the outflow side and provided with a cooler 21 in the middle to be circulated. As the liquid refrigerant R, for example, ammonia, butane, chlorofluorocarbon, or the like is used.

この冷媒通路１１は、未反応の水W２および未反応のハイドレート形成ガスG２に直接、頻繁に接触し、接触面積も大きい中空状のパドル７の内部を通るようになっているので、ガスハイドレート生成熱は中空状のパドル７表面から内部に伝わり、この熱を中空状のパドル７内部を流通する液体冷媒Rが除去するので、効率よく除熱ができる。これによって、乾燥装置４２を小規模にすることができる。
尚、中空状のパドル７内部の冷媒通路１１の形状、大きさは液体冷媒Rが流通しやすく、除熱効果が高くなるように適宜、決定する。 The refrigerant passage 11 is directly in frequent contact with the unreacted water W2 and the unreacted hydrate forming gas G2, and passes through the inside of the hollow paddle 7 having a large contact area. The rate generation heat is transmitted from the surface of the hollow paddle 7 to the inside, and this heat is removed by the liquid refrigerant R flowing inside the hollow paddle 7, so that heat can be removed efficiently. Thereby, the drying apparatus 42 can be reduced in scale.
The shape and size of the refrigerant passage 11 inside the hollow paddle 7 are appropriately determined so that the liquid refrigerant R can easily flow and the heat removal effect is enhanced.

液体冷媒Rは気体冷媒よりも除熱能力が大きいので、効率よく除熱ができ、乾燥装置４２の小規模化することも可能となる。   Since the liquid refrigerant R has a larger heat removal capability than the gas refrigerant, the heat can be removed efficiently, and the drying device 42 can be downsized.

耐圧容器１内に未反応の水W２が多い場合は、耐圧容器１内の未反応のハイドレート形成ガスG２との接触でハイドレートHを生成させるだけでは未反応の水W２が余ってしまい、湿潤ガスハイドレートHを十分に乾燥ガスハイドレートHとすることができない。この場合は、ガス補給路２２から未反応のハイドレート形成ガスG２を補給することで、湿潤ガスハイドレートHを乾燥ガスハイドレートHとすることができる。   When there is a large amount of unreacted water W2 in the pressure vessel 1, unreacted water W2 is left by simply generating hydrate H by contact with the unreacted hydrate forming gas G2 in the pressure vessel 1, The wet gas hydrate H cannot be sufficiently changed to the dry gas hydrate H. In this case, the wet gas hydrate H can be changed to the dry gas hydrate H by replenishing the unreacted hydrate forming gas G2 from the gas replenishment path 22.

つぎに、図２に基づいて第二の実施形態について説明する。この実施形態は第一の実施形態とは冷媒通路１１の部分だけが異なるものであり、共通している部分は図示していない。
回転軸５を外筒および内筒からなる二重管として、一端のみを耐圧容器１から突出させ、他端側の外筒を閉じた構造としている。そして外筒と内筒との間の中空部と中空状のパドルの内部は連通しており冷媒通路１１となり、回転軸５の他端側では、外筒と内筒との間の中空部と内筒内部の中空部が連通しており、冷媒通路１１となっている。
回転軸５の一端側は外筒から内筒が突出して冷却器２１に連結している。外筒にはロータリージョイント９が取り付けられて、そこから冷却器２１に連結するようになっている。 Next, a second embodiment will be described based on FIG. This embodiment is different from the first embodiment only in the portion of the refrigerant passage 11, and common portions are not shown.
The rotary shaft 5 is a double tube composed of an outer cylinder and an inner cylinder, and only one end protrudes from the pressure-resistant vessel 1 and the outer cylinder on the other end side is closed. The hollow portion between the outer cylinder and the inner cylinder communicates with the inside of the hollow paddle to form a refrigerant passage 11. On the other end side of the rotating shaft 5, the hollow portion between the outer cylinder and the inner cylinder A hollow portion inside the inner cylinder communicates with the refrigerant passage 11.
At one end of the rotating shaft 5, the inner cylinder protrudes from the outer cylinder and is connected to the cooler 21. A rotary joint 9 is attached to the outer cylinder, and is connected to the cooler 21 therefrom.

使用方法も第一の実施形態と同じである。図２では、液体冷媒Rの流入を内筒としているが、この流入は内筒と外筒のいずれかを選択することができる。
この実施形態では、回転軸５の一方の端部から液体冷媒Rを流出入させることができ、冷媒通路１１を一方に集中させることができるので、乾燥装置４２を縮小化でき、設置スペースが小さくて済む。
また、回転軸５と耐圧容器１との密閉シール８を片側だけとすることができる。 The method of use is the same as in the first embodiment. In FIG. 2, the inflow of the liquid refrigerant R is an inner cylinder, but the inflow can select either the inner cylinder or the outer cylinder.
In this embodiment, since the liquid refrigerant R can flow in and out from one end of the rotating shaft 5 and the refrigerant passage 11 can be concentrated on one side, the drying device 42 can be reduced and the installation space can be reduced. I'll do it.
Further, the hermetic seal 8 between the rotary shaft 5 and the pressure vessel 1 can be provided only on one side.

第一の実施形態の構造概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure outline | summary of 1st embodiment. 第二の実施形態の構造概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure outline | summary of 2nd embodiment. ガスハイドレート製造の全体フローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole flow of gas hydrate manufacture. 冷媒通路構造の一例を示す断面説明図である。It is a section explanatory view showing an example of a refrigerant passage structure.

符号の説明Explanation of symbols

１ 耐圧容器 ２ 供給路 ３ 排出路 ５ 回転軸 ７ パドル ８ 密閉シール ９ ロータリージョイント １１ 冷媒通路 ２０ ガス循環路 ２１ 冷却器 ２２ ガス補給路
３１ 冷却ジャケット ４０ガスハイドレート生成器 ４１脱水器
４２ 乾燥装置 ４３ 過冷却器


















DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure-resistant container 2 Supply path 3 Discharge path 5 Rotating shaft 7 Paddle 8 Sealing seal 9 Rotary joint 11 Refrigerant path 20 Gas circulation path 21 Cooler 22 Gas supply path 31 Cooling jacket 40 Gas hydrate generator 41 Dehydrator 42 Dryer 43 Supercooler


















Claims (3)

水とハイドレート形成ガスを反応させて生成した、未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含む湿潤ガスハイドレートを、気密性を有する耐圧容器の中で、該耐圧容器内に設けられた筒状の回転軸に取り付けられた中空状のパドルで攪拌して、該未反応の水と該未反応のハイドレート形成ガスを接触させて、新たにガスハイドレートを生成することで該未反応の水を減少させて該耐圧容器内の湿潤ガスハイドレートを乾燥ガスハイドレートとするガスハイドレートの乾燥装置であって、
前記耐圧容器に未反応の水および未反応のハイドレート形成ガスを含む湿潤ガスハイドレートを供給する供給路と、
前記耐圧容器から乾燥ガスハイドレートを取り出す排出路と、
前記筒状の回転軸に前記中空状のパドルを取り付け、内部を連通させて、液体冷媒を流通させる冷媒通路と、
前記耐圧容器内の前記未反応のハイドレート形成ガスを冷却して循環させるガス循環路と、からなるガスハイドレートの乾燥装置。 A wet gas hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate-forming gas generated by reacting water and a hydrate-forming gas is provided in the pressure-resistant vessel in an airtight pressure-resistant vessel. The unreacted water and the unreacted hydrate-forming gas are brought into contact with each other by stirring with a hollow paddle attached to a cylindrical rotating shaft, thereby generating a new gas hydrate. A gas hydrate drying apparatus that reduces the water of the reaction to make the wet gas hydrate in the pressure vessel a dry gas hydrate,
A supply path for supplying wet gas hydrate containing unreacted water and unreacted hydrate forming gas to the pressure vessel;
A discharge path for removing dry gas hydrate from the pressure vessel;
A refrigerant passage for attaching the hollow paddle to the cylindrical rotating shaft, communicating the inside thereof, and circulating a liquid refrigerant;
A gas hydrate drying apparatus comprising: a gas circulation path for cooling and circulating the unreacted hydrate-forming gas in the pressure vessel. 回転軸が外筒および内筒からなる二重管であり、該外筒の一端を閉じ、該外筒または該内筒のいずれか一方の他端側から液体冷媒を流入させて中空状のパドル内部に該液体冷媒を流通させ、該外筒または該内筒のいずれか他方の他端側へ該液体冷媒を流出させる請求項１に記載のガスハイドレートの乾燥装置。 The rotating shaft is a double pipe consisting of an outer cylinder and an inner cylinder, one end of the outer cylinder is closed, and a liquid refrigerant is introduced from the other end of either the outer cylinder or the inner cylinder to form a hollow paddle The gas hydrate drying apparatus according to claim 1, wherein the liquid refrigerant is circulated inside and the liquid refrigerant is caused to flow out to the other end side of either the outer cylinder or the inner cylinder. さらに、耐圧容器にハイドレート形成ガスを補給するガス補給路を設けた請求項１または２に記載のガスハイドレートの乾燥装置。







The gas hydrate drying apparatus according to claim 1, further comprising a gas supply path for supplying hydrate-forming gas to the pressure vessel.







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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263986A (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd System and method for producing dry gas hydrate
JP2006124532A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for cooling gas hydrate
CN109126667A (en) * 2018-09-03 2019-01-04 汤美侠 A kind of hydrogenator
CN113776271A (en) * 2021-08-27 2021-12-10 江家豪 Cooler for biomass fuel after high-temperature curing

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263986A (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd System and method for producing dry gas hydrate
JP4511854B2 (en) * 2004-03-18 2010-07-28 三井造船株式会社 Dry gas hydrate generating apparatus and generating method
JP2006124532A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for cooling gas hydrate
CN109126667A (en) * 2018-09-03 2019-01-04 汤美侠 A kind of hydrogenator
CN113776271A (en) * 2021-08-27 2021-12-10 江家豪 Cooler for biomass fuel after high-temperature curing

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