JP2006110498A

JP2006110498A - 固液分離装置

Info

Publication number: JP2006110498A
Application number: JP2004302094A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kusaka; 和幸草加
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】ペレット状のハイドレートとスラリー母液との分離効率を向上できる固液分離装置の提供を課題とする。
【解決手段】ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながらそのスラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーン２０を備えた固液分離装置１０において、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のハイドレートの脱液スクリーン２０上での滞留時間を調整する滞留時間調整手段を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながらそのスラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置に関する。

従来から天然ガスと水をタンク内に投入し、所定温度下、所定圧力下で反応させて天然ガスハイドレート（ＮａｔｕｒａｌＧａｓＨｙｄｒａｔｅ：以下「ＮＧＨ」という）を生成する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなＮＧＨ生成装置においては、通常、タンク内で生成されたスラリー状のＮＧＨを脱水してペレット状のＮＧＨを形成するが、こうしてできたペレット状のＮＧＨは、その粒径が小さいため、スラリー母液によりその微小粒子が固められて、粒径の大きいペレット状のＮＧＨとされる場合がある。この場合、次工程の固液分離装置において、粒径を大とされたペレット状のＮＧＨとスラリー母液とが分離される。

固液分離装置は、例えば傾斜配置された多孔板で構成された脱液スクリーンを備え、その脱液スクリーン上を、ペレット状のＮＧＨとスラリー母液とが混在するスラリー状のＮＧＨが流下することにより、スラリー母液が脱液スクリーンによって分離除去される。つまり、脱液スクリーンの多数の孔からスラリー母液のみが流れ落ち、ペレット状のＮＧＨのみが次工程へ排出される。

しかしながら、このような構成であると、脱液スクリーン上に供給されるスラリー状のＮＧＨの供給量が多量の場合、スラリー母液が充分に分離除去されないで、ペレット状のＮＧＨと共に排出されるという問題があった。つまり、ペレット状のＮＧＨとスラリー母液との分離効率を向上させることが、従来から要望されていた。
特開２００１−３４２４７３号公報

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ペレット状のハイドレートとスラリー母液との分離効率を向上できる固液分離装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の固液分離装置は、ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながら該スラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置において、前記脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの該脱液スクリーン上での滞留時間を調整する滞留時間調整手段を設けたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、滞留時間調整手段により、脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの脱液スクリーン上での滞留時間が調整される。つまり、脱液スクリーン上に滞留するスラリー状のハイドレートの滞留時間を延長することができる。したがって、ペレット状のハイドレートとスラリー母液との分離効率を向上させることができる。

また、本発明に係る請求項２に記載の固液分離装置は、ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながら該スラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置において、前記脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの通過可能な面積を変更する規制部材を設けたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、規制部材により、脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの流下量が調整される。つまり、脱液スクリーン上に滞留するスラリー状のハイドレートの滞留時間を延長することができる。したがって、ペレット状のハイドレートとスラリー母液との分離効率を向上させることができる。

また、本発明に係る請求項３に記載の固液分離装置は、ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながら該スラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置において、前記脱液スクリーンの傾斜角度を変更可能に構成したことを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、脱液スクリーンの傾斜角度を変更することにより、脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの流下速度が調整される。つまり、脱液スクリーン上に滞留するスラリー状のハイドレートの滞留時間を延長することができる。したがって、ペレット状のハイドレートとスラリー母液との分離効率を向上させることができる。

また、請求項４に記載の固液分離装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の固液分離装置において、前記脱液スクリーンを振動可能に構成したことを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、脱液スクリーンの下流端付近に、ペレット状のＮＧＨが滞留するのを防止することができる。つまり、ペレット状のＮＧＨをスムーズに排出することができる。

以上、何れにしても本発明によれば、ペレット状のハイドレートとスラリー母液との分離効率を向上できる固液分離装置を提供することができる。

以下、本発明の最良な実施の形態を図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は本発明に係る固液分離装置におけるスラリー母液の循環経路を含んだ全体模式図であり、図２は本発明に係る固液分離装置の構成を示す模式図である。そして、図３は規制部材の揺動構成を示す説明図であり、図４は脱液スクリーンの揺動構成を示す説明図である。なお、本実施例ではＮＧＨを例に採って説明するが、本発明に係る固液分離装置は、ＮＧＨに限定されるものではない。また、以下において、紙面に垂直な方向を「幅方向」とする。

図１で示すように、図示しないペレタイザーによって粒径の小さいペレット状とされたＮＧＨは、タンク１２内においてスラリー母液により微小粒子が固められて、粒径の大きいペレット状のＮＧＨとされる。そして、ペレット状のＮＧＨとスラリー母液とが混在するスラリー状のＮＧＨが、固液分離装置１０へ供給される。なお、タンク１２内から固液分離装置１０内へスラリー状のＮＧＨを供給する際、ロータリーバルブ１４によって、その供給量が調節される。

固液分離装置１０は、図２で示すように、スラリー状のＮＧＨを供給する供給口１６と、ペレット状のＮＧＨを排出する排出口１８と、供給口１６から供給されたスラリー状のＮＧＨを流下させながらそのスラリー母液を分離除去するために傾斜配置された脱液スクリーン２０と、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの通過可能な面積を変更する揺動式の規制部材２２とを有している。

規制部材２２は、例えば可撓性を有する平板状等に構成され、その幅は脱液スクリーン２０の幅以上とされている。そして、その傾斜角度が調節可能に構成されている。すなわち、図３で示すように、規制部材２２の上端が固液分離装置１０のハウジング２４等に回動可能に枢支され、下端の幅方向における左右両端には回転体２６の内側の中心が回転可能に枢支されている。そして、その回転体２６の外側の中心に設けられた凸部２６Ａが、ハウジング２４等に設けられた円弧状の案内溝２８に挿入されている。

また、回転体２６の外周面における一部が、チェーン３０（又は無端ベルトでもよい）に固着されている。チェーン３０は、正逆回転可能なモーター（図示省略）に接続された駆動スプロケット３２と、従動スプロケット３４に巻回されており、正逆方向に循環移動（回動）する構成とされている。

したがって、チェーン３０が正逆方向に循環移動（回動）することにより、回転体２６を介して、規制部材２２が案内溝２８に沿って図示の矢印Ａ方向に揺動可能となる構成であり、これによって、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの通過可能な面積が変更され、その流下量が調整される構成である。

また、脱液スクリーン２０は、粒径が大とされたペレット状のＮＧＨが通過不能な孔径を有する多孔板で構成され、その傾斜角度が調節可能に構成されている。すなわち、図４で示すように、脱液スクリーン２０の下流側（排出口１８側）端部がハウジング２４等に回動可能に枢支され、上流側（供給口１６側）端部の幅方向における左右両端には回転体３６の内側の中心が回転可能に枢支されている。そして、その回転体３６の外側の中心に設けられた凸部３６Ａが、ハウジング２４等に設けられた円弧状の案内溝３８に挿入されている。

また、回転体３６の外周面における一部が、チェーン４０（又は無端ベルトでもよい）に固着されている。チェーン４０は、正逆回転可能なモーター（図示省略）に接続された駆動スプロケット４２と、従動スプロケット４４に巻回されており、正逆方向に循環移動（回動）する構成とされている。

したがって、チェーン４０が正逆方向に循環移動（回動）することにより、回転体３６を介して、脱液スクリーン２０が案内溝３８に沿って図示の矢印Ｂ方向に揺動可能となる構成であり、これによって、脱液スクリーン２０の傾斜角度が調節され、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの流下速度（脱液速度）が調整される構成である。

つまり、ペレット状のＮＧＨとスラリー母液とが混在したスラリー状のＮＧＨの脱液スクリーン２０上での滞留時間が長くなるように、脱液スクリーン２０の傾斜角度（スラリー状のＮＧＨの流下速度）と、規制部材２２の傾斜角度（スラリー状のＮＧＨの流下量）を調節することができるので、そのスラリー母液の分離効率を向上させることができる。なお、脱液スクリーン２０の場合は、駆動スプロケット４２にモーターを接続するのではなく、手動で回転させられるように、ハンドル（図示省略）等を接続する構成にしてもよい。

以上ような構成の固液分離装置１０において、次にその作用について説明する。タンク１２内において、スラリー母液により粒径が大とされたペレット状のＮＧＨは、スラリー母液が混在したスラリー状態で固液分離装置１０へ供給口１６から供給される。そして、固液分離装置１０内へ供給されたスラリー状のＮＧＨは、脱液スクリーン２０上に供給される。

ここで、脱液スクリーン２０は、所定角度傾斜した多孔板で構成されているので、脱液スクリーン２０上に供給されたスラリー状のＮＧＨは、その脱液スクリーン２０上を流下しながら、スラリー母液が分離除去される。つまり、脱液スクリーン２０の多数の孔から重力の作用によってスラリー母液のみが流れ落ちる。

そして、ペレット状のＮＧＨのみが排出口１８へ流下されて次工程へ排出される。なお、脱液スクリーン２０によってペレット状のＮＧＨと分離されたスラリー母液は、固液分離装置１０の下部に設けられたサクションドラム５０に貯留され、配管４６を通ってタンク１２内に供給されて再利用される。したがって、その配管４６には、循環ポンプ４８が配設されている（図１参照）。

ところで、供給されるスラリー状のＮＧＨの供給量が多量の場合には、充分にスラリー母液が分離除去されないで、ペレット状のＮＧＨと共にそのスラリー母液が排出されてしまうという不具合が起こる。このような不具合は、スラリー状のＮＧＨの脱液スクリーン２０上での滞留時間が長くなれば解消される。したがって、規制部材２２及び脱液スクリーン２０の傾斜角度が調節（変更）可能に構成されている。

すなわち、図２で示す規制部材２２の鉛直方向に対する傾斜角度α１と、脱液スクリーン２０の水平方向に対する傾斜角度β１が、それぞれ通常時の傾斜角度であるとすると、図５（Ａ）で示すように、規制部材２２の傾斜角度をα２（α２＜α１）として、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの通過可能な面積を低減したり（流下量を制限したり）、図５（Ｂ）で示すように、脱液スクリーン２０の傾斜角度をβ２（β２＜β１）として、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの流下速度を低減することが可能になっている。

なお、図５（Ｃ）で示すように、規制部材２２の傾斜角度をα２（α２＜α１）として、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの通過可能な面積を低減する（流下量を制限する）とともに、脱液スクリーン２０の傾斜角度をβ２（β２＜β１）として、脱液スクリーン２０上を流下するスラリー状のＮＧＨの流下速度を低減するようにしてもよいことは言うまでもない。このように、規制部材２２の傾斜角度α及び脱液スクリーン２０の傾斜角度βは、適宜変更可能となっている。

したがって、脱液スクリーン２０上に供給されるスラリー状のＮＧＨの供給量が多量の場合でも、スラリー母液がペレット状のＮＧＨと共に排出されるような不具合は起きず、ペレット状のＮＧＨのみを排出口１８から排出することができる。つまり、規制部材２２の傾斜角度α及び／又は脱液スクリーン２０の傾斜角度βを変更することにより、ペレット状のＮＧＨとスラリー母液とが混在したスラリー状のＮＧＨの脱液スクリーン２０上での滞留時間を延長（調整）することができるので、そのスラリー状のＮＧＨから、スラリー母液を充分に分離除去することができる。

なお、規制部材２２の傾斜角度α及び脱液スクリーン２０の傾斜角度βは、ロータリーバルブ１４によるスラリー状のＮＧＨの供給量に応じて、適宜モーター（ハンドルを含む）の回転駆動が制御されることによって変更されるのが好ましいが、規制部材２２は、供給されるスラリー状のＮＧＨの供給量によらずに、周期的に揺動するような構成にしてもよい。また、規制部材２２を取り付ける位置も、スラリー状のＮＧＨの流下量を好適に規制できる位置であればよく、図示の位置に限定されるものではない。更に、スラリー母液は、ＮＧＨから分離されやすい液体とされていることは言うまでもない。

また、このような構成であると、モーター（又はハンドル）によってチェーン４０を正逆方向に小刻みに循環移動（回動）させることにより、脱液スクリーン２０を上下方向に振動させることができるので、脱液スクリーン２０の下流側端部付近にペレット状のＮＧＨが滞留するのを防止することができる。つまり、脱液スクリーン２０の下流側端部付近において、ペレット状のＮＧＨの流れが停滞した場合には、脱液スクリーン２０を振動させることにより、ペレット状のＮＧＨをスムーズに排出口１８へ流下させることができる。

固液分離装置におけるスラリー母液の循環経路を含んだ全体模式図固液分離装置の構成を示す模式図規制部材の揺動構成を示す説明図脱液スクリーンの揺動構成を示す説明図（Ａ）規制部材の傾斜角度を変更した様子を示す模式図、（Ｂ）脱液スクリーンの傾斜角度を変更した様子を示す模式図、（Ｃ）規制部材及び脱液スクリーンの傾斜角度を変更した様子を示す模式図

符号の説明

１０固液分離装置
１２タンク
１４ロータリーバルブ
１６供給口
１８排出口
２０脱液スクリーン
２２規制部材
２６、３６回転体
２８、３８案内溝
３０、４０チェーン

Claims

ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながら該スラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置において、
前記脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの該脱液スクリーン上での滞留時間を調整する滞留時間調整手段を設けたことを特徴とする固液分離装置。
ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながら該スラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置において、
前記脱液スクリーン上を流下するスラリー状のハイドレートの通過可能な面積を変更する規制部材を設けたことを特徴とする固液分離装置。
ペレット状のハイドレートとスラリー母液とが混在したスラリー状のハイドレートを流下させながら該スラリー母液を分離するために傾斜配置された脱液スクリーンを備えた固液分離装置において、
前記脱液スクリーンの傾斜角度を変更可能に構成したことを特徴とする固液分離装置。
前記脱液スクリーンを振動可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の固液分離装置。