JP3786595B2 - CO2 deep sea feeding device and clathrate generation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は回収した二酸化炭素を海中に放流して海水に溶し込む二酸化炭素深海送り込み装置に関する。また、二酸化炭素と水から生成されるクラスレートの生成を制御するクラスレート生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、地球温暖化が大きな問題となっており、これに伴い地球規模での気候変動を引き起こす可能性があると指摘される温室効果をもった二酸化炭素(CO2)の大気中における濃度の上昇を抑えることが特に重要となってきている。そして、この対策のひとつとして火力発電所などで排出される燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収して海洋へ送り込むことによって、長期に亘って二酸化炭素を大気から隔離する構想が提案されているが、その成立にあたっては二酸化炭素を送り込む海洋において新たな環境影響が引き起こされないようにすることが必要となっている。
【0003】
二酸化炭素送り込みによる海洋環境への影響を小さくするシステムとして、次に述べる2種類のシステムが提案されている。その一つは貯蓄型と称されるもので、二酸化炭素を深海底のくぼみのような場所に集中して溜めることにより影響範囲を特定の場所に限定して局所化しようとする方法である。
【0004】
もう一つのシステムは、溶解拡散型と称されるもので、二酸化炭素を海水中に溶し込んで薄く希釈し広く拡散させて海水中の二酸化炭素の濃度の上昇を抑制しようとする方法であり、本来海水中に溶解している二酸化炭素の濃度がある程度上昇するにとどまるという考え方に基くものである。
【0005】
この溶解拡散型における具体的な方法として船舶により二酸化炭素の放流点を移動させて海中の中層にて二酸化炭素を放流する中層希釈放流方式が挙げられている。この方式について図9および図10を参照して説明する。図9は中層希釈放流方式放流のシステムを模式的に示す説明図、図10(a)は同方式において投入管から二酸化炭素を海中へ放流拡散する状態を模式的に示す説明図、図10(b)は図10(a)のZ部を拡大して示す図、である。
【0006】
この中層希釈放流方式は、陸上プラント1で燃焼排ガスから分離、回収した二酸化炭素を液化し、その液化ガスを貯溜タンク2aに充填して液化ガス運搬船2にて所定の海域まで海上輸送し、そこで貯溜タンク2aの内部の液体二酸化炭素を作業船3に搭載した貯溜タンク3aに移し替える。液体二酸化炭素は例えば圧力が6atm、温度が−55℃とする。図11は二酸化炭素の相状態を示す線図であるが、この線図で判るように前記圧力6atm、温度−55℃の条件は液体二酸化炭素を経済的に得ることができる条件である。作業船3は深さ2000mないし2500mの海中に吊り下げる大変長い鋼管などからなる投入管4を備えており、液体二酸化炭素を貯溜タンク3aから投入管4に送り込み、投入管4の下端部に上下方向に並んで形成した複数個の放流孔5から海中に放流する。作業船3は投入管4の孔5から液体二酸化炭素を海中に放流しつつ前進することにより、二酸化炭素の放流点を局所に限定せず移動させて二酸化炭素の希釈を増進させている。なお、運搬船2と作業船3とは別なものであっても、また両者が兼用するものであっても良い。SLは海面である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、二酸化炭素の投入を開始する際には、まず投入管4内に二酸化炭素を送り込んで投入管4内の海水を押し出す必要がある。
しかし、二酸化炭素は、海水と接触する際にクラスレートを生じやすい。このため、図12に示すように投入管4内の二酸化炭素層9と海水層10との間に厚いシャーベット状のクラスレート層11が生じることにより、投入管4が閉塞されることが懸念されている。
このように、クラスレートの生成を抑制する技術の開発が望まれているが、その一方、二酸化炭素クラスレートを蓄熱材として用いる技術の開発も期待されており、そのためクラスレートの生成量を増加させる技術の開発も望まれている。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、投入管の閉塞を防止することができる二酸化炭素深海送り込み装置を提供することを目的とする。
また、クラスレートの生成量を制御することが可能なクラスレート生成方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記実状に鑑みてクラスレートの生成を制御することができる物質について鋭意検討したところ、クラスレートの生成時に窒素(N2)を添加することにより、クラスレート生成量が効果的に抑制されることを知見した。
すなわち、請求項1に記載の発明は、海中に伸びる投入管を備え、該投入管の下端に開口する投入管出口から海中に二酸化炭素を放出する二酸化炭素深海送り込み装置において、二酸化炭素が海水に接触する際に生成されるクラスレートの生成量を抑制する窒素を前記投入管内に送り込む窒素投入ラインが設けられていることを特徴とする。
なお、窒素を含むガスとして空気を用いても同様な効果が得られるのはもちろんである。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の二酸化炭素深海送り込み装置において、前記窒素投入ラインを介して窒素ガスが前記投入管の入口側から投入管内に供給されることを特徴とする。
【0011】
この発明においては、クラスレートが生成される投入管内の海水面に窒素を送ることができる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の二酸化炭素深海送り込み装置において、海水と窒素とを混合する海水・窒素混合装置が前記窒素投入ラインに介装され、該海水・窒素混合装置において生成された、窒素を含有する海水が前記投入管の入口側から投入管内に供給されることを特徴とする。
【0013】
この発明においては、投入管内の海水を、窒素を含有した海水に置換することができる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の二酸化炭素深海送り込み装置において、二酸化炭素と窒素とを混合する二酸化炭素・窒素混合装置が前記窒素投入ラインに介装され、該二酸化炭素・窒素混合装置において生成された二酸化炭素と窒素との混合気が、前記投入管の入口側から投入管内に供給されることを特徴とする。
【0015】
この発明においては、海中への二酸化炭素の投入を開始する際に投入管内の海水を押し出すための気体を、二酸化炭素と窒素との混合気とすることができる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の二酸化炭素深海送り込み装置において、前記窒素投入ラインを介して窒素が投入管の出口側から投入管内に供給されることを特徴とする。
【0017】
この発明においては、投入管の出口側から窒素を供給することで、投入管内の海水面に窒素を送ることができる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、水と二酸化炭素とを接触させて二酸化炭素のクラスレートを生成するクラスレート生成方法において、前記水と二酸化炭素との少なくともいずれか一方に窒素を添加することにより、クラスレートの生成量を抑制することを特徴とする。
【0019】
このように、窒素によってクラスレートの生成が抑制されるが、本発明者らはまた、クラスレートの生成時にヨウ素を添加することにより、クラスレート生成量が効果的に増加することも知見した。
【0021】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記従来技術と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図1に示したものは本例に係る二酸化炭素深海送り込み装置である。図において、符号4は投入管、20はCO2配管、21は窒素投入ラインとしてのN2配管である。N2配管21には、不図示のポンプ等によってN2が流動されるようになっている。CO2配管20、N2配管21は、それぞれ投入管4の入口4a側にCO2とN2を供給するようになっており、また、それぞれバルブ22、23が介装されている。
【0022】
次に、このように構成された二酸化炭素深海送り込み装置を用いた二酸化炭素の海中投入手順を示す。
まず、図2(a)に示すように海中に投入管4を伸ばした状態にあっては、投入管内に海水30が流入している。
投入管内にCO2配管を介してCO2を供給する(図2(b))。この状態では、管内は海水30と、気相のCO231Gにわかれている。CO2を供給するに従い、海水面30aが徐々に下降する。そして、投入管4内の海水面30aが投入管周囲温度でのCO2飽和蒸気圧相当深度Lより深くなると、CO2は液化し、液相のCO231Lとなる(図2(c))。液化CO231Lは海水30と混合しないため、投入管4内には、上から順に気相のCO231G、液相のCO231L、および海水30に分離している。
CO2の供給を続けると、海水30がすべて投入管4から排出される(図2(e))。さらにCO2の供給を続けると、投入管4内のCO231G、31Lは徐々に貯溜タンク3a内のCO2温度に近づき、投入管4内すべてが液層のCO231Lとなり、定常投入の開始となる(図2(h))。
【0023】
さて、二酸化炭素と海水とが接触するとクラスレートが発生する。クラスレートの発生を抑制するため、本例ではCO2の供給開始前(図2(a)の状態)に、バルブ23を開放してN2を投入管4内に供給する。これにより海水面30a近傍の海水30にN2が溶け込む。その後にバルブ22を開放してCO2を供給するようにする。クラスレートが発生する海水面30a付近には上記のようにN2が溶け込んでいるため、N2の作用によりクラスレートの形成が抑制され、図3に示したような膜状のクラスレート層35しか形成されない。このクラスレート層35は容易に破砕可能であるため、投入管4の閉塞が防止される。
なお、投入管4内を十分にN2で加圧し、その後にCO2を投入するようにしてもよい。
【0024】
次に、CO2の投入停止時の手順について、図4を参照して説明する。
まず、CO2供給配管のバルブ22を閉じる。図4(a)のように投入管4内に満たされていた液相のCO231Lは、周囲の海水によって加熱されて気化し、徐々に液層CO231Lの液面が下降する(図4(b),(c))。投入管4周囲温度でのCO2飽和蒸気圧相当深度Lにまで液面が下降すると平衡状態となる(図4(d))。そして、投入管4内の気化CO231Gを投入管から回収、または大気放出する。これにより海水面30aが徐々に上昇し、投入管4全体が海水30で満たところで停止作業が終了する。
【0025】
上記投入停止時においても、投入開始と同様に二酸化炭素と海水との接触によりクラスレートが発生する。本例では、CO2投入停止よりも前に、N2配管のバルブ23を開放し、N2が溶け込んだ液相のCO2(N2リッチなCO2)を投入管4に満たしておく。
すなわち、投入管4内に海水が流入してきたとき(図4(e)→(h))、海水と接触するCO2にはN2が溶け込んでいる。このため、N2の作用によりクラスレートの生成が抑えられ、図3に示すように膜状のクラスレート層35しか形成されない。このクラスレート層35は容易に粉砕可能であるため、投入管4の閉塞が防止される。
【0026】
このように、本例の二酸化炭素深海送り込み装置では、投入管4内にN2を供給することによりクラスレートの生成を抑制し、投入管4の閉塞を防止することができる。
【0027】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図5において、符号40は投入管内に海水を供給する海水配管である。41は、N2配管と海水配管とを合流させると共に、N2配管から送られてきたN2を海水配管から送られてきた海水に溶解させる海水・窒素混合装置である。また、42は海水・窒素混合装置41で混合された窒素を含有する海水を投入管4に供給する配管に介装されたバルブである。
【0028】
次に、上記本例の二酸化炭素深海送り込み装置を用いた場合の投入開始手順および投入終了手順について説明する。なお、CO2投入、排出の手順自体は図2、図4に示した場合と同様であるので説明を省略し、N2の投入についてのみ説明する。
CO2の投入開始手順においては、CO2の投入開始前(投入管4が海水で満たされた図2(a)の状態)にバルブ42を開放し、N2が溶け込んだ海水を投入管4内に供給しておく。すなわち、投入管4内に満たされていた海水を、N2リッチな海水で置換する。
その後、図2(b)で示したようにCO2の投入を開始する。海水にはN2が溶け込んでいるため、海面に発生するクラスレートの生成量が抑制され、膜状のクラスレート層35(図3参照)しか形成されない。このクラスレート層は容易に破砕可能であるため、投入管4の閉塞が防止される。
CO2投入停止手順においては、図4(d)の平衡状態となった後、バルブ42を開放してN2リッチな海水を投入管4内に供給しつつCO2を排出する。これにより、前記と同様に海水面に形成されるクラスレートの生成量を抑えることができ、投入管4の閉塞が防止される。
【0029】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図6において、符号45は、N2配管21から供給されるN2とCO2配管20から供給されるCO2とを合流させると共に、これらを混合気として投入管4に供給する二酸化炭素・窒素混合装置である。また、46は二酸化炭素・窒素混合装置45で混合された混合気を投入管4に供給する配管に介装されたバルブ、47は二酸化炭素・窒素混合装置に対するN2の供給を開閉するバルブである。
【0030】
次に、上記本例の二酸化炭素深海送り込み装置を用いた場合の投入開始手順および投入終了手順について説明する。なお、CO2投入、排出の手順自体は図2、図4に示した場合と同様であるので説明を省略し、N2の投入についてのみ説明する。
CO2投入開始手順においては、投入管4内にCO2を供給して投入管4内の海水を押し出す際(図2(b)〜(e))に、N2配管のバルブ47を開放してN2と混合されたCO2を投入管に供給する。CO2にはN2が混合されているため、海水面に形成されるクラスレートは生成量が抑制され、膜状のクラスレート層35(図3参照)しか形成されない。このクラスレート層35は容易に破砕可能であるため、投入管4の閉塞が防止される。
投入管内の海水がすべて排除された後、N2配管のバルブ47を閉とし、CO2のみを投入管に供給してCO2を海中に送り込む。
CO2投入停止手順においては、CO2投入停止に先だってN2配管のバルブ47を開放し、N2とCO2との混合気を投入管4内に満たしておく。
これにより、投入管4内に海水が流入してきたときでも海水と接触するCO2に含まれているN2の作用により、クラスレートの生成が抑えられ、膜状のクラスレート層35(図3参照)しか形成されない。このクラスレート層35は容易に粉砕可能であるため、投入管4の閉塞が防止される。
【0031】
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図7において、符号48は窒素投入ラインとしてのN2配管であり、その終端は、投入管4の出口4b側に開口し、投入管4内に出口4b側からN2が供給されるようになっている。また、49はN2の供給を開閉するバルブである。
【0032】
次に、上記本例の二酸化炭素深海送り込み装置を用いた場合の投入開始手順および投入終了手順について説明する。なお、CO2投入、排出の手順自体は図2、図4に示した場合と同様であるので説明を省略し、N2の投入についてのみ説明する。
CO2投入開始手順においては、投入管4内にCO2を供給して投入管4内の海水を押し出す際(図2(b)等)に、CO2を投入管4の入口4aから供給すると共に、N2配管のバルブ49を開放してN2を投入管4の出口4b側から供給する。投入管4内ではN2の気泡が海面30aに上昇することにより、形成されたクラスレートが破砕され、また、N2の作用によってクラスレートの生成自体が抑制される。
投入管4内の海水30がすべて排除された後、N2配管のバルブ49を閉とし、CO2のみを投入管4に供給してCO2を海中に送り込む。
CO2投入停止手順においては、CO2投入停止に先だってN2配管のバルブ49を開放し、N2とCO2との混合気を投入管に満たしておく。
これにより、投入管4内のCO2を排出して投入管4内に海水が流入してきたときでも海水と接触するCO2に含まれているN2の作用により、クラスレートの生成が抑えられ、膜状のクラスレート層35(図3参照)しか形成されない。このクラスレート層35は容易に粉砕可能であるため、投入管4の閉塞が防止される。
なお、N2配管48は、図8に示したように投入管4の内部に設けてもよい。
【0033】
以上のように、海水と二酸化炭素との少なくともいずれか一方にN2を添加することにより、クラスレートの生成量を抑制して投入管4の閉塞を防止することができる。
その一方、窒素の代わりにヨウ素を添加することにより、クラスレートの生成量をヨウ素を添加しない場合と比較して増大させることができる。
この場合には、上記各実施形態と同様の装置を用いることが可能である。すなわち、上記の各装置におけるN2配管にヨウ素を供給すればよい。なお、この場合にはCO2の海中送り込みは行わない。
生成されたクラスレートは、例えば蓄熱材としての利用が考えられている。
【0034】
なお、上記第1〜第4実施形態においては、クラスレートの生成を抑制するために窒素を用いたが、空気にも窒素が含まれているから窒素の代わりに空気を投入管に供給してもよい。
また、クラスレートを生成させる装置としては、上記のように二酸化炭素深海送り込み装置である必要はなく、例えば工場等で生成させてもよいのはもちろんである。
【0035】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては以下の効果を得ることができる。
請求項1乃至5の発明によれば、N2を添加することにより、クラスレートの生成量を抑制して投入管の閉塞を防止することができる。
請求項6の発明によれば、窒素を添加することにより、二酸化炭素のクラスレートの生成量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の一実施形態として示した二酸化炭素深海送り込み装置の投入管を示した図である。
【図2】 二酸化炭素の投入開始手順を示した図である。
【図3】 本実施形態における投入管内のクラスレート生成状態を示した図である。
【図4】 二酸化炭素の投入停止手順を示した図である。
【図5】 本発明の第2の一実施形態として示した二酸化炭素深海送り込み装置の投入管を示した図である。
【図6】 本発明の第3の一実施形態として示した二酸化炭素深海送り込み装置の投入管を示した図である。
【図7】 本発明の第4の一実施形態として示した二酸化炭素深海送り込み装置の投入管を示した図である。
【図8】 同実施形態の変形例として示した図である。
【図9】 二酸化炭素の海中への投入システムを模式的に示した図である。
【図10】 二酸化炭素深海送り込み装置の投入管を示した図である。
【図11】 二酸化炭素の相状態を示した図である。
【図12】 従来の二酸化炭素深海送り込み装置における投入管内に生成されたクラスレートを示した図である。
【符号の説明】
4 投入管
4a 投入管入口
4b 投入管出口
21、48 N2配管(窒素投入ライン)
41 海水・窒素混合装置
45 二酸化炭素・窒素混合装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a carbon dioxide deep sea feeding device that releases recovered carbon dioxide into the sea and dissolves it in seawater. The present invention also relates to a clathrate generation method for controlling generation of a clathrate generated from carbon dioxide and water.
[0002]
[Prior art]
Recently, global warming has become a major problem, and as a result, the concentration of carbon dioxide (CO 2 ) with a greenhouse effect, which has been pointed out to cause global climate change, has been pointed out. Suppressing the rise has become particularly important. And as one of the countermeasures, the concept of isolating carbon dioxide from the atmosphere over a long period of time has been proposed by collecting carbon dioxide in combustion exhaust gas discharged from thermal power plants and sending it to the ocean. In order to achieve this, it is necessary to prevent new environmental impacts from being caused in the ocean that delivers carbon dioxide.
[0003]
The following two types of systems have been proposed as systems for reducing the influence on the marine environment caused by carbon dioxide feeding. One of them is called the saving type, which is a method of concentrating and storing carbon dioxide in a place such as a pit in the deep sea to limit the area of influence to a specific place and localize it.
[0004]
The other system is a so-called dissolution-diffusion type, which is a method in which carbon dioxide is dissolved in seawater, diluted thinly and diffused widely to suppress an increase in the concentration of carbon dioxide in seawater. This is based on the idea that the concentration of carbon dioxide originally dissolved in seawater only rises to some extent.
[0005]
As a specific method in this dissolution diffusion type, there is a middle-layer dilution discharge method in which the discharge point of carbon dioxide is moved by a ship and carbon dioxide is discharged in the middle layer in the sea. This method will be described with reference to FIG. 9 and FIG. FIG. 9 is an explanatory view schematically showing a middle-dilution discharge system, FIG. 10 (a) is an explanatory view schematically showing a state in which carbon dioxide is discharged and diffused from the input pipe into the sea in the same system, and FIG. FIG. 11B is an enlarged view showing a Z portion in FIG.
[0006]
This middle-layer dilution discharge system liquefies carbon dioxide separated and recovered from combustion exhaust gas in the onshore plant 1, fills the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Here, when starting the injection of carbon dioxide, it is necessary to first feed carbon dioxide into the
However, carbon dioxide tends to produce a clathrate when in contact with seawater. For this reason, as shown in FIG. 12, when the thick sherbet-
In this way, development of technology that suppresses the generation of clathrate is desired, but on the other hand, development of technology that uses carbon dioxide clathrate as a heat storage material is also expected, which increases the generation amount of clathrate Development of technology to make it happen is also desired.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a carbon dioxide deep sea feeding device capable of preventing the closing of the input pipe.
It is another object of the present invention to provide a class rate generation method capable of controlling the generation amount of the class rate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above situation, the present inventors diligently studied a substance capable of controlling the generation of clathrate. As a result, the amount of clathrate produced is effective by adding nitrogen (N 2 ) at the time of clathrate generation. It was found that it was suppressed.
That is, the invention described in claim 1 is a carbon dioxide deep-sea feed device that includes an input pipe extending into the sea and releases carbon dioxide into the sea from an input pipe outlet that opens at the lower end of the input pipe. A nitrogen charging line is provided for feeding nitrogen into the charging tube, which suppresses the amount of clathrate generated when contacting.
Of course, the same effect can be obtained even if air is used as the gas containing nitrogen.
[0010]
The invention according to
[0011]
In this invention, nitrogen can be sent to the seawater level in the input pipe where the clathrate is generated.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the carbon dioxide deep-sea feed device according to the first aspect, a seawater / nitrogen mixing device for mixing seawater and nitrogen is interposed in the nitrogen input line, and the seawater / nitrogen mixing device The nitrogen-containing seawater generated in step 1 is supplied into the charging pipe from the inlet side of the charging pipe.
[0013]
In the present invention, the seawater in the charging pipe can be replaced with seawater containing nitrogen.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the carbon dioxide deep sea feeding device according to the first aspect, a carbon dioxide / nitrogen mixing device for mixing carbon dioxide and nitrogen is interposed in the nitrogen input line, and the carbon dioxide / A gas mixture of carbon dioxide and nitrogen generated in the nitrogen mixing device is supplied into the input pipe from the inlet side of the input pipe.
[0015]
In the present invention, the gas for extruding the seawater in the input pipe when starting the input of carbon dioxide into the sea can be a mixture of carbon dioxide and nitrogen.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the carbon dioxide deep-sea feed device according to the first aspect, nitrogen is supplied into the input pipe from the outlet side of the input pipe through the nitrogen input line.
[0017]
In this invention, nitrogen can be sent to the seawater surface in the charging pipe by supplying nitrogen from the outlet side of the charging pipe.
[0018]
The invention according to
[0019]
Thus, although the production of clathrate is suppressed by nitrogen, the present inventors have also found that the amount of clathrate produced is effectively increased by adding iodine during the production of clathrate.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure same as the said prior art, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
What is shown in FIG. 1 is a carbon dioxide deep sea feeding device according to this example. In the figure,
[0022]
Next, a procedure for introducing carbon dioxide into the sea using the carbon dioxide deep-sea feed device configured as described above will be described.
First, as shown in FIG. 2 (a), when the
CO 2 is supplied into the input pipe through the CO 2 pipe (FIG. 2 (b)). In this state, the pipe is divided into
When the supply of CO 2 is continued, all the
[0023]
Now, when carbon dioxide comes into contact with seawater, a clathrate is generated. To suppress the occurrence of clathrate, the supply start before the CO 2 in the present embodiment (state of FIG. 2 (a)), and supplies a N 2 into the
Note that the inside of the charging
[0024]
Next, the procedure at the time of stopping CO 2 charging will be described with reference to FIG.
First, the
[0025]
Even when the charging is stopped, a clathrate is generated due to the contact between carbon dioxide and seawater, similar to the start of charging. In this example, the
That is, when seawater flows into the input pipe 4 (FIG. 4 (e) → (h)), N 2 is dissolved in CO 2 in contact with seawater. For this reason, the generation of clathrate is suppressed by the action of N 2 , and only the film-
[0026]
As described above, in the carbon dioxide deep sea feeding device of this example, the generation of the clathrate can be suppressed by supplying N 2 into the
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure same as the said embodiment, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
In FIG. 5, the code |
[0028]
Next, a charging start procedure and a charging end procedure in the case where the carbon dioxide deep sea feeding device of the present example is used will be described. Since the CO 2 input / discharge procedure itself is the same as that shown in FIGS. 2 and 4, the description thereof will be omitted, and only N 2 input will be described.
In the CO 2 charging start procedure, the
After that, as shown in FIG. 2 (b), the introduction of CO 2 is started. Since N 2 is dissolved in the seawater, the amount of clathrate generated on the sea surface is suppressed, and only the membrane-like clathrate layer 35 (see FIG. 3) is formed. Since this clathrate layer can be easily crushed, blockage of the
In the CO 2 charging / stopping procedure, after reaching the equilibrium state of FIG. 4 (d), the
[0029]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure same as the said embodiment, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
6,
[0030]
Next, a charging start procedure and a charging end procedure in the case where the carbon dioxide deep sea feeding device of the present example is used will be described. Since the CO 2 input / discharge procedure itself is the same as that shown in FIGS. 2 and 4, the description thereof will be omitted, and only N 2 input will be described.
In the CO 2 injection start procedure, when CO 2 is supplied into the
After all the seawater in the input pipe is removed, the
In the CO 2 charging / stopping procedure, the
As a result, even when seawater flows into the
[0031]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure same as the said embodiment, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
In FIG. 7,
[0032]
Next, a charging start procedure and a charging end procedure in the case where the carbon dioxide deep sea feeding device of the present example is used will be described. Since the CO 2 input / discharge procedure itself is the same as that shown in FIGS. 2 and 4, the description thereof will be omitted, and only N 2 input will be described.
In CO 2 turned start procedure supplied, when extruding the seawater in the CO 2 feeding pipe 4 is supplied to the injection tube 4 (see FIG. 2 (b), etc.), the CO 2 from the feeding
After all the
In the CO 2 charging / stopping procedure, the
As a result, even when CO 2 in the
Note that the N 2 pipe 48 may be provided inside the charging
[0033]
As described above, by adding N 2 to at least one of seawater and carbon dioxide, the production amount of clathrate can be suppressed and the closing of the
On the other hand, by adding iodine instead of nitrogen, the amount of clathrate produced can be increased compared to the case where no iodine is added.
In this case, it is possible to use a device similar to that in each of the above embodiments. That is, iodine may be supplied to the N 2 pipe in each of the above devices. In this case, CO 2 is not fed into the sea.
The generated clathrate is considered to be used as a heat storage material, for example.
[0034]
In the first to fourth embodiments, nitrogen is used to suppress the generation of clathrate. However, since air also contains nitrogen, air is supplied to the input pipe instead of nitrogen. Also good.
Further, as a device for generating the clathrate, it is not necessary to be a carbon dioxide deep sea feeding device as described above, and it is needless to say that it may be generated in a factory or the like, for example.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the following effects can be obtained in the present invention.
According to the invention of claims 1 to 5, by the addition of N 2, it is possible to suppress the production of the clathrate to prevent blockage of the injection tube.
According to the sixth aspect of the present invention, the amount of carbon dioxide clathrate produced can be suppressed by adding nitrogen.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a charging pipe of a carbon dioxide deep sea feeding device shown as a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a carbon dioxide input start procedure.
FIG. 3 is a diagram showing a state of clathrate generation in the input pipe in the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a procedure for stopping the introduction of carbon dioxide.
FIG. 5 is a view showing an input pipe of a carbon dioxide deep sea feeding device shown as a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing an input pipe of a carbon dioxide deep sea feeding device shown as a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing an input pipe of a carbon dioxide deep sea feeding device shown as a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a modification of the embodiment.
FIG. 9 is a diagram schematically showing a system for introducing carbon dioxide into the sea.
FIG. 10 is a view showing an input pipe of a carbon dioxide deep sea feeding device.
FIG. 11 is a diagram showing a phase state of carbon dioxide.
FIG. 12 is a view showing a clathrate generated in a charging pipe in a conventional carbon dioxide deep sea feeding device.
[Explanation of symbols]
4
41 Seawater /
Claims (6)
二酸化炭素が海水に接触する際に生成されるクラスレートの生成量を抑制する窒素を前記投入管内に送り込む窒素投入ラインが設けられていることを特徴とする二酸化炭素深海送り込み装置。In a carbon dioxide deep sea feeding device that includes an input pipe extending into the sea and releases carbon dioxide into the sea from an input pipe outlet that opens at the lower end of the input pipe.
A carbon dioxide deep-sea feed device characterized in that a nitrogen feed line is provided for feeding nitrogen into the feed pipe to suppress the amount of clathrate produced when carbon dioxide comes into contact with seawater.
前記窒素投入ラインを介して窒素ガスが前記投入管の入口側から投入管内に供給されることを特徴とする二酸化炭素深海送り込み装置。In the carbon dioxide deep sea feeding device according to claim 1,
A carbon dioxide deep-sea feed device, wherein nitrogen gas is supplied into the charging pipe from the inlet side of the charging pipe through the nitrogen charging line.
海水と窒素とを混合する海水・窒素混合装置が前記窒素投入ラインに介装され、該海水・窒素混合装置において生成された、窒素を含有する海水が前記投入管の入口側から投入管内に供給されることを特徴とする二酸化炭素深海送り込み装置。In the carbon dioxide deep sea feeding device according to claim 1,
A seawater / nitrogen mixing device that mixes seawater and nitrogen is interposed in the nitrogen input line, and the seawater containing nitrogen generated in the seawater / nitrogen mixing device is supplied into the input tube from the inlet side of the input tube. Carbon dioxide deep sea feeding device characterized by being made.
二酸化炭素と窒素とを混合する二酸化炭素・窒素混合装置が前記窒素投入ラインに介装され、該二酸化炭素・窒素混合装置において生成された二酸化炭素と窒素との混合気が、前記投入管の入口側から投入管内に供給されることを特徴とする二酸化炭素深海送り込み装置。In the carbon dioxide deep sea feeding device according to claim 1,
A carbon dioxide / nitrogen mixing device that mixes carbon dioxide and nitrogen is interposed in the nitrogen charging line, and a mixture of carbon dioxide and nitrogen generated in the carbon dioxide / nitrogen mixing device is an inlet of the charging tube. Carbon dioxide deep-sea feed device, characterized in that the carbon dioxide is fed into the input pipe from the side.
前記窒素投入ラインを介して窒素が投入管の出口側から投入管内に供給されることを特徴とする二酸化炭素深海送り込み装置。In the carbon dioxide deep sea feeding device according to claim 1,
A carbon dioxide deep-sea feed device, wherein nitrogen is supplied into the charging pipe from the outlet side of the charging pipe through the nitrogen charging line.
前記水と二酸化炭素との少なくともいずれか一方に窒素を添加することにより、クラスレートの生成量を抑制することを特徴とするクラスレート生成方法。In a clathrate production method for producing a carbon dioxide clathrate by contacting water and carbon dioxide,
A method for producing a clathrate, wherein the amount of clathrate produced is suppressed by adding nitrogen to at least one of water and carbon dioxide.
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