JPH0411920A - 潜水船用炭酸ガス処理装置 - Google Patents
潜水船用炭酸ガス処理装置Info
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- JPH0411920A JPH0411920A JP2111197A JP11119790A JPH0411920A JP H0411920 A JPH0411920 A JP H0411920A JP 2111197 A JP2111197 A JP 2111197A JP 11119790 A JP11119790 A JP 11119790A JP H0411920 A JPH0411920 A JP H0411920A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/36—Adaptations of ventilation, e.g. schnorkels, cooling, heating, or air-conditioning
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は潜水船用炭酸ガス処理装置に関する。
（従来の技術〕
大気中のＣＯ２濃度は約３５０ｐｐ＋ｍであるが、潜水
船では、搭乗員の呼吸等により、その濃度は約１１００
００ｐｐに達するのでＣｏ２５５．分を除去してキャビ
ン内空気を浄化するために空気浄化装置か搭載されてい
る。すなわち、第３図系統図に示すように、基本機器は
吸着剤０１を充填した反応塔０２であるか、これを使用
する空気浄化工程は吸着工程、脱着再生工程に大別され
る。
船では、搭乗員の呼吸等により、その濃度は約１１００
００ｐｐに達するのでＣｏ２５５．分を除去してキャビ
ン内空気を浄化するために空気浄化装置か搭載されてい
る。すなわち、第３図系統図に示すように、基本機器は
吸着剤０１を充填した反応塔０２であるか、これを使用
する空気浄化工程は吸着工程、脱着再生工程に大別され
る。
吸着工程はキャビン内の汚染空気を送風機０３を通して
反応塔０２に導き、こ１で吸着剤０１によってＣＯ２を
吸着除去し、Ｃｏ２か除□かれた浄化空気はガス排出管
０４を通して再びキャビンに戻り、脱着再生工程は反応
によって吸着されたＣＯ□を脱着し吸着剤を再生する工
程で加熱蒸気を蒸気導入管０５を通して反応塔内に送り
熱によってＣＯ２を吸着剤から分離し、脱着された高濃
度のＣ０２ガスはそのま一浮上時に排出するか又は潜水
時に圧縮機０７によって加圧して船外泡中に排出する。
反応塔０２に導き、こ１で吸着剤０１によってＣＯ２を
吸着除去し、Ｃｏ２か除□かれた浄化空気はガス排出管
０４を通して再びキャビンに戻り、脱着再生工程は反応
によって吸着されたＣＯ□を脱着し吸着剤を再生する工
程で加熱蒸気を蒸気導入管０５を通して反応塔内に送り
熱によってＣＯ２を吸着剤から分離し、脱着された高濃
度のＣ０２ガスはそのま一浮上時に排出するか又は潜水
時に圧縮機０７によって加圧して船外泡中に排出する。
こ＼で、吸着剤によるＣｏ２の吸着及び脱着反応は一般
的に次のような変化を利用するのである。
的に次のような変化を利用するのである。
２（Ｒ−Ｎｔ１２）（アミン吸着剤）＋ＣＯ２＋Ｈ２０
ｉぴ蓄ｉコ（Ｒ−に■３）２Ｃ０３（ＣＯ□が吸着され
たアミン）〔発明か解決しようとする課題〕 潜水船は海中に潜水し走行する際は潜水している位置を
海上から発見されないように、長時間の連続潜水できる
構造機能をもつことが要求される。ところで、船内キャ
ビンは乗員の呼気によりＣＯ２濃度か増加するため前記
したようにこれを浄化する装置を搭載しているが、ＣＯ
２を区外に排出するためには潜航後短時間浮上してＣＯ
２を大気へ排出するか、あるいは潜航中に外部海水中へ
排出しなければならない。後者の場合はＣＯ２ガスの気
泡か海水中を上昇して海面上に達するので海上でこれを
感知することができ、これによって潜水船の位Ｅが発見
されるため不番合である。
ｉぴ蓄ｉコ（Ｒ−に■３）２Ｃ０３（ＣＯ□が吸着され
たアミン）〔発明か解決しようとする課題〕 潜水船は海中に潜水し走行する際は潜水している位置を
海上から発見されないように、長時間の連続潜水できる
構造機能をもつことが要求される。ところで、船内キャ
ビンは乗員の呼気によりＣＯ２濃度か増加するため前記
したようにこれを浄化する装置を搭載しているが、ＣＯ
２を区外に排出するためには潜航後短時間浮上してＣＯ
２を大気へ排出するか、あるいは潜航中に外部海水中へ
排出しなければならない。後者の場合はＣＯ２ガスの気
泡か海水中を上昇して海面上に達するので海上でこれを
感知することができ、これによって潜水船の位Ｅが発見
されるため不番合である。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、長
時間安定潜航を可能にする潜水舶用炭酸ガス処理装置を
提供することを目的とする。
時間安定潜航を可能にする潜水舶用炭酸ガス処理装置を
提供することを目的とする。
そのために、本発明は、キャビン内汚染空気を導入して
その含有炭酸ガスを分離した後の清浄空気を同キャビン
へ循環的に還流するようにした潜水船において、上記の
分離炭酸ガスを圧縮機を介して導入すると＼もに外部海
水を導入し、両者を設定圧力及び設定低温度下で撹拌し
てＣＯ２クラス レート水和物を形成する反応槽と、上
記反応槽から上記ＣＯ２クラス レート水和物を外部海
水中に排出するスラリーポンプとを具えたことを特徴と
する。
その含有炭酸ガスを分離した後の清浄空気を同キャビン
へ循環的に還流するようにした潜水船において、上記の
分離炭酸ガスを圧縮機を介して導入すると＼もに外部海
水を導入し、両者を設定圧力及び設定低温度下で撹拌し
てＣＯ２クラス レート水和物を形成する反応槽と、上
記反応槽から上記ＣＯ２クラス レート水和物を外部海
水中に排出するスラリーポンプとを具えたことを特徴と
する。
このような構成によれば、キャビン内の汚染空気は炭酸
ガス分離装置にてその炭酸ガスが除去され清浄空気とな
ってキャビンに循環的に戻ぺ される。
ガス分離装置にてその炭酸ガスが除去され清浄空気とな
ってキャビンに循環的に戻ぺ される。
炭酸ガス分離装置で分離された炭酸カスは圧縮機で加圧
され、ガスホルダーを経て反応槽に導入される。
され、ガスホルダーを経て反応槽に導入される。
反応槽では、炭酸ガスは導入された外部海水と混合し、
設定圧力下で冷却されると＼もに撹拌されるのでＣＯ２
のクラス レート水和物となり、その比重は海水のそれ
よりも大となる故、スラリー状態で外部海水中に排出さ
れると、気泡として浮上することなく海底に沈澱する。
設定圧力下で冷却されると＼もに撹拌されるのでＣＯ２
のクラス レート水和物となり、その比重は海水のそれ
よりも大となる故、スラリー状態で外部海水中に排出さ
れると、気泡として浮上することなく海底に沈澱する。
それ故、潜水船は長時間継続的に潜水を行うことかでき
、その間、その潜航位置を海上から発見される惧れがな
い。
、その間、その潜航位置を海上から発見される惧れがな
い。
本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その全体系統図、第２図は第１図の反応槽におけるＣＯ
２Ｈ２Ｏ系の相平衡状態図である。
その全体系統図、第２図は第１図の反応槽におけるＣＯ
２Ｈ２Ｏ系の相平衡状態図である。
まず、第１図において、潜水船キャビンの汚染空気は公
知の炭酸ガス分離装置１によってＣＯ２か分離され、こ
のＣＯ２ガスを圧縮機２によって加圧し、ガスホルダー
３に貯蔵する。
知の炭酸ガス分離装置１によってＣＯ２か分離され、こ
のＣＯ２ガスを圧縮機２によって加圧し、ガスホルダー
３に貯蔵する。
貯蔵したＣｏ２は連続的にあるいは必要な時のみ回分的
に反応槽４に導入され、反応槽４内には海水導入管６を
通して外部海水を導入する。
に反応槽４に導入され、反応槽４内には海水導入管６を
通して外部海水を導入する。
反応槽４には撹拌機５を設けて海水とＣＯ２の接触混合
を十分に行わせまた冷却管７によって反応温度を低温（
１０℃以下）にする。
を十分に行わせまた冷却管７によって反応温度を低温（
１０℃以下）にする。
このようにして反応槽４内でＣＯＺタラスレート水和物
を生成し反応後はこれを静置槽９に移送し、クラス レ
ート水和物を熟成したのち、これをスラリーポンプ１０
で船外に排出する。
を生成し反応後はこれを静置槽９に移送し、クラス レ
ート水和物を熟成したのち、これをスラリーポンプ１０
で船外に排出する。
こ＼て、反応槽４におけるＣＯ□クラス レート水和物
について述へると、ＣＯ２は水中ではガス体、液体、固
体のいずれの状態でも存在し、いかなる状態を採るかは
温度及び圧力によって定まり、第→図に示す斜線部分つ
まり０℃ては１２、４ａｔｍ以上、９．９℃では４４．
４ａｔｍ以上で′ＣＯ２とＨ２Ｏか次の反応によりクラ
ス レート水和物を生成する。
について述へると、ＣＯ２は水中ではガス体、液体、固
体のいずれの状態でも存在し、いかなる状態を採るかは
温度及び圧力によって定まり、第→図に示す斜線部分つ
まり０℃ては１２、４ａｔｍ以上、９．９℃では４４．
４ａｔｍ以上で′ＣＯ２とＨ２Ｏか次の反応によりクラ
ス レート水和物を生成する。
これは水の１４面体あるいは１６面体の３次元構造結晶
体中にＣＯ２分子か入り込んだもので、固化体である。
体中にＣＯ２分子か入り込んだもので、固化体である。
すなわち斜線部分の温度圧力範囲内でＣＯ２とＨｚＯと
を接触混合させると、上記クラス レート水和物か生成
し、水中から固体粒状物として析出し、この固体は比重
が１．１１であり水より重いので水中で沈澱する。
を接触混合させると、上記クラス レート水和物か生成
し、水中から固体粒状物として析出し、この固体は比重
が１．１１であり水より重いので水中で沈澱する。
以上のようにＣＯ２を低温加圧下で水と反応させるとＣ
Ｏ□と水の固化体ができるので本装置では、潜水船内で
これを生成し、ＣＯ２ガスとしてではなく固化体として
外部海水中に排出する。
Ｏ□と水の固化体ができるので本装置では、潜水船内で
これを生成し、ＣＯ２ガスとしてではなく固化体として
外部海水中に排出する。
なお、ＣＯ２のクラス レート水和物は前述のとおり、
ＣＯ２を取り込んたＨ２Ｏの結晶体であるが、温度、圧
力を解放すれば、前記反応が可逆反応であることから再
びＣＯ２ガスと水に戻る。しかし、この結晶体は強固に
結合しているのですぐには戻らず２０〜３０分程度の時
間の後ＣＯ２ガスに戻る。また温度、圧力が所定の節回
に維持されている海域環境では半永久的にその形態が保
たれ、しかも比重が海水の比重つまり約１．０８より大
であるので船外排出後は海底に沈降する。
ＣＯ２を取り込んたＨ２Ｏの結晶体であるが、温度、圧
力を解放すれば、前記反応が可逆反応であることから再
びＣＯ２ガスと水に戻る。しかし、この結晶体は強固に
結合しているのですぐには戻らず２０〜３０分程度の時
間の後ＣＯ２ガスに戻る。また温度、圧力が所定の節回
に維持されている海域環境では半永久的にその形態が保
たれ、しかも比重が海水の比重つまり約１．０８より大
であるので船外排出後は海底に沈降する。
このようにＣＯ２とＨ２Ｏとは低温加圧下で反応し、固
体を生成し、海水と混合させても純水と同様の反応か起
こるので、船外から海水を取り入れまた海水と５もにス
ラリー状態で排出することができる。
体を生成し、海水と混合させても純水と同様の反応か起
こるので、船外から海水を取り入れまた海水と５もにス
ラリー状態で排出することができる。
このような装置によれば、特に固液分離操作を行い、固
体を回収して排出する必要はないので、取扱いは容易で
ある。
体を回収して排出する必要はないので、取扱いは容易で
ある。
このような装置によれば、潜水船は浮上することなく潜
中状態でＣＯ２カスをクラス レート水和物の形で外部
海水中に排出するので、長時間の潜水が可能となり、ま
た外部海水中に排出するＣＯ２固化物は海底に沈澱する
ので海面上への気泡発生がなく、艦体位置を発見される
慣れがなくなる。
中状態でＣＯ２カスをクラス レート水和物の形で外部
海水中に排出するので、長時間の潜水が可能となり、ま
た外部海水中に排出するＣＯ２固化物は海底に沈澱する
ので海面上への気泡発生がなく、艦体位置を発見される
慣れがなくなる。
また、固化物か再びＣＯ２ガスに戻る条件下にあっても
その速度は遅いのでこれが海面上に気泡となって上昇し
ても潜水船はその時すてに遠方に移動していること＼な
る。
その速度は遅いのでこれが海面上に気泡となって上昇し
ても潜水船はその時すてに遠方に移動していること＼な
る。
要するに本発明によれば、キャビン内ｒＴ５染空気を導
入してその含有炭酸ガスを分離した後の清浄空気を同キ
ャビンへ循環的に還流するようにした潜水船において、
上記の分離炭酸ガスを圧縮機を介して導入すると＼もに
外部海水を導入し、両者を設定圧力及び設定低温度下で
撹拌してＣ○２クラス レート水和物を形成する反応槽
と、上記反応槽から上記ＣＯ２クラス レート水和物を
外部海水中に排出するスラリーポンプとを具えたことに
より、長時間安定潜航を可能にする潜水船用炭酸ガス処
理装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。
入してその含有炭酸ガスを分離した後の清浄空気を同キ
ャビンへ循環的に還流するようにした潜水船において、
上記の分離炭酸ガスを圧縮機を介して導入すると＼もに
外部海水を導入し、両者を設定圧力及び設定低温度下で
撹拌してＣ○２クラス レート水和物を形成する反応槽
と、上記反応槽から上記ＣＯ２クラス レート水和物を
外部海水中に排出するスラリーポンプとを具えたことに
より、長時間安定潜航を可能にする潜水船用炭酸ガス処
理装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。
第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図、第２図は
第１図の反応槽中のＣＯ２Ｈ２Ｏ系の平衡状態図である
。 第３図は公知の潜水船のＣＯ２処理系統図である。 １・・・炭酸ガス分離装置、２・・・圧縮機、３・・・
ガスホルダー ４・・・反応槽、５・・・撹拌機、６・
・・海水導入管、７・・・冷却管、８・・・仕切弁、９
・・・静置槽、１０・・・スラリーポンプ、１１・・・
外殻、１２・・吸着剤、１３・・反応塔、１４・・・送
風機、１５・・・ガス排出管、１６・・・蒸気導入管、
１７・・・炭酸ガス排出管、１８・・・圧縮機、 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第 図 第 を 図 Ｚ ＦＬｎ＆ ３ ｆｒ”ｌ爪ル９−１５攬拝謀 ４７１（’Ｃ） 図 １４送凰礒 ／ ／７５ｒＦＪｒ７．ＪＩＦｊＪ ｌｊ〃“゛ス、ｔＩＦ出官 １６〉気構、入庸 （−−一−−□□） ａ 暖１１ｉ ’−Ｙ”−一−−ノ ｂＲｆｔ−鴨肉１ 叱蔓
第１図の反応槽中のＣＯ２Ｈ２Ｏ系の平衡状態図である
。 第３図は公知の潜水船のＣＯ２処理系統図である。 １・・・炭酸ガス分離装置、２・・・圧縮機、３・・・
ガスホルダー ４・・・反応槽、５・・・撹拌機、６・
・・海水導入管、７・・・冷却管、８・・・仕切弁、９
・・・静置槽、１０・・・スラリーポンプ、１１・・・
外殻、１２・・吸着剤、１３・・反応塔、１４・・・送
風機、１５・・・ガス排出管、１６・・・蒸気導入管、
１７・・・炭酸ガス排出管、１８・・・圧縮機、 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第 図 第 を 図 Ｚ ＦＬｎ＆ ３ ｆｒ”ｌ爪ル９−１５攬拝謀 ４７１（’Ｃ） 図 １４送凰礒 ／ ／７５ｒＦＪｒ７．ＪＩＦｊＪ ｌｊ〃“゛ス、ｔＩＦ出官 １６〉気構、入庸 （−−一−−□□） ａ 暖１１ｉ ’−Ｙ”−一−−ノ ｂＲｆｔ−鴨肉１ 叱蔓
Claims (1)
- キヤビン内汚染空気を導入してその含有炭酸ガスを分離
した後の清浄空気を同キヤビンへ循環的に還流するよう
にした潜水船において、上記の分離炭酸ガスを圧縮機を
介して導入するとともに外部海水を導入し、両者を設定
圧力及び設定低温度下で撹拌してＣＯ＿２クラスレート
水和物を形成する反応槽と、上記反応槽から上記ＣＯ＿
２クラスレート水和物を外部海水中に排出するスラリー
ポンプとを具えたことを特徴とする潜水船用炭酸ガス処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2111197A JPH0411920A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 潜水船用炭酸ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2111197A JPH0411920A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 潜水船用炭酸ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0411920A true JPH0411920A (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14554962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2111197A Pending JPH0411920A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 潜水船用炭酸ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0411920A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5309672A (en) * | 1992-10-05 | 1994-05-10 | Electric Power Research Institute, Inc. | Submerged platform structure for open ocean macroalgal farm systems |
| US5397553A (en) * | 1992-10-05 | 1995-03-14 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide in the deep ocean or aquifers |
| EP2650207A1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-16 | Sener Ingenieria Y Sistemas, S.A. | Waste gas evacuator |
| EP2330029A3 (de) * | 2009-10-29 | 2015-07-22 | ThyssenKrupp Marine Systems GmbH | Unterseeboot mit einer Anlage zur Ausbringung von Gas |
| AU2015204377B2 (en) * | 2014-07-25 | 2016-07-21 | Airbus Defence and Space GmbH | Method and device for separating off carbon dioxide from a gas mixture |
| WO2022210301A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 三菱造船株式会社 | 船舶 |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP2111197A patent/JPH0411920A/ja active Pending
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