WO2009119839A1 - ガスハイドレートペレットのガス化装置およびガス化方法 - Google Patents

ガスハイドレートペレットのガス化装置およびガス化方法 Download PDF

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gas
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container
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茂 渡邊
伸司 今井
和彦 品川
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三井造船株式会社
中国電力株式会社
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    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
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    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/363—Pellets or granulates

Definitions

  • the present invention relates to a gasification apparatus and method for transporting and gasifying gas hydrate pellets.
  • natural gas mixed gas mainly composed of methane gas, propane gas, etc.
  • LNG liquefied natural gas
  • An LNG ship equipped with a tank whose periphery is covered with a heat insulating material is used for transportation.
  • the LNG has an extremely low boiling point of ⁇ 162 ° C. and has a property of rapidly vaporizing as the temperature rises. Therefore, it is necessary to keep the LNG in the extremely low temperature state during transportation. Therefore, a special container having a high cooling performance is required.
  • This gas hydrate is produced by subjecting a raw material gas such as natural gas and raw water to a hydration reaction by bringing them into gas-liquid contact under a temperature of about 0-5 ° C. and a high pressure of about 3-5 MPa.
  • This gas hydrate is in a state where molecules such as natural gas are confined in a lattice formed by aggregating a plurality of water molecules.
  • NGH natural gas hydrate
  • LNG natural gas hydrate
  • transport ships and cargo ships can be modified and used for NGH transportation, and dedicated ships can be built. Costs are reduced.
  • the gas hydrate such as NGH is produced in the form of powder snow, there is a problem that the bulk density is small and the handleability is not good, so the surface area is reduced and the bulk density is reduced.
  • As a method of increasing, compression molding of gas hydrate into an almond shape, a lens shape, a spherical shape or the like is performed.
  • the gas hydrate pellets compression-molded in this way have improved decomposition resistance, a method of efficiently decomposing them and gasifying them has been proposed.
  • FIG. 6 shows an outline of a continuous charging type gasifier 41 (see, for example, Patent Document 1).
  • Pellets 31 are sequentially charged into the container 11 from the supply port 12 and kept at 1 ° C. to 5 ° C.
  • the pellet 31 is decomposed by being brought into contact with water 32 and gasified.
  • a heater 18 for heating the water 32 and maintaining the temperature is provided.
  • a stirrer 42 for stirring the water 32 in the container 11 is provided, so that contact efficiency between the water 32 and the pellet 31 is increased so that heat can be exchanged promptly, and the decomposition of the pellet 31 is promoted. ing.
  • the gas hydrate contains hydrated water when it is hydrated with the raw material water, and releases gas and water when it is decomposed, so that the water level in the container 11 is kept at a predetermined level.
  • a tube 14 is provided.
  • the problem with the stirring method is that it needs to have a crushing / stirring device, and power consumption is required separately. Further, in order to perform stirring, a large amount of water must be present in the space around the pellet, and the gasification tank tends to be enlarged. Moreover, the transfer equipment for transferring the pellet 31 from the storage / transport container to the gasifier 41 is necessary, and the entire equipment of the gasifier 41 has been enlarged.
  • FIG. 7 shows a gasifier 43 (see, for example, Patent Document 2) that can transport and gasify the pellets 31, and sprays water 32 onto the gas hydrate pellets 31 stored in the container 11. It is what you do. Since the gasifier 43 can store, transport and gasify the pellets 31 in the same apparatus, the entire apparatus becomes compact, but the filling amount of the pellets 31 in the container 11 decreases sequentially with gasification. However, there is a problem that the amount of gas generated is likely to change, and it is difficult to supply the gas on hand. Further, since the sprayed water 32 is distributed over the entire pellet 31 filled in the container 11, there is a problem that the decomposition of the pellet 31 cannot be stopped even if the spraying of the water 32 is stopped.
  • a gasifier 43 see, for example, Patent Document 2
  • FIG. 8 shows a gasification apparatus 45 (for example, refer to Patent Document 3) that can transport and gasify the pellet 31, and the container 11 is filled with the pellet 31 and transported, and the container 11 is filled with water.
  • 32 is introduced to decompose the pellet 31.
  • This gasifier 45 introduces water 32 from below the container 11, and controls the water level in the container 11 to adjust the amount of pellets 31 immersed in the water 32. Furthermore, the amount of gas generated is controlled by the amount of water to be introduced and the temperature.
  • the pellet 31 located on the bottom side of the container 11 is immersed in the water 32, the pellet 31 located in the middle part or the top part of the container 11 does not come into contact with the water 32. Can be controlled. Therefore, the gas can be stably supplied to the outside.
  • the present invention enables gas hydrate pellets to be transported and gasified in the same container, controls the amount of gas generated by the decomposition of the pellets, and does not generate a bridge phenomenon.
  • the purpose is to provide.
  • the gas hydrate pellet gasifier according to the present invention is configured as follows.
  • a circulation space for the heat medium is formed between the lower end of the cylindrical body and the bottom surface of the container body, and the heat medium is configured to be ejected in the circumferential direction of the nozzle arrangement space. That It is a symptom.
  • the inner wall surface of the cylindrical body on which the gas hydrate pellets are held is formed with low friction means for reducing contact resistance with the pellets. Or a plurality of irregularities or a polytetrafluoroethylene resin film.
  • the heat medium discharge pipe provided on the inner bottom surface of the container body has a discharge port for discharging the heat medium formed at the tip of the discharge pipe. It is characterized by being provided so as to be movable.
  • the container body is characterized in that it can be transported by freight.
  • the gas hydrate pellet gasification method according to the present invention is configured as follows.
  • a heat medium that decomposes the gas hydrate pellets is injected in the circumferential direction of the inner wall surface of the container body, and the swirl flow of the heat medium is formed on the bottom surface side of the container body by the injected heat medium. It is characterized in that the heat hydrate pellets are brought into contact with the gas hydrate pellets by a flow and decomposed.
  • the decomposition rate of the gas hydrate pellets is adjusted by adjusting the liquid level height of the heat medium stored on the bottom side of the container body.
  • the pellet 31 is prevented from adhering to the inner wall surface in contact. Further, by coating the inner wall surface of the cylindrical body 15 with polyfluorotetraethylene, further adhesion is prevented and the bridge 33 is not formed.
  • the water 32 When the water 32 is supplied into the container 11, the water 32 is supplied via the nozzle 19 provided at the lower part of the container 11, thereby forming a swirling flow 22 of the water 32 inside the container 11. Since the contact efficiency between the pellet 31 and the water 32 is improved by the swirling flow, the gas can be efficiently gasified. Furthermore, the pellets 31 are immersed to be filled, and the water 32 has an effect of increasing the apparent flow rate by flowing through the pellet gaps and obtaining high heat transfer characteristics. Further, the swirl flow 22 makes the temperature of the water 32 uniform and prevents the pellet 31 from being locally decomposed.
  • the pellet 31 prevents the tip end side of the nozzle 19 from being blocked and prevents the ejected heat medium 32 from immediately colliding with the pellet 31 so that a good swirl flow 22 can be formed.
  • the gas can be supplied only by the gasifier 10 without adding new water from the outside. . That is, the gas can be supplied simply by mounting the gasifier 10 on a transportation means such as a truck and connecting the gas supply pipe 13 of the gasifier 10 to a gas supply facility.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a gas hydrate pellet gasifier according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram (plane sectional view) of a gasification apparatus for gas hydrate pellets according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a cylindrical streak.
  • FIG. 4 is a diagram showing how the hydrate is decomposed when there is no swirling flow.
  • FIG. 5 is a schematic view of the bridge.
  • FIG. 6 is a schematic view of a conventional gasifier (submerged stirring method).
  • FIG. 7 is a schematic view of a conventional gasifier (water spray method).
  • FIG. 8 is a schematic view of a conventional gasifier (immersion method).
  • FIG. 9 is a view showing a transport mode of the gas hydrate pellet gasifier according to the present invention.
  • a gas hydrate pellet gasifier 10 includes a cylindrical body 15 having a taper with a diameter increasing downward in a container 11, and an upper portion of the container 11.
  • the gas hydrate pellets 31 introduced from the supply port 12 are stored inside the cylindrical body 15.
  • the cylindrical body 15 is made of metal such as aluminum or stainless steel, or resin, and the inner wall surface in contact with the pellet 31 is embossed so that the contact resistance with the pellet 31 is reduced.
  • a plurality of nozzles 19 for injecting water 32 are provided below the container 11. The nozzles 19 inject water 32 in the same circumferential direction, and the water 32 in the container 11 is swirled. .
  • a discharge pipe 14 is erected at the center of the bottom of the container 11 so as to drain the water 32 in the container 11.
  • the drained water 32 flows into the water storage tank 17 provided with the heater 18, is heated by the heater 18, and is again injected into the container 11 from the nozzle 19 through the pump 35.
  • a gas discharge pipe 13 for discharging the gas generated by the decomposition of the pellet 31 to the outside of the apparatus is provided at the upper part of the container 11, and a gas-liquid separator 16 is provided in the gas discharge pipe 13.
  • the gas-liquid separator 16 separates moisture and gas in the gas, returns the moisture to the water storage tank 17, and supplies the gas to an external facility such as a supply facility.
  • the nozzle 19 is installed in a nozzle installation space A formed between the container 11 and the cylindrical body 15, and the swirl flow 22 without interfering with the flow of water 32 ejected from the nozzle 19. It is supposed to form. That is, the pellet 31 comes into contact with the tip of the nozzle 19 so that the flow of the water 32 to be ejected is not hindered.
  • a circulation space B is formed in which the injected water 32 flows into the bottom surface side of the container 11 vigorously.
  • the gasification apparatus 10 for gas hydrate pellets 31 configured in this way is equipped with the container 11 on the transport means in a state where the pellets 31 manufactured in the pellet manufacturing facility are charged from the supply port 12 and filled with the pellets 31. And transported to a gas supply facility.
  • water 32 heated to 1 ° C. to 5 ° C. by the heater 18 is pumped by the pump 35 and injected into the container 11 through the nozzle 19.
  • a swirl flow 32 of water 32 is formed in the container 11 by the jet of the injected water 32, and the pellet 31 is decomposed.
  • the water 32 is drained through the discharge pipe 14 erected at the bottom of the container 11 and flows into the water storage tank 17.
  • the plurality of nozzles 19 eject water 32 in the same circumferential direction, and a swirling flow 22 is generated by this jet flow.
  • the swirl flow 22 makes the temperature distribution of the water 32 uniform.
  • FIG. 4 shows the unmelted portion of the pellet 31 when a plurality of nozzles 19 are provided toward the center of the container 11.
  • the gas generated by the decomposition of the pellet 31 is supplied to an external supply facility or the like via the gas discharge pipe 13. Water generated by the decomposition of the pellet 31 is drained to the water storage tank 17 through the discharge pipe 14 and reused.
  • the gasifier 10 of the present embodiment has a streak body 23 formed on the inner wall of the cylindrical body 15, thereby further preventing adhesion between the inner wall of the cylindrical body 15 and the pellet 31.
  • the inner wall of the cylindrical body 15 may be coated with polytetrafluoroethylene or a corrugated plate such as a corrugated plate, in addition to the streaks 23.
  • the gasifier 10 is mounted on a truck 36 and can be moved to a place where gas supply is required. For example, it is possible to move to a disaster-stricken area or a remote island with a truck 36, connect the gas supply pipe 24 to a device using gas as fuel, and supply the gas. Since the gasification apparatus 10 uses the same container 11 as the transport container and the gasification container, the gasification apparatus 10 can freely gasify and supply gas at the transport destination. According to the present invention, there is provided a gasifier capable of transporting and gasifying gas hydrate pellets in the same container, controlling the amount of gas generated by the decomposition of the pellets, and not causing a bridge phenomenon.
  • the gas hydrate pellet gasification apparatus and gasification method according to the present invention enables gas hydrate pellets to be transported and gasified in the same container, and controls the amount of gas generated by the decomposition of the pellets.
  • the present invention provides a gasification apparatus and a gasification method that do not generate a bridging phenomenon, and enables stable gas supply from gas hydrate pellets, and gas is supplied freely by gasification at a transport destination. be able to.

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Abstract

　ガスハイドレートペレットの運搬・ガス化を同一の容器で可能とし、かつ、ペレットの分解によるガス発生量を制御し、更に、ブリッジ現象を発生させないガス化装置を提供する。 　断熱された容器本体の内部に上下が開口した筒状体を設け、この筒状体の内部に原料ガスと原料水とを水和反応させて生成したガスハイドレートを圧縮成形したガスハイドレートペレットが保持されており、前記筒状体は、この筒状体の上端側の開口部より下端側の開口部に向かって拡径されると共に、筒状体の下端と容器本体の内側の底面との間に熱媒体が流通する流路が設けられ、更に、前記筒状体と容器本体の内壁面との間に、その容器本体の周方向に熱媒体を噴射するノズルを備え、前記容器本体の内側の底面に、前記ノズルより噴射された熱媒体を排出する排出管が立設されている。

Description

ガスハイドレートペレットのガス化装置およびガス化方法
　本発明は、ガスハイドレートペレットを運搬し、かつガス化するためのガス化装置及びその方法に関するものである。
　燃料ガスのなかでも特に、天然ガス（メタンガス、プロパンガスなどを主成分とする混合ガス）は、液化天然ガスのときの体積が気体状態のときの１／６００にまで体積が減少することから、液化天然ガス（以下、ＬＮＧ）の形態として産地から消費地などへ輸送されている。輸送には、周囲が断熱材で覆われたタンクを搭載するＬＮＧ船が使用されている。
　ところが、前記ＬＮＧは、その沸点が－１６２℃という極低温であり、温度の上昇に伴って急激に気化するという性質があるので、輸送時にはＬＮＧを前記極低温状態に保持し続ける必要があり、そのため高い保冷性能を有する特殊な容器が必要である。
　近年、燃料ガスの形態として、前述のＬＮＧよりもマイルドな冷却温度で安定的に輸送することのできるガスハイドレートというものが注目されている。このガスハイドレートは、天然ガスなどの原料ガスと原料水とを０～５℃程度の温度と３～５ＭＰａ程度の高圧の雰囲気下で気液接触させて水和反応させることで生成されており、このガスハイドレートは、複数の水分子が集合して形成された格子の中に天然ガス等の分子が閉じ込められた状態となっている。
　ガスハイドレートを大気圧下で安定した状態に保つには、平衡下の約マイナス８０℃以下で保存する必要があるが、平衡温度よりも高い温度のマイナス２０℃付近で比較的安定する「自己保存効果」というハイドレート特有の性質をもつ。この自己保存効果によって大気圧下でマイナス２０℃～マイナス１０℃程度というＬＮＧよりもかなりマイルドな雰囲気下で長期間に亘って貯蔵・輸送することができるという優れた特徴がある。
　更に、例えば天然ガスハイドレート（以下、ＮＧＨ）は、ＮＧＨのときの体積は気体のときの体積の１／１７０程度となっており、ＬＮＧよりは体積の減少量が少ないものの、前述のようにＬＮＧを－１６２℃という極低温に保持し続ける必要がなく、また、大気圧下で比較的安定的に長期間の貯蔵・輸送ができる。更には、ＬＮＧのような高耐久性・高断熱性の貯蔵容器でなくともよいので、輸送船・貨物船などをＮＧＨの輸送用に改造して利用することができ、専用の船舶を建造する費用などが軽減される。
　ところで、前記ＮＧＨなどのガスハイドレートは、粉雪状となって生成されていることから、嵩密度が小さい上に、取り扱い性がよくないという問題があったので、表面積を減少させると共に嵩密度を増大させる方法として、ガスハイドレートをアーモンド形状、レンズ形状、球形等に圧縮成形することが行われている。しかしながら、このように圧縮成形されたガスハイドレートペレットは、耐分解性が向上していることから、これを効率的に分解させてガス化する方法が提案されている。
　［水没攪拌方法］
　図６は、連続投入型ガス化装置４１（例えば、特許文献１参照。）の概略を示しており、容器１１内に供給口１２からペレット３１と逐次投入し、１℃～５℃に保温された水３２に接触させてペレット３１を分解させてガス化するようにしたものである。また、投入されるペレット３１は通常マイナス２５℃～マイナス５℃程度であるので、水３２を加熱して前述の温度に保持するための加熱器１８を備えている。更に、容器１１内の水３２を攪拌する攪拌機４２が設けられており、水３２とペレット３１との接触効率を高めて熱の授受が速やかに行われるようにし、そのペレット３１の分解を促進させている。また、ガスハイドレートは、原料水と水和反応したときの水和水を含んでおり、分解する際にガスと水とを放出するので、容器１１内の水位を所定に保持するための排出管１４が設けてある。
　攪拌方式の問題点は、解砕・攪拌装置を有することが必要であり、別途、動力消費が必要となる。また、攪拌を行うには、ペレットの周りの空間に多量の水が存在しなければならず、ガス化槽が肥大化する傾向にある。
　また、ペレット３１の貯蔵・輸送容器からガス化装置４１へ移送するための移送設備が必要であり、ガス化装置４１全体の設備が大型化していた。
　［水スプレー方法］
　図７は、ペレット３１の輸送およびガス化を行うことのできるガス化装置４３（例えば、特許文献２参照。）であり、容器１１内に貯蔵されているガスハイドレートペレット３１に水３２を噴霧するようにしたものである。
　このガス化装置４３は、ペレット３１の貯蔵・輸送およびガス化が同一装置で行えるので、装置全体がコンパクトになるものの、ガス化に伴って容器１１内のペレット３１の充填量が順次減少するので、ガスの発生量が変化しやすいという問題があり、ガスの案手供給が困難であった。
　また、噴霧された水３２が、容器１１内に充填されているペレット３１全体に行き渡るため、水３２の噴霧を停止してもペレット３１の分解を止めることができないという問題があった。
　［浸漬方法］
　図８は、ペレット３１の輸送およびガス化を行うことのできるガス化装置４５（例えば、特許文献３参照。）であり、容器１１内にペレット３１を充填して輸送し、容器１１内に水３２を導入してペレット３１を分解させるようになっている。このガス化装置４５は、前記容器１１の下方より水３２を導入するようになっており、容器１１内の水位を制御することで、水３２に浸漬されるペレット３１の量を調整するようにし、さらに、導入する水量および温度によってガス発生量を制御するようになっている。
　容器１１の底部側に位置するペレット３１は水３２に浸漬されるが、容器１１中間部や頂部に位置するペレット３１は水３２と接触することがないので、水位の調整によってガス発生量を正確に制御することができるようになっている。よって、ガスを外部に安定供給することができるようになっている。
　しかしながら、図５に示すように、このガス化装置４５では、容器１１の底部側のペレット３１が分解して空洞が形成され、所謂「ブリッジ現象」によってペレット３１が下方に供給されなくなってしまい、ガス化でなくなってしまうという問題があった。
　このブリッジ現象は、容器１１の内壁と接触しているペレット３１がその内壁に付着し、また、ペレット３１同士が自重による圧縮力を受けて壁面で支持されるためである。
　容器１１内に形成されたブリッジ３３を除去するには、このブリッジ３３を物理的に破壊する破壊手段を容器１１内に設ける等の対処が必要となり、前記ブリッジ３３を破壊するハンマー等の機構を容器１１内に設置することは、ペレット３１の搭載容量の減少を意味する。
　また、容器１１内に破壊手段を設けない場合、ブリッジ３３を破壊する度に容器１１を開放しなければならず、容器１１の開放に伴ってガスが放出してしまうという問題と、手間がかかるという問題があった。
特開２００４－７５８４９号公報 特開２００６－１６０８４１号公報 特開２００６－１３８３４９号公報
　本発明は、前記従来技術に鑑み、ガスハイドレートペレットの運搬・ガス化を同一の容器で可能とし、かつ、ペレットの分解によるガス発生量を制御し、更に、ブリッジ現象を発生させないガス化装置を提供することを目的とする。
　本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置は、次のように構成されている。
　１）断熱され密閉された容器本体と、この容器本体の内部に設けられたペレット充填用筒状体と、この筒状体内に保持されたガスハイドレートペレットを分解させる熱媒体を供給するノズルと、ガスハイドレートが分解して発生したガスを外部へ供給するガス供給管と、前記熱媒体を排出する排出管とを備え、前記ペレット充填用筒状体の側壁あるいは外壁面は、その内部に保持されているガスハイドレートペレットとの接触抵抗を低減させる滑り角度に形成され、更に、筒状体の外壁面と容器本体の内壁面との間に熱媒体が噴出するノズルの配置空間が形成されていると共に筒状体の下端と容器本体の底面との間に前記熱媒体の流通空間が形成されており、前記ノズルの配置空間の周方向に熱媒体が噴出するように構成されていることを特徴としている。
　２）前記ガスハイドレートペレットが保持されている筒状体の内壁面は、そのペレットとの接触抵抗を低減させる低摩擦手段が形成されており、前記低摩擦手段は、上下に延長された複数の突条あるいは複数の凹凸あるいはポリテトラフルオロエチレン樹脂被膜の何れかであることを特徴としている。
　３）前記容器本体の内側の底面に設けられた熱媒体の排出管は、前記熱媒体を排出する排出口がその排出管の先端に形成されており、更に、その排出管の先端位置が上下移動可能に設けられていることを特徴としている。
　４）前記容器本体は、貨物輸送可能に形成されていることを特徴としている。
　また、本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化方法は、次のように構成されている。
　５）前記容器本体の内壁面の周方向にガスハイドレートペレットを分解させる熱媒体を噴射し、この噴射された熱媒体によって容器本体の底面側にその熱媒体の旋回流を形成し、この旋回流によってガスハイドレートペレットに熱媒体を接触させて分解させることを特徴としている。
　６）前記容器本体の底面側に貯留される熱媒体の液面高さを調整してガスハイドレートペレットの分解速度を調整することを特徴としている。
　１）ガスハイドレートペレットを運搬する容器１１の内部に下方に向かって拡径する逆テーパーが形成された筒状本体１５を設けることで、ペレット３１に圧縮力が伝わりにくくなり、ブリッジ３３が発生しなくなる。
　結果、ガスハイドレートペレットが容器１１の下部に安定的に供給されるようになり、ガス化が安定してなされ、外部へガスを安定供給することができる。
　２）また、前記筒状体１５の内壁面に筋状体を形成したことにより、ペレット３１が接触している内壁面に付着することが防止される。更に、筒状体１５の内壁面にポリフルオロテトラエチレンを被覆させることで、より一層の付着が防止されて、ブリッジ３３が形成されなくなる。
　３）容器１１内に水３２を供給する際に、その容器１１の下部に設けたノズル１９を介して供給するようにしたことにより、容器１１内部に水３２の旋回流２２が形成され、この旋回流によってペレット３１と水３２との接触効率が向上するので、効率よくガス化することができる。さらに、ペレット３１を浸漬することで充填状態となり、水３２はペレット空隙を流れることで見かけの流速が上がり、高い熱伝達特性が得られる効果がある。
　また、前記旋回流２２により水３２の温度が均一となり、ペレット３１が局所的に分解してしまうことが防止される。
　４）容器本体１１とペレット充填用筒状体１５との間のノズル設置空間Ａに、ペレット３１を分解させる熱媒体３２が容器本体１１の周方向に噴射されるノズル１９を設けたので、ペレット３１によりノズル１９の先端側が塞がれてしまうことがなくなると共に、噴出された熱媒体３２が直ぐにペレット３１に衝突してしまうことが防止され、良好な旋回流２２を形成することができるようになる。
　５）容器１１から水３２を排水し、この排水を加熱した後に再び容器１１へ戻して循環利用するので、外部から新しい水を追加することなくガス化装置１０のみでガスの供給が可能となる。
　即ち、トラックなどの輸送手段にガス化装置１０を搭載し、前記ガス化装置１０のガス供給管１３をガス供給設備に接続するだけで、ガスの供給を行うことができるようになる。
図１は本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置の概略構成図（断面図）である。 図２は本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置の概略構成図（平断面図）である。 図３は筒状体の筋状体の一例を示す図である。 図４は旋回流のない場合のハイドレートの分解する様子を示す図である。 図５はブリッジの概略図である。 図６は従来のガス化装置（水没攪拌方法）の概略図である。 図７は従来のガス化装置（水スプレー方法）の概略図である。 図８は従来のガス化装置（浸漬方法）の概略図である。 図９は本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置の輸送形態を示す図である。
符号の説明
　１０　ガス化装置
　１１　容器
　１２　供給口
　１３　ガス排出管
　１４　排出管
　１５　筒状体
　１６　気液分離器
　１７　貯水槽
　１８　加熱器
　１９　ノズル
　２１　水流
　２２　旋回流
　２３　筋状体
　３１　ペレット
　３２　水
　以下、本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置について図示して説明する。
　図１に示すように、本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置１０は、容器１１内に下方に向かって拡径するテーパーが形成された筒状体１５を配置し、前記容器１１上部の供給口１２から投入されたガスハイドレートペレット３１を前記筒状体１５の内部に貯蔵している。この筒状体１５は、アルミニウムやステンレスなどの金属製、もくは樹脂製であり、前記ペレット３１と接触する内壁面は、そのペレット３１との接触抵抗が小さくなるようにエンボス加工されている。
　前記容器１１の下方には、水３２を噴射するためのノズル１９が複数設けられ、このノズル１９は同一の周方向に水３２を噴射し、容器１１内の水３２が渦巻くようになっている。また、容器１１の底部の中央には排出管１４が立設されており、容器１１内の水３２を排水するようになっている。排水された水３２は、加熱器１８を備えた貯水槽１７に流入し、前記加熱器１８で加熱されてポンプ３５を介して再びノズル１９より容器１１内へ噴射されている。
　容器１１の上部には、ペレット３１の分解により発生したガスを装置外へ排出するためのガス排出管１３が設けられ、このガス排出管１３には気液分離器１６が設けられている。この気液分離器１６により、ガス中の水分とガスとが分離され、水分は貯水槽１７へ戻され、ガスは供給設備などの外部設備へ供給するようになっている。
　図１において、前記ノズル１９は、容器１１と筒状体１５との間に形成されたノズル設置空間Ａに設置されており、ノズル１９から噴射される水３２の流れを妨げることなく旋回流２２を形成するようになっているのである。即ち、ノズル１９の先端にペレット３１が接触し、噴射される水３２の流れが阻害されないようになっている。また、噴射された水３２が容器１１の底面側へ勢いよく流入させる流通空間Ｂが形成されている。
　このように構成されたガスハイドレートペレット３１のガス化装置１０は、ペレット製造設備で製造されたペレット３１が供給口１２より投入され、ペレット３１が充填された状態で容器１１を運搬手段に搭載し、ガスの供給設備へ運搬される。
　目的地へ運搬されたガス化装置１０は、例えば加熱器１８により１℃～５℃に加熱された水３２がポンプ３５により圧送されてノズル１９を介して容器１１内へ噴射される。この噴射された水３２の噴流によって、図２に示すように、容器１１内に水３２の旋回流３２が形成され、ペレット３１が分解される。水３２は容器１１の底部に立設された排出管１４を介して排水され、貯水槽１７に流入される。図２に示すように、複数のノズル１９は同一の周方向に水３２を噴出し、この噴流によって旋回流２２が発生するようにしている。この旋回流２２により水３２の温度分布が均一となっている。
　また、旋回流２２を発生させることで、例えば、旋回流２２のない状態では図４に示すように一部のペレット３１が融け残って柱状となり、これが要因となってブリッジ３３が形成されることがあったが、このようなことが防止される。図４は、容器１１の中心に向かってノズル１９を複数設けた場合のペレット３１の融け残りを示している。
　ペレット３１の分解により生じたガスは、ガス排出管１３を介して外部の供給設備などに供給される。ペレット３１の分解により生じた水は、排出管１４を介して貯水槽１７へ排水され、再利用される。
　本実施例のガス化装置１０は、図３に示すように、筒状体１５の内壁に筋状体２３が形成されており、筒状体１５の内壁とペレット３１との付着をより一層防止するものである。前記筒状体１５の内壁は、筋状体２３の他に、ポリテトラフルオロエチレンを被覆させたり、コルゲート板のような波板を使用することもできる。
　本実施例は、図９に示すように、ガス化装置１０をトラック３６に搭載したものであり、ガスの供給を必要としている場所へ移動可能としたものである。例えば、被災地や離島にトラック３６で移動し、ガス供給管２４とガスを燃料とする機器等を接続し、ガスを供給することが可能となる。
　ガス化装置１０は、運搬容器とガス化容器とを同一の容器１１としたので、運搬先で自由にガス化し、ガスを供給することができるのである。
　本発明により、ガスハイドレートペレットの運搬・ガス化を同一の容器で可能とし、かつ、ペレットの分解によるガス発生量を制御し、更に、ブリッジ現象を発生させないガス化装置が提供される。
　本発明に係るガスハイドレートペレットのガス化装置およびガス化方法は、ガスハイドレートペレットの運搬・ガス化を同一の容器で可能とし、かつ、ペレットの分解によるガス発生量を制御し、更に、ブリッジ現象を発生させないガス化装置およびガス化方法を提供するものであって、ガスハイドレートペレットからの安定的なガス供給を可能とすると共に、運搬先で自由にガス化してガスの供給を行うことができる。

Claims (6)

  1. 　断熱され密閉された容器本体と、この容器本体の内部に設けられたペレット充填用筒状体と、この筒状体内に保持されたガスハイドレートペレットを分解させる熱媒体を供給するノズルと、ガスハイドレートが分解して発生したガスを外部へ供給するガス供給管と、前記熱媒体を排出する排出管とを備え、
    　前記ペレット充填用筒状体の側壁は、その内部に保持しているガスハイドレートペレットとの接触抵抗を低減させる滑り角度に形成され、更に、筒状体の外壁面と容器本体の内壁面との間に熱媒体が噴出するノズルの配置空間が形成されていると共に筒状体の下端と容器本体の底面との間に前記熱媒体の流通空間が形成されており、
    　前記ノズルの配置空間の周方向に熱媒体が噴出するように構成されていることを特徴とするガスハイドレートペレットのガス化装置。
  2. 　前記ガスハイドレートペレットが保持されている筒状体の内壁面は、そのペレットとの接触抵抗を低減させる低摩擦手段が形成されており、
    　前記低摩擦手段は、上下に延長された複数の突条あるいは複数の凹凸あるいは樹脂被膜の何れかであることを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートペレットのガス化装置。
  3. 　前記容器本体の内側の底面に設けられた熱媒体の排出管は、前記熱媒体を排出する排出口がその排出管の先端に形成されており、更に、その排出管の先端位置が上下移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートペレットのガス化装置。
  4. 　前記容器本体は、貨物輸送可能に形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートペレットのガス化装置。
  5. 　前記容器本体の内壁面の周方向にガスハイドレートペレットを分解させる熱媒体を噴射し、この噴射された熱媒体によって容器本体の底面側にその熱媒体の旋回流を形成し、この旋回流によってガスハイドレートペレットに熱媒体を接触させて分解させることを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートペレットのガス化装置におけるガス化方法。
  6. 　前記容器本体の底面側に貯留される熱媒体の液面高さを調整してガスハイドレートペレットの分解速度を調整することを特徴とする請求項５記載のガスハイドレートペレットのガス化装置におけるガス化方法。
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