(57)【要約】  ガスハイドレートの生成条件における高圧下でガスハイドレートペレットを製造する成型機に関し、高価なメカニカルシールの使用を極力抑え安価な成型機を提供する。  両端が軸受により支持された回転軸にそれぞれ取り付けられた二個の成型ロールと、該成型ロールを回転させる駆動装置と、前記成型ロールに粉体を供給するスクリュー式移送装置と、高圧容器とから構成され、前記軸受と前記回転軸と前記成型ロールとを前記高圧容器内に配置した。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧下で原料ガスと原料水とを反応させて生成したガスハイドレートを収容するホッパーと、このホッパーの開口部の下部に配置された一対の成型ロールと、前記ホッパー内のガスハイドレート粉末を前記成型ロールに供給するスクリュー式移送装置とを有するガスハイドレートの圧縮成型装置において、
前記成型ロールを前記ガスハイドレートの生成圧力に加圧可能な高圧容器内に配置したことを特徴とするガスハイドレートの圧縮成型装置。
【請求項２】
前記スクリュー式移送装置を、前記高圧容器内に配置したことを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートの圧縮成型装置。
【請求項３】
前記成型ロールを駆動する駆動装置を、前記高圧容器内に配置したことを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートの圧縮成型装置。
【請求項４】
前記成型ロールを駆動する駆動装置を構成する駆動機または／および前記スクリュー式移送装置を駆動する駆動機が油圧モータであることを特徴とする請求項１，２又は３記載のガスハイドレートの圧縮成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスハイドレートを圧縮成型する成型機、より詳しくは、高圧ガス雰囲気下でガスハイドレートを圧縮成型してペレットを生成するに好適な成型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、粉体を圧縮してペレットを成型する場合、表面に成型凹部が形成された一対の成型ロールを有する成型装置が使用されている。例えば、図５に示すように、二個の成型ロール６ａ，６ｂを近接させた状態で収容する函体４と、この函体４の上部に粉体ａの供給口２と、函体４の下部に圧縮成型されたペレットの排出口３を備えている。【０００３】
このように構成された成型装置１において、粉体ａはスクリュー式移送装置１６により成型ロール６ａ，６ｂに供給され、該ロール６ａ，６ｂの表面に形成された成型凹部で押圧・圧縮されてペレットＰとなって排出口３から排出されるようになっている。【０００４】
ところで、本出願人は、天然ガスなどのメタンを主成分とする原料ガスと水とを所定の圧力と温度（例えば、５．４ＭＰａ、４℃）において気液接触させてガスハイドレートを生成し、これを前記圧力雰囲気において、一対の回転ロールにより圧縮成型してペレット化することにより該ガスハイドレートの充填率向上や輸送及び貯蔵の安定性・安全性向上、または荷役の取扱い性向上を図ることを先に提案している（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２２０３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記したような従来の成型装置により高圧ガス雰囲気で粉体をペレット化する場合、原料ガスはメタン等の可燃性ガス・引火性ガスでもあるので、前記軸受部分よりその高圧ガスが漏出しないようにそれぞれの軸受にメカニカルシールを設ける必要があり、結果として成型装置が高価なものとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記したような従来の問題点を解決するためになされたものであって、
１）高圧下で原料ガスと原料水とを反応させて生成したガスハイドレートを収容するホッパーと、このホッパーの開口部の下部に配置された一対の成型ロールと、前記ホッパー内のガスハイドレート粉末を前記成型ロールに供給するスクリュー式移送装置とを有するガスハイドレートの圧縮成型装置において、前記成型ロールを前記ガスハイドレートの生成圧力に加圧可能な高圧容器内に配置したことを特徴とする。
２）前記スクリュー式移送装置を、前記高圧容器内に配置したことを特徴とする。
３）前記成型ロールを駆動する駆動装置を、前記高圧容器内に配置したことを特徴とする。
４）前記成型ロールを駆動する駆動装置を構成する駆動機または／および前記スクリュー式移送装置を駆動する駆動機が油圧モータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、成型ロールをガスハイドレートの生成圧力に加圧可能な高圧容器内に設置したので、高価なメカニカルシールを使用する必要がなく、それにより設備費を安価にできる。【０００８】
また、従来用いられていた成型機を高圧容器内に配置するという簡単な改造だけでガスハイドレートが生成する高圧下で使用することができるようになる。【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、スクリュー式移送装置が高圧容器内に配置されるので、スクリュー式移送装置のスクリュー軸がこの高圧容器を貫通することがなくなる。つまり、このスクリュー軸が高圧容器を貫通する部分にメカニカルシール等のシール機構を設ける必要がなくなり、製作コストが更に抑えられ、更に、スクリュー軸の貫通部分よりガス漏れすることが防止される。【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、成型ロールの駆動装置を高圧容器内に設置したので、この駆動装置の駆動軸が高圧容器を貫通することがない。従って、この貫通部分に高価なメカニカルシールを設ける必要がなく、それによりコストの増加が防止され、また、前記貫通部分よりガス漏れしたりする虞がない。【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、駆動装置の駆動機を油圧モータとしたので、電動機のように火花を生ずることがないので、高圧容器内が、高圧かつ可燃性ガス雰囲気であっても引火・爆発の危険性がない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明による成型機を組み込んだ天然ガスハイドレートの製造装置の系統図である。
【図２】図２は本発明による成型機の一実施態様の概略平面図である。
【図３】図３は本発明による成型機の一実施態様の側面図である。
【図４】図４は本発明による成型機の他の実施態様の側面図である。
【図５】図５は本発明による成型機の更に他の実施態様の側面図である。
【図６】図６は従来の成型ロールを有する成型機の概略側面図である。
【符合の説明】
【００１３】
１，２２  成型装置
２，３０  供給口
３，３１  排出口
４  函体
５ａ，５ｂ，３４，４２，４５  回転軸
６ａ，６ｂ，３３ａ，３３ｂ  成型ローラ
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ  軸受
８，４０  駆動装置
９，４１，４２  電動機
３８  減速機
３６  同期装置
１３，４７  ホッパー
１４  スクリュー軸
１５，４６  スクリュー
１６，４３  スクリュー式移送装置
２０  生成器
２１  脱水装置
２２  成形装置
２３  冷却器
２４  脱圧装置
２５  高圧容器
２６  成型機
２７  蓋体
２８  ボルト
２９  支持脚
３２  架台
３７，３９  支持部材
４４ａ，４４ｂ  油圧モータ
４８  ガイド
５０  メカニカルシール
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図１乃至図４に基づき本発明にかかる成型機の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明にかかる成型機を組み込んだガスハイドレート製造装置の系統図である。本図において符号２０は生成器、２１は脱水装置、２２は成型機、２３は冷却器、２４は脱圧装置である。【００１６】
所定の圧力と温度（例えば、５．４ＭＰａ、４℃）に保持された生成器２０に原料ガスｇと原料水ｗとを導入し、攪拌方式やバブリング方式などによりこの原料ガスｇと原料水ｗとを接触反応させてガスハイドレートを含有するスラリーｈ１を生成する。【００１７】
次いで、前記スラリーを脱水装置２１にて脱水し、ガスハイドレート含有量の多い粉体状のガスハイドレートｈ２を得る。【００１８】
前記粉体状のガスハイドレートｈ２は、成型装置２２に供給されて５〜３０ｍｍ程度の長さのペレットＰが製造される。このガスハイドレートペレットＰは、冷却器２３によりに冷却され（例えば、−２０℃程度）、脱圧装置２４により大気圧（０．１ＭＰａ）にまで脱圧され、後流側に配置された貯槽（図示せず）に蓄えられる。【００１９】
次に、この図１のようなガスハイドレート製造装置に用いられているガスハイドレートの成型装置２２について図２及び図３を参照して説明する。【００２０】
この図２及び図３において、２５は高圧容器であって、この高圧容器２５には蓋体２７をボルト２８により取り付けて構成されている。また、この高圧容器２５は、該容器２５下部に設けられた支持脚２９により図示しない基礎に据え付けられている。また、前記高圧容器２５の上部には粉体状のガスハイドレートｈ２の供給口３０が、また下部にはペレットＰを排出する排出口３１が設けられている。【００２１】
このように構成された高圧容器２５内には架台３２が設けられ、この架台３２上に成型機２６、同期装置３６、減速機３８が取り付けられている。【００２２】
前記成型機２６を構成する成型ロール３３ａ，３３ｂを回転させる駆動装置４０は、電動機４１と減速機３８と、同期歯車を備えた同期装置３６とから構成されている。この電動機４１の回転軸４２は前記高圧容器２５の側壁２５ａを貫通しており、この貫通部分にはメカニカルシール５０が設けられている。【００２３】
スクリュー式移送装置４３は、ガスハイドレートｈ２を収容するホッパー４７と、該ホッパー内４７のガスハイドレートｈ２を送給するスクリュー４６とにより構成され、前記スクリュー４６は高圧容器２５の内側に配置された油圧モータ４４ａの回転軸４５に取り付けられている。また、前記スクリュー式移送装置４３のホッパー４７には、供給口３０から供給されたガスハイドレートｈ２をこのホッパー４７内に導入するガイド４８が設けられている。【００２４】
このように構成されたガスハイドレートの成型装置２２において、耐圧容器２５内は、前記脱水装置２１内の圧力となっており、この脱水装置２１より供給されるガスハイドレートｈ２が圧力差により吹き出したりすることなくスムーズに供給されるようになっている。【００２５】
そして、前記脱水装置２１より供給された粉体状のガスハイドレートｈ２は、供給口３０とガイド４８を介してホッパー４７内に供給される。このホッパー４７内のガスハイドレートｈ２は、スクリュー式移送装置４３により成型機２６の成型ロール３３ａ，３３ｂの間に圧入される。圧入されたガスハイドレートｈ２は、成型凹部（図示せず）で圧縮成型されてガスハイドレートペレットＰとなって排出口３１より排出され、図示しない貯槽等に貯蔵される。【００２６】
本実施例により、高圧容器２５を貫通する回転軸は、成型機２６の電動機４１の１箇所のみとなるため、成型装置２２を安価に製作することができる。【００２７】
また、高圧容器２５内で、ガスハイドレートが分解することなく、かつ、ガスが漏出することなくペレットを製造することができる。
【実施例２】
【００２８】
図４は、本発明による成型装置のさらに他の実施態様の側面図であり、図２乃至図３と同一符合は同一名称を示す。【００２９】
この実施態様における成型装置２２は、電動機を油圧モータ４４ｂに替えさらに高圧容器２５内に配置するように構成したものである。【００３０】
本実施例により、高圧容器２５を貫通する回転軸はスクリュー式移送装置４３の電動機４２の回転軸４５のみとなるため、シール箇所が１箇所となり、その結果、成型装置２２を安価に製作することができる。【００３１】
また、駆動機としての電動機を油圧モータとすることにより、高圧容器２５内がメタンガスを主成分とする天然ガス等の可燃性ガス雰囲気であったとしても爆発の危険がなくなるのである。
【実施例３】
【００３２】
図５は、本発明による成形装置のさらにまた他の実施態様の側面図であり、前述の実施例において図示した図２乃至図４と同一符号は同一名称を示す。【００３３】
この実施態様における成形装置２２は、成型ロール３３ａ，３３ｂの駆動装置４０と、スクリュー式移送装置４３とを高圧容器２５内に配設し、更に、前記スクリュー式移送装置４３のスクリュー４６を駆動する駆動装置も高圧容器２５内に配設したものである。また、前記駆動装置は、油圧モータ４４ａである。【００３４】
本実施例により、高圧容器２５を貫通する回転軸がなくなり、前述の実施例のようなシール箇所が不要となるので、成形装置２２を更に安価に製作することができる。【００３５】
前記実施例１〜３において説明した実施態様は、一例であって、これに限定されるものではない。本発明の重要な点は、少なくとも駆動用モータを高圧容器内に配置してメカニカルシール部を少なくするという技術思想にあり、かかる思想を逸脱しない範囲で種々変更することが出来ることは明らかである。【００３６】
即ち、成型ロール３３ａ，３３ｂの駆動装置４０とスクリュー式移送装置４３と、このスクリュー式移送装置４３の駆動装置４４ａを高圧容器２５内に配置することにより、メカニカルシール部が省略され、成形装置２２が安価に製作することができるようになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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