(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスと水とを水和反応させて粉末状のガスハイドレート粉末を生成し、該ガスハイドレート粉末を略球形状に圧縮成形する圧縮成形装置において、前記圧縮成形装置は、前記ガスハイドレート粉末を収容するホッパー室と、前記ホッパー室の開口部の下部に配置された一対の圧縮ローラと、前記ホッパー室内のガスハイドレート粉末を前記圧縮ローラに供給する押込み装置から構成され、かつ、前記ホッパー室の少なくとも一面の下部より前記一対の圧縮ローラへ温水又は冷水を供給すると共に、他面の下部より排水することを特徴とするローラ型圧縮成形装置。
【請求項２】
前記ホッパー室の少なくとも一面の下部に温水又は冷水の噴出ノズルを設けたことを特徴とする請求項１記載のローラ型圧縮成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスハイドレート粉末製造装置における成形装置、より詳しくは、粉末状のガスハイドレート粉末を圧縮成形する成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、クリーンなエネルギー源として、メタンやプロパン等を主成分とする天然ガスが注目されている。そして、このような天然ガスの輸送や貯蔵のためにこれを液化して液化天然ガス（ＬＮＧ）とすることが行われている。しかしながら、このＬＮＧによるガスの輸送および貯蔵には極低温状態（−１６２℃以下）が必要であり、そのため輸送装置や貯蔵装置が高価なものになっている。
【０００３】
かかることから、原料ガスと水とを水和反応させてガスハイドレート粉末を製造し、このガスハイドレート粉末の自己保存性を奏する温度（例えば、−２０℃程度）に保持しながら輸送し、また、貯蔵することが提案されている。
【０００４】
このガスハイドレート粉末は、所定の圧力と温度条件下（例えば、４〜６ＭＰａ、０〜５℃）で天然ガス等と水とを接触させることにより製造され、このガスハイドレート粉末は、粉雪またはかき氷状の所謂粉末状である。
【０００５】
ところで、このような粉末状のガスハイドレート粉末は、貯蔵タンクへの充填率（ガスハイドレート粉末の体積／容器の体積）が小さいために、その輸送または貯蔵には、大きな容積を有するタンク等が必要になるばかりでなく、粉末状であるから表面積が大きくなってしまい、天然ガスと水とに分解してしまう分解速度が非常に速いという問題がある。また、大量に貯蔵すると下層のものが岩盤状に硬化してしまい、取出しが困難になるという問題がある。
【０００６】
かかることから、本発明者は、この粉末状のガスハイドレート粉末を成形装置により圧縮成形して略球形状等の成形品となし、このガスハイドレート粉末成形品を輸送し、または貯蔵することを先に提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
この成形装置Ｆは、図３に示す如く、ホッパー室３０に供給されたガスハイドレート粉末ｎを、対向するポケット３４（成形凹部）を有する一対の成形ローラ３３ａ，３３ｂに供給し、この成形ローラ３３ａ，３３ｂの回転と共に前記ポケット３４内に充填されたガスハイドレート粉末ｎを圧縮して成形するものである。そして、前記ポケット３４内にガスハイドレート粉末ｎを充填するためのスクリュー型押込み装置３１が前記ホッパー室３０に配置され、ガスハイドレート粉末の自重に加えて所定の圧力を付与するようになっている。
【０００８】
ところで、本発明者の知見によれば、前記したような成形装置Ｆによれば、粉雪状のガスハイドレート粉末ｎの略生成条件下（例えば、４〜６ＭＰａ、２〜５℃程度）において圧縮成形すると、この粉末ｎから水が染み出すということが判明した。そして、このガスハイドレート粉末ｎは、水よりも比重が小さいために、染み出した水がホッパー室３０内に溜まると浮き上がるという性質があることと、成形圧力を高圧にすると染み出す水の量が増加するということも判明した。
【０００９】
前記ガスハイドレート粉末ｎを原料として成形装置Ｆで圧縮成形を行うと、運転初期は染み出した水が溜っていないので順調にペレットｐの製造ができるが、両ローラ３４ａ，３４ｂの間隙には圧密状態のガスハイドレートが充填されているので、該両ローラ３４ａ，３４ｂにより絞り出された水（絞水）は、ローラ３４ａ，３４ｂの間隙より排水されることなくホッパー室３０内に溜まっていく。
【００１０】
かかる状態で運転を続けると、ホッパー室３０内の水位が上昇していくこととなり、これに伴ってガスハイドレート粉末に浮力が生じ、送出し装置３１で押込まれるガスハイドレート粉末ｎと、浮上しようとするガスハイドレート粉末ｎとが該装置３１のスクリューの先端付近に次々と滞留するようになり、これが塊となってしまう。
【００１１】
そして、送出し装置３１より供給された粉末ｎが、ローラ６ａ，６ｂの軸方向に延長する断面略楔形の塊を成長させ、ある程度の大きさに達した塊ｂとなってホッパー室３０の開口部３５内や成形ローラ３３ａ，３３ｂ間に栓の如く作用してガスハイドレート粉末ｎが成形ローラ３３ａ，３３ｂに供給できなくなり、ガスハイドレート粉末の成形体ｐ（ペレット）が製造できなくなるという問題があった。
【００１２】
また、常圧（大気圧）において前記成形装置Ｆを運転する際も、ポケット３４内に確実に充填するために押込み装置３１の加圧力を上昇させると、スクリュー先端付近で粉末ｎ同士が固着して塊を生じ、閉止栓として作用するという同様の問題があった。
【００１３】
このように塊ｂを生ずると、成形装置Ｆの運転を中断し、このガスハイドレート粉末ｎの塊ｂを除去する必要があり、装置Ｆの分解・組立・調整といった作業をしなくてはならず、結果、ガスハイドレート粉末製造装置の運転効率を著しく損なうこととなる。特に、この成形装置Ｆがガスハイドレート粉末の略生成条件の高圧雰囲気（４〜６ＭＰａ）下でガスハイドレート粉末成形品ｐの製造を行っている場合は、装置全体が２００ｍｍ以上の厚みのある堅牢な耐圧容器に収容されている関係で、ガスハイドレート粉末の塊ｂの除去作業は極めて困難であるという問題があり、前記塊ｂが溶解するまでの長時間（例えば、２４時間）成形装置Ｂは運転を停止することとなり、ついには原料であるガスハイドレート粉末ｎの製造装置の生産量を極端に低下又は生産を停止しなければならないという問題があった。
【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】
【００１４】
本発明は、前記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、圧縮成形ローラ間に生ずるガスハイドレート粉末自体の塊による閉塞栓を迅速に融解するローラ型成形機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための本発明に係るローラ型圧縮成形装置は、
１）原料ガスと水とを水和反応させて粉末状のガスハイドレート粉末を生成し、該ガスハイドレート粉末を略球形状に圧縮成形する圧縮成形装置において、前記圧縮成形装置は、前記ガスハイドレート粉末を収容するホッパー室と、前記ホッパー室の開口部の下部に配置された一対の圧縮ローラと、前記ホッパー室内のガスハイドレート粉末を前記圧縮ローラに供給する押込み装置から構成され、かつ、前記ホッパー室の少なくとも一面の下部より前記一対の圧縮ローラへ温水又は冷水を供給すると共に、他面の下部より排水することを特徴とする。
２）前記ホッパー室の少なくとも一面の下部に温水又は冷水の噴出ノズルを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る成形装置は、圧縮成形ローラ間に生ずる略楔形状のガスハイドレート粉末の塊（閉塞栓）を温水で直接的に融解させているので、融解速度が速い。従って、成形装置の詰まりによるペレットの製造中断時間を短縮し、特に、ガスハイドレート粉末の略生成条件下の高圧においてペレットを製造する際の閉塞解除操作が著しく改善され、ガスハイドレートペレットの生産量が低下するのを防止する。
【００１７】
さらに、前記温水を噴出するようにしたことで、前記塊に集中的に温水が高圧で衝突するので、一層効率よく塊を融解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１及び図２を参照して本発明に係る圧縮成形装置Ａの実施形態を説明する。
本発明に係る圧縮成形装置Ａは、図１並びに図２に示す如く、ガスハイドレート粉末ｎを収容するホッパー室５と、前記ホッパー室５の開口部５ａの下部に配置された一対の圧縮ローラ６ａ，６ｂと、前記ホッパー室５内のガスハイドレート粉末ｎを前記圧縮ローラ６ａ，６ｂに供給する押込み装置１２から構成されており、前記ホッパー室５は、圧縮ローラ６ａ，６ｂの側面に対向して配置される側板１ａ，１ｂと、前記圧縮ローラ６ａと圧縮ローラ６ｂとの間隙に向かって傾斜の形成され対向して配置されるフィーダベース１０ａ，１０ｂとからなり、前記ホッパー室５内にはガスハイドレート粉末ｎを前記圧縮ローラ６ａ，６ｂに供給するスクリュー型の押込み装置１２が配置されている。
【００１９】
そして、前記ホッパー室５の側板１ａの下部より前記一対の圧縮ローラ６ａ，６ｂへ温水ｈ１を供給すると共に、他方の側板１ｂの下部より排水するようになっている。さらに、前記側板１ａの下部に前記温水を噴出するノズル３が設けてある。
【００２０】
前記温水ｈ１は、前記排水管４より排出されるガスハイドレート粉末ｎの絞水ｈ３や、ガスハイドレート粉末製造装置における未反応水等、またはイオン交換水や純水等の水を、温調装置並びに移送ポンプと貯水タンクと熱交換器からなる恒温槽（不図示）で所定の温度（例えば、６０〜８０℃の範囲）に保持するようになっており、熱媒体管路２を介して前記ホッパー室５に供給し、かつ、その供給した温水及び前記絞水ｈ３を排水管４を介して前記恒温槽に還流するようになっている。
【００２１】
また、場合によって前記側板１ａの熱媒体管路２に冷却水（例えば、１℃程度の純水等）を流通させ、側板１ａ並びにローラ６ａ，６ｂを冷却することができるようになっている。
【００２２】
このように構成されたガスハイドレート粉末ｎの圧宿成形装置Ａは、ガスハイドレート粉末の略生成条件（例えば、５ＭＰａ、３℃程度）下において、図示しないガスハイドレート粉末の製造装置から供給されるガスハイドレート粉末ｎを一旦ホッパー室５内に保持し、スクリュー型の押込み装置１２の作用によりホッパー室５の開口部５ａの下部に配置された一対の圧縮ローラ６ａ，６ｂに供給し、該圧縮ローラ６ａ，６ｂに形成されたポケット７内に前記ガスハイドレート粉末ｎが確実に充填され、前記圧縮ローラ６ａ，６ｂの回転と共に圧縮されてペレットｐが製造される。
【００２３】
前記圧縮ローラ６ａ，６ｂによる圧縮部分では、ガスハイドレート粉末ｎ中の水分（未反応水）が絞り出されるようにして染み出てくることになる。この絞水ｈ３は、両ローラ６ａ，６ｂの成形間隙にガスハイドレートが圧密状態であるので、この間隙から外部に排水されないが、ホッパー室５の側板１ｂの下部に設けた排水管４を介して常時排水される。
【００２４】
ところで、この装置Ａを用いてペレットｐを製造している際に、押込み装置１２の押圧力や原料であるガスハイドレート粉末ｎの性状等により両ローラ６ａ，６ｂ間及びホッパー室５の開口部５ａに前述の略楔形状の塊ｂ（閉塞栓）を生ずることがある。
【００２５】
このような際に前記恒温槽より温水ｈ１（例えば、６０℃）を、側板１ａの熱媒体管路２を介してホッパー室５内に供給する。
【００２６】
この温水ｈ１の供給量や温度は、ホッパー室内の大きさと成形ローラの軸方向の長さ、供給されるガスハイドレート粉末の温度等により、適宜調節するのが好ましい。
【００２７】
そして、温水ｈ１を供給されたガスハイドレート粉末の塊による閉塞栓ｂは、この温水ｈ１の熱を受熱してガス（メタン、プロパン等の天然ガス）を放出しながら短時間（例えば、３〜６分）で融解（分解）する。そして、閉塞栓ｂに熱を付与した温水ｈ１は排水ｈ２として排水管４を介して排水される。
【００２８】
前記発生したガスは、ガス回収管路を介してガスハイドレート粉末製造装置等の原料ガスとして再利用される。
【００２９】
本発明に係る成形装置Ａにより、成形装置のホッパー室５内に生ずる略楔形状の塊（閉塞栓）を除去する操作にかかる負担が著しく軽減し、かつ、その除去にかかる時間が数時間から数分にまで短縮される。
【００３０】
なお、本実施形態ではホッパー室５内に温水を供給するものについて説明したが、ノズル３によって塊ｂに高圧の噴流を衝突させているので、冷水（例えば、１〜４℃程度）を用いてもよい。
【００３１】
また、ホッパー室５の側板１ａ，１ｂの下部に複数の可動ノズルを設け、所定の箇所に集中的に高圧の噴流を衝突させることができる。この場合は、さらに効果的に、塊ｂを溶解させることができる。
【００３２】
さらにまた、排水管４のホッパー室５内側の開口部５ａにガスハイドレート粉末ｎが詰まらないように、この管路の設けてある側板１ｂ内の管路周囲に前記温水を流通させる管路を設け、排水管４内に粉末が詰まらないようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る成形装置の一実施態様の概略構成図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】従来の成形装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ  成形装置
ｈ１  温水
ｈ２  排水
ｈ３  絞水
１、１ａ，１ｂ  側板
２  熱媒体管路
３  噴出ノズル
４  排水管
５  ホッパー室
６ａ，６ｂ  成形ローラ
７  ポケット
９ａ，９ｂ  ローラ軸
１０ａ，１０ｂ  フィーダベース
１０ｃ，１０ｄ  傾斜面
１２  押込み装置
１３  熱媒体配管
【図１】
0004820678.tif 000002
【図２】
0004820678.tif 000003
【図３】
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