專利名稱：氣體水合物制造裝置和脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體水合物制造裝置和脫水裝置。
背景技術(shù)：
氣體水合物是將氣體取入到水分子制作的籃中的結(jié)構(gòu)的固態(tài)的水 合物，例如在大氣壓下在零下十幾度的溫度下穩(wěn)定，所以進(jìn)行作為代
替液化天然氣(LNG)的天然氣的輸送、貯藏單元使用的研究。氣體水 合物可以在比較容易獲得的溫度和壓力條件下制造，并且如上所述可 以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的保存。
因此，從氣田開采的天然氣在酸性氣體除去工序中除去二氧化碳 (C02)、硫化氬(H2S)等酸性氣體，然后暫時(shí)貯藏在氣體貯藏部中， 之后在生成工序中與水發(fā)生水合反應(yīng)，由此成為氣體水合物。該氣體 水合物是混合有水的漿狀，在生成工序接下來的脫水工序中，除去混 合的未反應(yīng)水，進(jìn)而經(jīng)再生成工序、冷卻工序和減壓工序，然后封入 貯存器等容器中，在貯藏裝置內(nèi)以調(diào)整為既定的溫度、壓力的狀態(tài)貯 藏。這樣，氣體水合物在生成工序中是含有多用的水的漿狀，因此， 如果直接貯藏或輸送，水相應(yīng)地會(huì)耗費(fèi)額外的成本。因此提出了使用 螺旋壓機(jī)型脫水裝置對(duì)漿狀的氣體水合物強(qiáng)制進(jìn)行脫水的天然氣水合 物生成方法(例如日本特開2003-105362號(hào)公報(bào)。)。
但是，該螺旋壓機(jī)型脫水裝置是施行了篩網(wǎng)加工的內(nèi)壁和在該內(nèi) 壁的外側(cè)構(gòu)成外殼的筒體的兩層結(jié)構(gòu)，利用設(shè)置在上述內(nèi)壁內(nèi)的螺旋 軸使?jié){狀的天然氣水合物強(qiáng)制前進(jìn)，由此從上述內(nèi)壁的加工出的網(wǎng)孔 中除去水，因此，在脫水(濃縮)過程中，大部分天然氣水合物與水 一起溜過內(nèi)壁的篩網(wǎng)孔，致使天然氣水合物的回收率降低。另外耗費(fèi) 用于使螺旋軸以高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力費(fèi)用。進(jìn)而，由于在內(nèi)部處于高壓 的狀態(tài)下產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩，所以整個(gè)設(shè)備變得過重，需要從高壓直到大氣 壓密封螺旋軸。
為了消除這樣的問題，本發(fā)明的發(fā)明者們提出了利用重力的重力 脫水方式，而不是像現(xiàn)有那樣的強(qiáng)制脫水，但是，由于重力脫水塔的塔徑上下恒定，所以當(dāng)比設(shè)置在重力脫水塔上的金屬篩制的除水部更 靠上方的脫水區(qū)的阻力增大時(shí)，向重力脫水塔搬送氣體水合物漿的漿 泵排出力增大，或者重力脫水塔由于氣體水合物而閉塞，或者除水部 的液面(水位)上升而造成脫水不良等問題，從而有時(shí)不能以維持恒 定的脫水率的狀態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)而，氣體水合物制造裝置提出 了各種方案，例如作為內(nèi)筒容器和外筒容器的雙層結(jié)構(gòu)，有的裝置產(chǎn)
生該兩容器的間隙的氣體水合物的搬送路(參照日本特開2004-10686 號(hào)公報(bào))。
然而，在該裝置中需要對(duì)氣體水合物的生成不發(fā)揮作用的耐壓結(jié) 構(gòu)的外筒容器，從而導(dǎo)致設(shè)備大型化，成本升高。再者，由于在外筒 容器和內(nèi)筒容器的間隙中充滿氣體，所以存在難以除去內(nèi)筒容器的氣 體水合物的生成熱，從外側(cè)也難以進(jìn)行有效率的冷卻的問題。在所生 成的氣體水合物根據(jù)附著水分率等的程度而成為附著性高的性狀的情 況下，也會(huì)產(chǎn)生氣體水合物接合在容器壁面上而不能順暢地搬送的問 題。
再者，在該公報(bào)的圖5中提出了這樣的裝置擠壓氣體水合物生 成容器的上部并設(shè)置垂直螺旋輸送器和水平螺旋輸送器，搬送所生成 的氣體水合物的裝置。但是，在該裝置中也會(huì)出現(xiàn)所生成的氣體水合
物接合在生成容器的內(nèi)側(cè)面上而不能順暢地排出的問題。
另一方面，根據(jù)日本特開2001-342473號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)所記 載的氣體水合物的脫水方法，首先將從生成容器中抽出的氣體水合物 漿引導(dǎo)至螺旋壓機(jī)等加壓脫水裝置中進(jìn)行物理脫水。然后將進(jìn)行了物 理脫水的氣體水合物漿引導(dǎo)至螺旋輸送器等以進(jìn)行移送，并且取入原 料氣體，使附著在氣體水合物上的水分與原料氣體反應(yīng)，并進(jìn)行水合 脫水，由此獲得附著水少的氣體水合物。然而如專利文獻(xiàn)3所示，由 螺桿攪拌進(jìn)行了物理脫水的氣體水合物，使附著在氣體水合物上的水 分與原料氣體反應(yīng)并進(jìn)行脫水，根據(jù)這樣的水合脫水方法，由于水分 與原料氣體的接觸效率有限度，所以不能獲得高脫水率。
針對(duì)于此，例如考慮以下流動(dòng)層脫水方法即，將原料氣體吹入 進(jìn)行了物理脫水的氣體水合物中，形成流動(dòng)層，使附著在流動(dòng)化的氣 體水合物上的水分與原料氣體反應(yīng)來進(jìn)行水合脫水。根據(jù)該方法，由 于水分與原料氣體的接觸效率高，所以能夠獲得高脫水率。然而，如專利文獻(xiàn)3所示，雖然在機(jī)械地?cái)嚢柽M(jìn)行了物理脫水的 氣體水合物漿來進(jìn)行水合脫水的情況下幾乎不成為問題，但是，例如
在進(jìn)行流動(dòng)層脫水的情況下，為了確保既定的流動(dòng)狀態(tài)，需要預(yù)先提 高物理脫水后的脫水率。然而，根據(jù)現(xiàn)有的物理脫水不能獲得足夠的 脫水率，所以存在后續(xù)工序中的水合脫水的選擇自由度受到限制的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第l課題在于減小重力脫水中的氣體水合物的移動(dòng)阻力， 實(shí)現(xiàn)重力脫水塔的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且實(shí)現(xiàn)恒定脫水率的運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的 第2課題在于提供一種氣體水合物制造裝置，能夠簡(jiǎn)化設(shè)備來降低成 本，并且具有能夠在對(duì)所生成的氣體水合物的附著水進(jìn)行脫水的同時(shí) 將其順暢地排出的排出機(jī)構(gòu)。再者，本發(fā)明的第3課題在于提高螺旋 壓機(jī)式的物理脫水對(duì)氣體水合物漿的脫水率。
接下來說明解決本發(fā)明的課題的手段。
1 )本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以 生成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn) 行除水，其特征在于，上述重力脫水器由筒狀的第1塔體、設(shè)置在該 第1塔體上部的筒狀的除水部、設(shè)置在該除水部外側(cè)的承水部、和設(shè) 置在上述除水部上部的筒狀的第2塔體形成，并且該第2塔體的橫截 面積從下方朝上方連續(xù)或間歇地增大。
由此，與第2塔體的內(nèi)徑恒定的現(xiàn)有技術(shù)的情況相比，脫水后的 氣體水合物的移動(dòng)阻力大幅地減小。因此能夠抑制向脫水器搬送氣體
水合物漿的漿泵的排出壓力增大，或者脫水器由于氣體水合物的粒子 層而閉塞，或者液面上升導(dǎo)致脫水不良等問題。
再者，在該發(fā)明中，由于除水部和第2塔體的橫截面積從除水部 的下方朝第2塔體的上方連續(xù)或間歇地增大，所以能夠減小除水部和 第2塔體的上方的氣體水合物的移動(dòng)阻力。在此優(yōu)選的是，除水部和/ 或第2塔體的橫截面積從下方朝上方連續(xù)地增大，并且其打開角度e 為1~30° 。另外優(yōu)選的是，除水部和/或第2塔體的橫截面積從下方 朝上方間歇地增大，并且在其階差部的寬度為a，階差部的高度為b， 最下部的塔徑為d時(shí)，滿足a=(l/5~ 1/100) xd， b/a=2~120。2)本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生 成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行 除水，其特征在于，上述重力脫水器由筒狀的第l塔體、設(shè)置在該第1 塔體上部的筒狀的除水部、設(shè)置在該除水部外側(cè)的承水部、和設(shè)置在 上述除水部上部的筒狀的第2塔體形成，并且在上述除水部設(shè)置有無 數(shù)的貫通孔或狹縫。
由此，與除水部使用金屬篩的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠減小除水部的 氣體水合物漿移動(dòng)阻力。因此能夠使向脫水器送出氣體水合物漿的漿 泵以流量恒定、排出壓恒定的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。再者，由于氣體水 合物層的移動(dòng)速度恒定，所以能夠?qū)崿F(xiàn)脫水器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，通 過氣體水合物層的順暢的移動(dòng)，能夠獲得恒定的脫水率，所以能夠向
脫水器的下一工序供給恒定質(zhì)量、恒定量的氣體水合物。
再者，在該發(fā)明中，其特征在于，設(shè)置于上述除水部的貫通孔的 孔徑從上述除水部的下方朝上方連續(xù)或階段性地增大，所以與除水部 使用金屬篩的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠大幅地減小除水部的氣體水合物漿 移動(dòng)阻力。因此能夠使向脫水器送出氣體水合物漿的漿泵以流量恒定、 排出壓恒定的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。再者，由于氣體水合物層的移動(dòng)速 度恒定，所以能夠?qū)崿F(xiàn)脫水器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，通過氣體水合物層 的順暢的移動(dòng)，能夠獲得恒定的脫水率，所以能夠向脫水器的下一工 序供給恒定質(zhì)量、恒定量的氣體氷合物。
在此優(yōu)選的是，上述貫通孔交錯(cuò)狀或棋盤格狀地配置在上述除水 部。此外優(yōu)選的是，上述貫通孔的最小孔徑為0. l~5mm，上述貫通孔 的最大孔徑為0. 5 ~ 10. 0mm。
再者，該發(fā)明由于上述貫通孔以其出口比入口靠近下方的方式傾 斜，所以能夠更順暢地進(jìn)行脫水，與除水部使用金屬篩的現(xiàn)有技術(shù)相 比，能夠大幅地減小除水部的氣體水合物漿移動(dòng)阻力。因此能夠使向 脫水器送出氣體水合物漿的漿泵以流量恒定、排出壓恒定的穩(wěn)定狀態(tài) 進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。再者，由于氣體水合物層的移動(dòng)速度恒定，所以能夠?qū)崿F(xiàn) 脫水器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，通過氣體水合物層的順暢的移動(dòng)，能夠獲 得恒定的脫水率，所以能夠向脫水器的下一工序供給恒定質(zhì)量、恒定 量的氣體水合物。
在此優(yōu)選的是，上述貫通孔的孔徑為0. 1 ~ 10. Omm。此外優(yōu)選的是，個(gè)來形成。另外優(yōu)選的是，各線狀體的寬度或各狹縫間的間隔為1.0~ 5. Omm,各線狀體間的間隔或各狹縫的寬度為0. 1 ~ 5. Omm。
3) 本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生 成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行 除水，其特征在于，在上述重力脫水器的除水部設(shè)置狹縫狀或菱形等 任意形狀的第1開口部，并且在上述除水部的外側(cè)嵌合有具有與上述 第1開口部對(duì)置的第2開口部的除水部控制用外筒，通過該除水部控 制用外筒的移位來改變上述第1開口部的開口程度。
由此能夠與除水部的孔眼堵塞等狀況對(duì)應(yīng)地進(jìn)行極其細(xì)微的運(yùn) 轉(zhuǎn)。其結(jié)果為，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體水合物制造裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且實(shí)現(xiàn) 恒定脫水率的運(yùn)轉(zhuǎn)。在此優(yōu)選的是，沿著上述除水部控制用外筒的外 周設(shè)置齒輪，并且通過與該齒輪嚙合的齒條的前后運(yùn)動(dòng)，使得上述除 水部控制用外筒以筒狀的除水部為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。另外優(yōu)選的是，在上述除 水部控制用外筒的側(cè)面上設(shè)置縱長(zhǎng)方向的齒條，并且使與該齒條嚙合 的齒輪旋轉(zhuǎn)，以使上述除水部控制筒以筒狀的除水部為軸在上下方向 上滑動(dòng)。
4) 本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，將通過重力脫水器進(jìn)行了脫水 的氣體水合物利用設(shè)置在上述重力脫水器的頂部的送出裝置送出，其
特征在于，上述送出裝置由位于脫水塔的頂部的破碎部和位于該破碎 部后方的移送部構(gòu)成。由此，能夠?qū)怏w水合物脫水層在利用位于脫 水塔正上方的破碎部進(jìn)行破碎的同時(shí)，利用位于破碎部后方的移送部 朝移送部的出口順暢地送出。
此外，在該發(fā)明中，由于上述送出裝置由位于脫水塔的頂部的破 碎部和位于該破碎部后方的移送部構(gòu)成，并且在上述破碎部沿旋轉(zhuǎn)軸 的圓周方向和軸向分散配置有錘狀的多個(gè)破碎工具，所以能夠?qū)怏w 水合物脫水層從脫水塔上端的出口順暢地送出。特別是，本發(fā)明由于 在與脫水塔上端的出口對(duì)應(yīng)的破碎部中沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向和軸向 分散配置有錘狀的破碎工具，所以能夠在對(duì)氣體水合物脫水層進(jìn)行破 碎的同時(shí)將其順暢地送出。
此外，在該發(fā)明中，由于錘狀的破碎工具由沿旋轉(zhuǎn)軸的半徑方向 立設(shè)的支承桿、和經(jīng)由關(guān)節(jié)部擺動(dòng)自如地設(shè)置在該支承桿上的錘體形成，所以能夠在對(duì)氣體水合物脫水層進(jìn)行破碎的同時(shí)將其更順暢地送 出。再者，在該發(fā)明中，由于錘體相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的軸心向送出側(cè)傾斜 既定的角度，所以能夠可靠地送出氣體水合物。再者，在該發(fā)明中，
方的移送部構(gòu)成，并且在上述破碎部上朝送出側(cè)隔開既定間隔地配置 有螺旋葉片，所以能夠獲得同樣的效果。進(jìn)而，在該發(fā)明中，由于上
送部構(gòu)成:并:在上述:碎部上配設(shè)有梳i形:破碎葉片i扇形的送 出葉片，所以能夠獲得同樣的效果。
5) 本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生
成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行
除水，其特征在于，上述重力脫水器由將氣體水合物漿導(dǎo)入的導(dǎo)入部、 將氣體水合物漿中的未反應(yīng)水脫水的除水部、通過將由該除水部進(jìn)行
了脫水的氣體水合物導(dǎo)出的導(dǎo)出部形成的筒狀主體、和接受由上述除 水部從氣體水合物分離出的濾液的承水部構(gòu)成，并且使上述承水部?jī)?nèi) 的液面上升下降來清洗除水部。由此能夠提前防止構(gòu)成除水部的金屬 篩或多孔板的孔眼堵塞。其結(jié)果為，能夠?qū)崿F(xiàn)脫水器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并 且能夠?qū)崿F(xiàn)恒定脫水率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
6) 本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生
成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行 除水，其特征在于，上述重力脫水器由將氣體水合物漿導(dǎo)入的導(dǎo)入部、 將氣體水合物漿中的未反應(yīng)水脫水的除水部、通過將由該除水部進(jìn)行
了脫水的氣體水合物導(dǎo)出的導(dǎo)出部形成的筒狀主體、和接受在上述除 水部從氣體水合物分離出的濾液的承水部構(gòu)成，并且在上述承水部?jī)?nèi) 裝滿清水來隔斷上述除水部與原料氣體的接觸。 由此能夠避免由除水部過濾的水(濾液)在構(gòu)成除水部的金屬篩 或多孔板的部分與原料氣體反應(yīng)而變成氣體水合物的問題。因此，由
水部的金屬篩或多孔板的孔眼堵塞發(fā)生的if況變少。其結(jié)果為，能夠
實(shí)現(xiàn)脫水器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)恒定脫水率的運(yùn)轉(zhuǎn)。 再者，在該發(fā)明中，由于在上述脫水集合部?jī)?nèi)設(shè)置與除水部的高 度匹配的堰(側(cè)邊部)，并且向該堰與除水部之間供給清水，使得除水部始終沒在液面下，所以能夠以比較簡(jiǎn)單的方法防止構(gòu)成除水部的 金屬篩或多孔板的部分發(fā)生孔眼堵塞。再者，在該發(fā)明中，由于在上 述脫水集合部設(shè)置液面?zhèn)鞲衅鱽砜刂魄逅墓┙o量，使得始終或在除 水部的孔眼堵塞時(shí)、除水部浸沒入液面下，所以能夠防止構(gòu)成除水部 的金屬篩或多孔板的部分發(fā)生孔眼堵塞，并且能夠抑制清水的使用量。 其結(jié)果為能夠抑制運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
7) 本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生 成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行 除水，其特征在于，上述重力脫水器由將氣體水合物漿導(dǎo)入的導(dǎo)入部、 將氣體水合物漿中的未反應(yīng)水脫水的除水部、通過將由該除水部進(jìn)行
了脫水的氣體水合物導(dǎo)出的導(dǎo)出部形成的筒狀主體、和接受在上述除 水部從氣體水合物分離出的濾液的承水部構(gòu)成，并且將上述承水部?jī)?nèi) 加溫至既定溫度來防止上述除水部的孔眼堵塞。
由此能夠提前防止構(gòu)成除水部的金屬篩或多孔板的孔眼堵塞。因 此，能夠?qū)崿F(xiàn)脫水器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)恒定脫水率的運(yùn)轉(zhuǎn)。 在此優(yōu)選的是，使上述承水部?jī)?nèi)高于氣體水合物的平衡溫度。
8) 本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，具有耐壓容器并在該耐壓容器 的內(nèi)部下方具有攪拌葉片，對(duì)該耐壓容器內(nèi)的水以氣泡的形式供給水 合物形成氣體，以生成氣體水合物，其特征在于，該氣體水合物制造 裝置具備上方搬送裝置，將所生成的氣體水合物以與上述耐壓容器 的側(cè)面接觸的狀態(tài)向上方搬送；和排出裝置，由一端在上述耐壓容器 的內(nèi)側(cè)面開口的排出路和內(nèi)設(shè)在該排出路中的排出進(jìn)給器構(gòu)成，進(jìn)而 設(shè)置有排出葉片，用于將通過上述上方搬送裝置搬送的氣體水合物導(dǎo) 入到上述排出路中，上述上方搬送裝置使由帶狀螺旋體構(gòu)成的搬送路 沿著上述耐壓容器內(nèi)側(cè)面，在上述耐壓容器內(nèi)以上下方向作為旋轉(zhuǎn)軸 方向旋轉(zhuǎn)。
由此，由于氣體水合物制造裝置具有耐壓容器并在該耐壓容器的 內(nèi)部下方具有攪拌葉片，在耐壓容器內(nèi)部為既定的壓力和溫度的條件 下，對(duì)該耐壓容器內(nèi)的水以氣泡的形式供給水合物形成氣體，以生成 氣體水合物，其中，該氣體水合物制造裝置具備上方搬送裝置，將
所生成的氣體水合物以沿著耐壓容器內(nèi)側(cè)面接觸的狀態(tài)向上方搬送； 和排出裝置，由一端在耐壓容器的內(nèi)側(cè)面開口的排出路、和內(nèi)設(shè)在排出路中的排出進(jìn)給器構(gòu)成，還設(shè)置有排出葉片，用于將通過上方搬送 裝置搬送的氣體水合物導(dǎo)入到排出路中，并且以上下方向作為旋轉(zhuǎn)軸 方向地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，上方搬送裝置使由帶狀螺旋體構(gòu)成的搬送路沿著耐 壓容器內(nèi)側(cè)面，在耐壓容器內(nèi)以上下方向作為旋轉(zhuǎn)軸方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 所以不需要外筒容器，能夠使耐壓容器為一個(gè)地生成并排出氣體水合 物，從而能夠簡(jiǎn)化設(shè)備并大幅地降低成本。
再者，由于通過由帶狀螺旋體構(gòu)成的搬送路，將所生成的氣體水 合物以沿著耐壓容器內(nèi)側(cè)面接觸的狀態(tài)向上方搬送，所以氣體水合物 不會(huì)接合在耐壓容器的內(nèi)側(cè)面上，在搬送過程中由于重力作用使附著
水分下落，從而能夠在脫水的同時(shí)順暢地排出。另外，被向上方搬送 的氣體水合物被旋轉(zhuǎn)的排出葉片朝內(nèi)側(cè)面的排出路的開口部導(dǎo)入，從
而能夠由排出路的排出進(jìn)給器順暢地排出。在此優(yōu)選的是，在上述排 出葉片的上方設(shè)置有限制體，該限制體具有通氣性并且限制氣體水合 物的上方移動(dòng)。另外優(yōu)選的是，上述限制體是固定在上述排出葉片的 旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)圓盤。進(jìn)而優(yōu)選的是，上述排出路設(shè)置有多條。
9)本發(fā)明的氣體水合物制造裝置，使原料氣體與水在耐壓容器內(nèi) 反應(yīng)以生成氣體水合物，其特征在于，在上述耐壓容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地 設(shè)置有氣體水合物揚(yáng)起單元，該氣體水合物揚(yáng)起單元以沿著該耐壓容 器的內(nèi)壁面的方式螺旋狀地設(shè)置有帶狀的揚(yáng)起葉片。由此能夠使氣體 水合物保持搭在帶狀的揚(yáng)起葉片上的狀態(tài)地順暢地移至耐壓容器的上 方。再者，根據(jù)該發(fā)明，在借助帶狀的揚(yáng)起葉片將氣體水合物汲取上 來時(shí)，夾在氣體水合物的粒子間的水順著帶狀的揚(yáng)起葉片流下，所以 能夠獲得含水率低的氣體水合物。
再者，在該發(fā)明中，由于在上迷揚(yáng)起葉片上安裝有撓性的刮片狀 體，所以變得容易將氣體水合物汲取到帶狀的揚(yáng)起葉片上。氣體水合 物由于具有附著在容器內(nèi)壁面上的性質(zhì)，所以容易揚(yáng)到葉片上。再者， 在該發(fā)明中，由于在耐壓容器的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與上述揚(yáng)起葉片的上端部 對(duì)置的氣體水合物返回部，所以能夠利用氣體水合物返回部將揚(yáng)起葉 片上的氣體水合物可靠地送出。再者，在該發(fā)明中，由于在上述耐壓 容器的側(cè)面設(shè)置有與氣體水合物返回部對(duì)應(yīng)的氣體水合物送出口 ，所 以能夠?qū)⒔柚鷼怏w水合物返回部送出的氣體水合物從氣體水合物送出 口可靠地排出。再者，在該發(fā)明中，由于在上述耐壓容器內(nèi)設(shè)置有氣體抽出管， 通過該氣體抽出管將夾在氣體水合物的間隙中的原料氣體排出到上述 耐壓容器外，所以夾在氣體水合物的間隙中的原料氣體減少，從而能 夠移送密度增大的氣體水合物。再者，在該發(fā)明中，由于在上述耐壓 容器的側(cè)面設(shè)置有除水部，所以從除水部也能夠進(jìn)行氣體水合物的脫 水，能夠進(jìn)一步降低氣體水合物的含水率。再者，在該發(fā)明中，由于 在上述耐壓容器的內(nèi)壁面設(shè)置有縱向的微細(xì)槽，所以原料氣體沿著微 細(xì)槽流動(dòng)，因此能夠防止氣體水合物的附著。再者，在該發(fā)明中，由 于使上述耐壓容器和氣體水合物揚(yáng)起單元帶有錐度，并且兩者的直徑 隨著朝向上方而逐漸減小，所以搭在帶狀的揚(yáng)起葉片上的氣體水合物 壓靠在耐壓容器上，從而能夠使密度更大。
10)本發(fā)明的重力脫水式的脫水裝置，將氣體與水反應(yīng)生成的氣
體水合物和未反應(yīng)的水一起導(dǎo)入到脫水塔中，使它們從該脫水塔的下 方朝上方上升，并在該上升過程中使未反應(yīng)的水從設(shè)置在脫水塔的側(cè) 壁面上的過濾部流出到塔外，其特征在于，上述脫水塔是由內(nèi)筒和外 筒兩個(gè)筒體構(gòu)成的雙層筒形結(jié)構(gòu)的脫水塔，并且在上述內(nèi)筒和外筒的
兩側(cè)壁面上分別設(shè)置脫水用的過濾體，通過設(shè)置在內(nèi)筒上的過濾體和 設(shè)置在外筒上的過濾體這兩個(gè)過濾體使未反應(yīng)的水流出到塔外。
由此，即使本發(fā)明的脫水塔的橫截面積A與現(xiàn)有的圓筒形的脫水 塔的橫截面積A相同，在本發(fā)明中，脫水塔的內(nèi)外兩筒間的間隔W為 (D。- DJ/2，與現(xiàn)有技術(shù)相比大幅縮小了脫水塔的內(nèi)外兩筒間的間隔W (參照?qǐng)D42。)。例如在假定2.4T/D的機(jī)器，并且假定外筒的直徑 D。為14. 04(m)的情況下，內(nèi)筒的直徑Dt為7. 02 (m)，脫水塔的內(nèi)外兩 筒間的間隔W ( = (D。- D!)/2)大約為3. 5(m)。
因此，與現(xiàn)有的圓筒形的脫水塔的直徑D為大約12 (m)相對(duì)，本 發(fā)明的雙層筒形結(jié)構(gòu)的脫水塔的、內(nèi)筒與外筒間的間隔W為大約 3. 5(m),所以與現(xiàn)有的圓筒形的脫水塔相比，本發(fā)明的雙層筒形結(jié)構(gòu) 的脫水塔能夠順暢地進(jìn)行脫水。其結(jié)果為，能夠在將脫水塔的處理量 保持現(xiàn)有的脫水塔的處理量的水準(zhǔn)的同時(shí)，抑制脫水塔的筒的高度， 借此降低建設(shè)成本和運(yùn)行成本等。
此外，該重力脫水式的脫水裝置，將氣體與水反應(yīng)生成的氣體水 合物和未反應(yīng)的水一起導(dǎo)入到脫水塔中，使它們從該脫水塔的下方朝上方上升，并在該上升過程中使未反應(yīng)的水從設(shè)置在脫水塔的側(cè)壁面 上的過濾部流出到塔外，其中，在耐壓容器內(nèi)內(nèi)置在內(nèi)外兩側(cè)壁面上 分別設(shè)置有脫水用的過濾體的雙層筒形結(jié)構(gòu)的脫水塔，在該脫水塔的 中央的空洞內(nèi)設(shè)置筒形的氣體水合物投入部，在該氣體水合物投入部 和上述耐壓容器之間形成排水槽，進(jìn)而在上述氣體水合物投入部?jī)?nèi)設(shè) 置氣體水合物粉碎用的粉碎裝置，并且在上述氣體水合物投入部的下
方設(shè)置氣體水合物排出裝置，在上述脫水塔的上方旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置刮 板，進(jìn)而在上述脫水塔的下方設(shè)置漿供給管，并且在上述排水槽中設(shè) 置排水管，所以在已經(jīng)說明的效果的基礎(chǔ)上，能夠使用脫水塔上方的 刮板和氣體水合物投入部下方的氣體水合物排出裝置，將脫水后的氣 體水合物順暢地送出。
此外，該發(fā)明由于上述粉碎裝置和上述刮板安裝在共用的旋轉(zhuǎn)軸 上，所以能夠減少部件個(gè)數(shù)。再者，該發(fā)明由于應(yīng)用螺旋進(jìn)給器作為 上述氣體水合物排出裝置，所以能夠順暢地移送脫水后的氣體水合物。
11 )本發(fā)明的氣體水合物脫水裝置具備外筒；設(shè)置在該外筒的 內(nèi)部的筒狀的脫水篩；延伸設(shè)置在上述脫水篩的一端的筒狀容器；貫 穿插入在上述脫水篩和上述筒狀容器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)置在上述脫水 篩內(nèi)的上述旋轉(zhuǎn)軸的外周的螺旋葉片；設(shè)置在上述筒狀容器內(nèi)的上述 旋轉(zhuǎn)軸的外周的葉片；貫穿插入在上述脫水篩的另一端的內(nèi)部的氣體 水合物漿的供給口；設(shè)置在上述外筒上的水的排出口；向上述筒狀容 器內(nèi)供給氣體水合物的原料氣體的氣體供給口；設(shè)置在上述筒狀容器 的另一端的氣體水合物的排出口；和使對(duì)上述筒狀容器內(nèi)的上述氣體 水合物和上述原料氣體進(jìn)行冷卻的冷卻介質(zhì)逆流的流路。
由此，從供給口導(dǎo)入的氣體水合物漿首先借助旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，通過 形成在螺旋葉片的槽間隙中的空間被沿軸向搬送，并且對(duì)氣體水合物 漿進(jìn)行壓縮，通過該壓縮使水分有效地通過脫水篩從而分離。該分離 出的水分從脫水篩流出到外筒側(cè)從而從排出口排出。接著，被引導(dǎo)到 筒狀容器內(nèi)的氣體水合物通過葉片的旋轉(zhuǎn)在容器內(nèi)被攪拌，并且從氣 體供給口導(dǎo)入的原料氣體與附著在氣體水合物上的水分接觸，進(jìn)行水 合反應(yīng)從而進(jìn)行脫水。在此，雖然水合反應(yīng)伴隨發(fā)熱，但是由于通過 流經(jīng)流路的冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱回收，所以筒狀容器內(nèi)保持在適合水合反 應(yīng)的溫度范圍內(nèi)。即，根據(jù)本發(fā)明，由于對(duì)物理脫水后的氣體水合物漿連續(xù)地進(jìn)行 水合脫水，所以與現(xiàn)有的物理脫水相比，能夠提高脫水率。這樣水合 脫水的選擇余地?cái)U(kuò)大，所以例如能夠無障礙地進(jìn)行后續(xù)工序的流動(dòng)層 脫水，能夠獲得高脫水率。在該情況下優(yōu)選的是，脫水篩的內(nèi)周面和 旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙形成為沿著氣體水合物的移送方向減小。由此能夠
在沿著軸向搬送氣體水合物漿的同時(shí)將其更有力地壓縮，從而能夠提 高物理脫水的效率。再者，水合反應(yīng)的筒狀容器內(nèi)的葉片形成為門形 并且腳部沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向安裝，這樣能夠發(fā)揮攪拌葉片等的功能。因 此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提高螺旋壓力式的物理脫水對(duì)氣體水合物漿的 脫水率。在此優(yōu)選的是，上述脫水篩的內(nèi)周面和上述旋轉(zhuǎn)軸之間的間 隙形成為沿著上述氣體水合物的移送方向減小。此外優(yōu)選的是，上述 葉片形成為門形并且腳部沿上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向安裝。


圖1是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第1實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖2是倒圓錐狀的第2塔體的剖面圖。 圖3是階差狀的第2塔體的剖面圖。
圖4是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第2實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖5是包含除水部的局部剖面的側(cè)視圖。
圖6是包含第2除水部的局部剖面的側(cè)視圖。
圖7是第3除水部的立體圖。
圖8是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第3實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖9是包含除水部的局部剖面的側(cè);f見圖。 圖IO是除水部的要部剖面圖。
圖11 (a)是菱形開口的主視圖，(b)是橢圓開口的主視圖。
圖12是包含除水部的另一實(shí)施方式的局部剖面的側(cè)視圖。
圖13是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第4實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖14是脫水塔的放大圖。圖15是第l送出裝置的立體圖。
圖16 (a)是錘狀的破碎工具的主視圖，(b)是錘狀的破碎工具 的側(cè)視圖。
圖17是錘狀的破碎工具的俯視圖。
圖18是第2送出裝置的立體圖。
圖19是沿著圖18中的A-A線的剖面圖。
圖20是第3送出裝置的立體圖。
圖21是第4送出裝置的剖面圖。
圖22是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第5實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖23是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第6實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖24是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第7實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖25是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第8實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖26是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第9實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖27是例示本發(fā)明的上方搬送裝置的說明圖。 圖28是表示本發(fā)明的限制體的一例的說明圖。 圖29是在俯視方向表示本發(fā)明的排出路的配置的 一例的說明圖。 圖30是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第10實(shí)施方式的概略構(gòu) 成圖。
圖31是沿著圖30中的A-A線的剖面圖。 圖32是表示內(nèi)側(cè)容器的第2例的俯視圖。 圖33是圖32中的B部的放大圖。
圖34是在揚(yáng)起葉片上設(shè)置刮片狀體的情況下的剖面圖。 圖35是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第11實(shí)施方式的概略構(gòu) 成圖。
圖36是沿著圖35中的C-C線的剖面圖。 圖37是圖35中的D部的放大剖面圖。
圖38是本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的第12實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖39是沿著圖38中的E-E線的剖面圖。
圖40是圖39中的F部的放大圖。
圖41是本發(fā)明的重力脫水式的脫水裝置的剖面圖。
圖42是沿著圖41中的I-I線的剖面圖。
圖43是沿著圖41中的J-J線的剖面圖。
圖44是表示本發(fā)明的物理脫水裝置的一個(gè)實(shí)施方式的剖面圖。 圖45表示應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的水合物制造機(jī)器的構(gòu)成圖。
圖46是表示本發(fā)明的物理脫水裝置的另一實(shí)施方式的剖面圖。 圖47表示應(yīng)用本發(fā)明的水合物制造機(jī)器的流動(dòng)層式水合脫水裝置 的一個(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
以下使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。 1 )第1實(shí)施方式
在該發(fā)明中說明第2塔體的橫截面積從下方朝上方連續(xù)或間歇地 增大的情況，但是即使除水部和笫2塔體的橫截面積從下方朝上方連 續(xù)或間歇地增大也起到同樣的效果。進(jìn)而，除水部的橫截面積從下方 朝上方連續(xù)或間歇地增大也起到同樣的效果。
在圖1中，標(biāo)號(hào)ll是天然氣水合物生成器(以下稱為氣體水合物 生成器)，12是對(duì)由氣體水合物生成器ll生成的漿狀的天然氣水合物 (以下稱為氣體水合物)進(jìn)行脫水的重力脫水塔，13是將由重力脫水 塔12幾乎完全脫水的氣體水合物橫向移送至下一工序(未圖示)的氣 體水合物搬送裝置。氣體水合物生成器11具備耐壓容器14、將天然氣 以微細(xì)的氣泡狀噴出的氣體噴出噴嘴15、對(duì)耐壓容器14內(nèi)的被處理物 即天然氣g和水w進(jìn)而氣體水合物等進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)16、和反應(yīng)熱 除去用傳熱部17。
重力脫水塔12由圓筒狀的第1塔體21、設(shè)置在該第1塔體21的 上部并且具有無數(shù)微細(xì)孔的筒狀的除水部22、設(shè)置在該除水部22的外 側(cè)的套狀的承水部23、和設(shè)置在上述除水部22的上部的筒狀的第2塔 體24形成。承水部23的底部23a位于除水部22的下端部22a的下方，將由除水部22脫去的水(未反應(yīng)水)排出。除水部22只要能夠?qū)?體水合物與水(未反應(yīng)水)分離即可，沒有特別限定，但是優(yōu)選使用 金屬篩或開孔圓筒。金屬篩的孔眼或開孔圓筒的孔徑優(yōu)選在0. l~5mm 的范圍內(nèi)。在金屬篩的孔眼不到0. lmm的情況下，容易發(fā)生孔眼堵塞。 相反的，如果金屬篩的孔眼或開孔圓筒的孔徑超過5mm，則氣體水合物 容易從金屬篩的孔眼流失，導(dǎo)致材料利用率下降。
在該發(fā)明中，設(shè)置在除水部22的上部的第2塔體24為倒圓錐狀。 換言之，第2塔體24的橫截面積從下方朝上方連續(xù)地增大，從而實(shí)現(xiàn) 脫水后的氣體水合物的移動(dòng)阻力的減小。在此，倒圓錐狀的第2塔體 24的打開角度6優(yōu)選是1~30。，特別優(yōu)選在2 20。的范圍內(nèi)(參照 圖2。)。在該打開角度6不到1。的情況下，存在氣體水合物的移動(dòng) 阻力，向脫水器12搬送氣體水合物漿的漿泵5的排出壓力增大，或者 脫水器12由于氣體水合物的粒子層而閉塞，或者有時(shí)發(fā)生液面上升導(dǎo) 致脫水不良等問題。與此相反，如果上述打開角度6超過30° ，則氣 體水合物粒子層的上推力會(huì)降低，導(dǎo)致氣體水合物粒子層的移送困難。
第2塔體24也可以如圖3所示形成為階差形狀(階梯狀)，而不 形成為倒圓錐狀。即，笫2塔體24的橫截面積從下方朝上方間歇地增 大，并且在其階差部的寬度為a，階差部的高度為b，最下部的塔徑為 d時(shí)，滿足a=(l/5~ 1/100) xd， b/a=2~120。
更詳細(xì)地進(jìn)行說明，第2塔體24由與第1塔體21等徑的第1輪 26、固定在該第1輪26上端的第1環(huán)部27、立設(shè)在該環(huán)部27的外周 面上的第2輪28、固定在該第2輪28上端的第2環(huán)部29、和立設(shè)在 該環(huán)部29的外周面上的第3輪30形成。該氣體水合物搬送裝置13由 圓筒形的橫式筒體31、和在軸體32的側(cè)面具有螺旋狀的突條部33的 螺旋狀的移送體34形成，并通過馬達(dá)35使軸體32旋轉(zhuǎn)。在圖中，標(biāo) 號(hào)37表示原料水供給泵，38表示原料氣體(天然氣)供給泵，39表 示循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)，40表示循環(huán)水泵，41表示循環(huán)水冷卻器。
接下來說明上述氣體水合物制造裝置的作用。通過原料水供給泵 37供給至耐壓容器14內(nèi)的原料水(水)w被供給至反應(yīng)熱除去用傳熱 部17的制冷劑冷卻到既定的溫度(例如1~30 。接著驅(qū)動(dòng)攪拌機(jī) 16攪拌耐壓容器14內(nèi)的原料水w，同時(shí)利用原料氣體供給泵38供給 既定壓(例如5MPa)的原料氣體(天然氣)g，這時(shí)天然氣g從氣體噴出噴嘴15變成微細(xì)的氣泡并升起，在到達(dá)水面期間與水w反應(yīng)從而成 為氣體水合物。
耐壓容器14內(nèi)的氣體水合物由于在水面下呈漿狀(這時(shí)的氣體水 合物的濃度大約是20%。)，所以借助漿泵5供給至重力脫水塔12。 供給到重力脫水塔12的第1塔體21的底部21a的氣體水合物漿s在 第1塔體21內(nèi)上升，從形成除水部22的金屬篩流出水w。當(dāng)水w從除 水部22流出時(shí)，氣體水合物n殘留在塔上部。氣體水合物n也蓄積在 除水部22的部分，形成水合物層床d，。另外，在水(與氣體水合物 在一起的水。)w通過水合物層床d'時(shí)，由于將水合物層床d'向上 方推，所以能夠?qū)⑦M(jìn)行了脫水的水合物層床d，從塔頂部(第2塔部 24)連續(xù)地取出。這時(shí)的氣體水合物的濃度大約是50%。
到達(dá)第2塔部24的氣體水合物n通過氣體水合物移送裝置13的 螺旋狀的移送體34連續(xù)移送至未圖示的下一工序。在套狀的承水部23 分離出的未反應(yīng)的水w通過循環(huán)水泵40返回耐壓容器14。這時(shí)，返回 水w通過循環(huán)水冷卻器41冷卻至既定的溫度。
2)第2實(shí)施方式
在圖4中，標(biāo)號(hào)ll是天然氣水合物生成器(以下稱為氣體水合物 生成器。)12是對(duì)由氣體水合物生成器11生成的漿狀的天然氣水合物 (以下稱為氣體水合物。)進(jìn)行脫水的重力脫水塔，13是將由重力脫 水塔12幾乎完全脫水的氣體水合物橫向移送至下一工序(未圖示)的 氣體水合物搬送裝置。氣體水合物生成器11具備耐壓容器14、將天然 氣以微細(xì)的氣泡狀噴出的氣體噴出噴嘴15、對(duì)耐壓容器14內(nèi)的被處理 物即天然氣g和水w進(jìn)而氣體水合物等進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)16、和反應(yīng) 熱除去用傳熱部17。
重力脫水塔12由圓筒狀的第l塔體21、設(shè)置在該第l塔體21的 上部并且具有無數(shù)微細(xì)孔的筒狀的除水部22A、設(shè)置在該除水部22A 的外側(cè)的套狀的承水部23、和設(shè)置在上述除水部22A的上部的筒狀的 第2塔體24形成。承水部23的底部23a位于除水部22A的下端部22a 的下方，將由除水部22A脫去的水(未反應(yīng)水)排出。如圖5所示， 除水部22A通過具有沒有凹凸的平滑的內(nèi)表面的筒體18形成，并且在 筒體18上棋盤格狀地設(shè)置有貫通孔19。
在該情況下，筒體18分割為上下兩個(gè)區(qū)，在下方的區(qū)x考慮氣體水合物的粒徑設(shè)置有孔徑為0. 1 ~ 5. 0mm的貫通孔19a，在上方的區(qū)y i殳置有孔徑比該貫通孔19a略大的、孔徑為0. 5 ~ 10. 0mm的貫通孔19b, 用來將由于脫水使得含水率逐漸減少的氣體水合物的移動(dòng)摩擦保持大 致恒定。在此，設(shè)置貫通孔19的區(qū)數(shù)不限于上述的兩個(gè)區(qū)，也可以是 更多的區(qū)數(shù)。再者，并不通過區(qū)使貫通孔19的孔徑變化，也可以使貫 通孔19的孔徑從筒體18的下方朝上方連續(xù)地?cái)U(kuò)大。再者，貫通孔19 的配置除了棋盤格狀，例如也可以交錯(cuò)狀地配置。另外，下方區(qū)x的 貫通孔19a的間距優(yōu)選是1. 0~ 10. Omm左右，上方區(qū)y的貫通孔19b 的間J 巨優(yōu)選是2. 0~ 20. Omm左右。
氣體水合物搬送裝置13由圓筒形的橫式筒體31、和在軸體32的 側(cè)面具有螺旋狀的突條部33的螺旋狀的移送體34形成，并通過馬達(dá) 35使軸體32旋轉(zhuǎn)。在圖中，標(biāo)號(hào)37表示原料水供給泵，38表示原料 氣體(天然氣)供給泵，39表示循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)，40表示循環(huán)水泵， 41表示循環(huán)水冷卻器。
接下來說明上述氣體水合物制造裝置的作用。通過原料水供給泵 37供給至耐壓容器14內(nèi)的原料水(水)w被供給至反應(yīng)熱除去用傳熱 部17的制冷劑冷卻到既定的溫度(例如1~3X:)。接著驅(qū)動(dòng)攪拌機(jī) 16攪拌耐壓容器14內(nèi)的原料水w，同時(shí)利用原料氣體供給泵38供給 既定壓(例如5MPa)的原料氣體(天然氣)g，這時(shí)天然氣g從氣體噴 出噴嘴15變成微細(xì)的氣泡并升起，在到達(dá)水面期間與水w反應(yīng)從而成 為固體狀的氣體水合物。
耐壓容器14內(nèi)的氣體水合物由于在水面下呈漿狀(這時(shí)的氣體水 合物的濃度大約是20%。)，所以借助漿泵5供給至重力脫水塔12。 供給到重力脫水塔12的笫1塔體21的底部21a的氣體水合物漿s在 第1塔體21內(nèi)上升，從形成除水部22的筒體18的貫通孔19和19b 僅流出水w。當(dāng)水w從除水部22A流出時(shí)，氣體水合物n殘留在塔上部。 氣體水合物n也蓄積在除水部22A的部分，形成水合物層床d，。另外， 在水(與氣體水合物在一起的水)w通過水合物層床d'時(shí)，由于將水 合物層床d，向上方推，所以能夠?qū)⑦M(jìn)行了脫液的水合物層床d，從塔 頂部(第2塔部24)連續(xù)地取出。這時(shí)的氣體水合物的濃度大約是50%。
到達(dá)第2塔部24的氣體水合物n通過氣體水合物移送裝置13的 螺旋狀的移送體34連續(xù)移送至未圖示的下一工序。在套狀的脫水集合部23分離出的未反應(yīng)的水w通過循環(huán)水泵40返回耐壓容器14。這時(shí)， 返回水w通過循環(huán)水冷卻器41冷卻至既定的溫度。
在以上的說明中，關(guān)于改變?cè)O(shè)置在除水部22A的貫通孔19的孔徑 的情況進(jìn)行了說明，但是如圖6所示，使除水部22A的貫通孔19以其 出口 19A比入口 19B更靠下方的方式傾斜也可以得到同樣的效果。在 該情況下，貫通孔19的孔徑優(yōu)選是0. 1 ~ 10. Omm左右，貫通孔19的 間距優(yōu)選是2, 0~20. Omm左右。再者，貫通孔19的配置既可以是交錯(cuò) 狀也可以是棋盤格狀。
另一方面，如圖7所示，除水部22A沿周向設(shè)置既定的間隔e地 排列橫截面為楔形的線狀體38，并在相鄰的線狀體38之間形成狹縫 40也能夠獲得相同的效果。在該情況下，線狀體38焊接在環(huán)狀的支承 體39上，從而不會(huì)散亂。再者，除水部22A可以通過在具有沒有凹凸 的平滑的內(nèi)表面的筒體上設(shè)置無數(shù)狹縫來形成。在此，線狀體38的間 隙(狹縫間隔)優(yōu)選是0. 1 ~ 5. Omm。另外線狀體38的寬度(狹縫間的 間隔)優(yōu)選是1. 0~ 5. Omm。
3)第3實(shí)施方式
在圖8中，lla是氣體水合物生成器，12a是對(duì)由氣體水合物生成 器lla生成的漿狀的氣體水合物n進(jìn)行脫水的重力脫水塔，13a是將由 脫水器12a幾乎完全脫水的氣體水合物n橫向移送至下一工序(未圖 示)的氣體水合物搬送裝置。氣體水合物生成器lla由耐壓容器14a、 將作為原料氣體的天然氣g以氣泡狀噴出的噴灑器15a、對(duì)耐壓容器 14a內(nèi)進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)16a、和冷卻器17a構(gòu)成。重力脫水塔12a由 將氣體水合物漿s導(dǎo)入的導(dǎo)入部18a、將氣體水合物漿中的水w脫水的 除水部19a、通過將由除水部19a進(jìn)行了脫水的氣體水合物n導(dǎo)出的導(dǎo) 出部20a構(gòu)成的縱形筒狀主體21a、和集合通過除水部19a過濾出的水 (濾液)w的脫水集合部22a形成。
從圖9和圖10可知，除水部19a是內(nèi)筒部2 3a和外筒部24a的雙 層結(jié)構(gòu)。另外，在內(nèi)筒部24a等間隔地設(shè)置有縱長(zhǎng)的狹縫(第1開口 部)25a。另一方面，在外筒部24a設(shè)置有與內(nèi)筒部23a的狹縫25a對(duì) 應(yīng)的縱長(zhǎng)的狹縫(第2開口部)26a。內(nèi)筒部23a的狹縫25a的寬度優(yōu) 選例如為5 ~ 50mm。另一方面，外筒部24a的狹縫26a的寬度優(yōu)選例如 為10~60mm。作為開口部的形狀例如可以舉出圖11 (a)那樣的菱形和圖11 (b)那樣的橢圓形等。
上述外筒部24a沿著其外周具備齒輪30a，通過與齒輪30a嚙合的 齒條31a的前后運(yùn)動(dòng)使得上述外筒部24a以內(nèi)筒部23a為軸沿周向轉(zhuǎn) 動(dòng)。如圖10所示，齒條31a通過未圖示的把手使安裝在齒條31a上的 螺紋軸32a旋轉(zhuǎn)而前后運(yùn)動(dòng)。在該情況下，螺紋軸32a與固定的內(nèi)螺 紋部33a旋合。脫水集合部22a以與縱形筒狀主體21a同心狀的方式 設(shè)置在除水部19a的外側(cè)。
進(jìn)而，由氣體水合物生成器11a生成的氣體水合物保持漿狀的狀 態(tài)供給至重力脫水塔12a，通過除水部19a過濾出的未反應(yīng)水(濾液) w經(jīng)具備泵29a和冷卻器27a的返回管路28a返回至氣體水合物生成器 lla，脫水集合部22a內(nèi)的原料氣體g經(jīng)返回管路35a返回至氣體水合 物生成器lla，氣體水合物生成器lla內(nèi)的原料氣體g經(jīng)循環(huán)管路37a 返回至噴灑器15a。而且，在返回管路28a的泵29a的近前設(shè)置有流量 計(jì)36a，來計(jì)測(cè)未反應(yīng)水(濾液)w的返回量。該未反應(yīng)水(濾液)w 的返回量輸入到控制裝置34a中，在水量低于基準(zhǔn)值的情況下，與其 程度對(duì)應(yīng)地控制馬達(dá)38a,并通過使外筒部24a旋轉(zhuǎn)來擴(kuò)大設(shè)置在內(nèi)筒 部23a的狹縫25a的開口寬度。
接下來說明氣體水合物制造方法。如圖8所示，由氣體水合物生 成器lla生成的氣體水合物n是氣體水合物的濃度為20%左右的漿狀。 該氣體水合物漿s通過漿泵30a供給到位于重力脫水塔12a的下端部 的導(dǎo)入部18a內(nèi)。然后在脫水器12a的除水部19a中進(jìn)行脫水并且含 水率變成大約50%左右的氣體水合物11，經(jīng)導(dǎo)出部20a借助氣體水合物 排出裝置13a移送至下一工序。
由脫水器12a的除水部19a脫去的水(濾液)w經(jīng)返回管路28a返 回至氣體水合物生成器11a，在返回管路28a中返回的未反應(yīng)水(濾液) w的返回量少于設(shè)定值的情況下，控制器34a判斷除水部19a發(fā)生孔眼 堵塞，并與其程度對(duì)應(yīng)地控制馬達(dá)38a使得外筒部24a旋轉(zhuǎn)，由此擴(kuò) 大設(shè)置于內(nèi)筒部23a的狹縫25a的開口寬度。
本發(fā)明的除水部和周圍的實(shí)施方式在圖12中表示。該例使外筒部 24a沿著內(nèi)筒部23a上下移動(dòng)。外筒部24a的移動(dòng)采用齒條-小齒輪方 式。在該情況下，外筒部24a具有開口 40a的孔徑小的小徑區(qū)Y、和與 上述開口 40a相比開口 41a的孔徑大的大徑區(qū)X。另一方面，內(nèi)筒部23a具有與設(shè)置在外筒部24a上的大小開口 40a和41a對(duì)應(yīng)的開口 42a， 其孔徑大致恒定。
4)第4實(shí)施方式
在圖13中，llb是第l生成器，12b是重力脫水塔，13b是送出裝 置，14b是第2生成器，15b是造粒裝置。第1生成器lib由耐壓容器 16b、氣體噴出噴嘴17b和攪拌機(jī)18b構(gòu)成。重力脫水塔12b由筒形的 塔體20b、設(shè)置在塔體20b的中間部的筒狀的除水部21b、和設(shè)置在除 水部21b的外側(cè)的套狀的承水部22b形成，除水部21b用于將氣體水 合物與水分離，使用將金屬篩形成為筒形的結(jié)構(gòu)或開孔圓筒等。
送出裝置13b大致水平地安裝在重力脫水塔12b的上端。如圖14 所示，該送出裝置13b由橫形的筒體24b和設(shè)置在筒體24b內(nèi)的送出 單元25b形成，利用馬達(dá)26b使送出單元25b旋轉(zhuǎn)。送出單元25b由 與脫水塔上端的出口 12ab對(duì)應(yīng)的破碎部X'、和位于破碎部X'后方 的移送部Y'形成。如圖15所示，破碎部X'通過將錘狀的破碎工具 27b配置為螺旋狀，即沿旋轉(zhuǎn)軸28b的圓周方向和軸向分散配置來形 成，移送部Y，通過將螺旋狀的葉片29b安裝在旋轉(zhuǎn)軸28b的周圍而形 成。因此，該移送部Y，成為所謂的螺旋輸送器23b。
如圖16 (a)和(b)所示，該錘狀的破碎工具27b由沿旋轉(zhuǎn)軸28b 的半徑方向立設(shè)的支承桿30b、和經(jīng)由關(guān)節(jié)部31b擺動(dòng)自如地設(shè)置在支 承桿30b上的錘體32b形成，錘體32b以關(guān)節(jié)部31b為中心向前后進(jìn) 行擺頭運(yùn)動(dòng)。為了限制錘體32b的擺頭運(yùn)動(dòng)，在關(guān)節(jié)部31b上沿其前 后設(shè)置止動(dòng)件31ab、 31bb。而且，如圖17所示，錘狀的破碎工具27b 的錘體32b相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸28b的軸心0向送出側(cè)傾斜既定的角度6 ， 具有氣體水合物的破碎功能和橫向輸送功能這兩個(gè)功能。如圖13所示，
第2生成器14b由耐壓容器33b、氣體噴出噴嘴3化、定量送出裝置35b 和旋風(fēng)收集器36b構(gòu)成。
接下來說明上述氣體水合物制造裝置的作用。如圖13所示，供給 至耐壓容器16b中的原料氣體(例如天然氣)g和水w在耐壓容器16b 內(nèi)進(jìn)行水合反應(yīng)從而成為氣體水合物。該氣體水合物借助漿泵38b與 水w—起供給至重力脫水塔12b。供給到重力脫水塔12b的氣體水合物 漿s在塔體20b內(nèi)上升。然后，當(dāng)氣體水合物漿s到達(dá)除水部21b時(shí)， 從除水部21b中流出水(漿母液)w，氣體水合物n層狀地蓄積。該氣體水合物層a，在與氣體水合物n在一起的水(漿母液)w通過時(shí)被向 上方推，從而到達(dá)脫水塔12b的上端的出口 12ab。
如圖15所示，到達(dá)了脫水塔12b的上端的出口 12ab的氣體水合 物n被錘狀的破碎工具27b破碎為細(xì)小的水合物，同時(shí)被送出至螺旋 輸送器23b側(cè)。這時(shí)，錘狀的破碎工具27b的錘體32b變得能夠通過 關(guān)節(jié)部31b向前后方向進(jìn)行擺頭運(yùn)動(dòng)(參照?qǐng)D16 (a)和(b)，所以 不會(huì)妨礙氣體水合物層的上升。上述螺旋輸送器23b將氣體水合物n 移送至第2生成器14b。導(dǎo)入到第2生成器14b中的粉末狀的氣體水合 物n通過從氣體噴出噴嘴34b噴出的原料氣體g變得流動(dòng)化，同時(shí)借 助定量送出裝置35b供給到造粒裝置15b，從而成為粒狀的產(chǎn)品。
在此，第l生成器llb將生成器內(nèi)的原料氣體g供給至第2生成 器14b，并且在壓縮機(jī)39b中升壓，然后由冷卻器40b冷卻并供給到氣 體噴出噴嘴17b。進(jìn)而，由冷卻器41b對(duì)漿泵39b所送出的氣體水合物 漿s的一部分進(jìn)行冷卻，并使其返回第1生成器llb。另外，通過脫水 塔12b脫去的水w返回至第l生成器llb。在第2生成器14b中，第2 生成器14b的原料氣體g在壓縮機(jī)42b中升壓后，由冷卻器43b冷卻 并供給到氣體噴出噴嘴34b。這時(shí)，由旋風(fēng)收集器36b捕集飛散的氣體 水合物并使其返回第2生成器14b。
在以上的說明中，對(duì)在與脫水塔上端的出口 12ab對(duì)應(yīng)的破碎部X， 螺旋狀地設(shè)置錘狀的破碎工具27b的情況進(jìn)行了說明，但是例如在圖 18所示那樣，在與脫水塔上端的出口 12ab對(duì)應(yīng)的破碎部X，，在旋轉(zhuǎn) 軸28b上朝送出側(cè)隔開既定間隔地配置有扇形的螺旋葉片45b(參照?qǐng)D 19)的情況下，也可以獲得同樣的效果。再者，如圖20所示，在與脫 水塔上端的出口 12ab對(duì)應(yīng)的破碎部X'，在旋轉(zhuǎn)軸28b配置梳子形的 破碎葉片46b和扇形的送出葉片47b的情況下，也可以獲得同樣的效 果。在該例的情況下，氣體水合物n經(jīng)設(shè)置在脫水塔12b上的射出部 49b供給到螺旋輸送器23b。再者，如圖21所示，在與脫水塔上端的 出口 12ab對(duì)應(yīng)的破碎部X，排列設(shè)置多個(gè)螺旋輸送器48b的情況下， 也可以獲得同樣的效果。再者，該送出裝置除了用于附著性強(qiáng)的氣體 水合物以外，也可以廣泛地用作一般粉末的送出裝置。
5)第5實(shí)施方式
在圖22中，llc是氣體水合物生成器，Uc是對(duì)由氣體水合物生成器llc生成的漿狀的氣體水合物進(jìn)行脫水的重力脫水塔，13c是將由 重力脫水塔12c幾乎完全脫水的氣體水合物n橫向移送至下一工序(未 圖示)的氣體水合物搬送裝置。氣體水合物生成器11c由耐壓容器14c、 將作為原料氣體的天然氣g以氣泡狀噴出的氣體噴出噴嘴15c、對(duì)耐壓 容器14c內(nèi)進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)16c構(gòu)成。原料氣體除了使用作為曱烷、 乙烷、丙烷、丁烷等的混合氣體的天然氣以外，還可以使用碳酸氣體、 氟里昂氣體等形成氣體水合物的氣體。
重力脫水塔12c由將氣體水合物漿s導(dǎo)入的導(dǎo)入部18c、將氣體水 合物漿中的水w脫水的除水部19c、通過將由除水部19c進(jìn)行了脫水的 氣體水合物n導(dǎo)出的導(dǎo)出部20c構(gòu)成的縱形筒狀主體21c、和集合通過 除水部19c過濾出的水(濾液)w的承水部22c形成。除水部19c是將 金屬篩或多孔板形成為圓筒形的結(jié)構(gòu)，其小孔23c的孔徑形成為0. 1 ~ 5mm。在小孔23c的孔徑不到0. lmm的情況下，容易發(fā)生孔眼堵塞，相 反的，如果小孔23c的孔徑超過5mm，則氣體水合物的流失量增加，導(dǎo) 致氣體水合物的回收率下降。
承水部22c以與縱形筒狀主體21c同心狀的方式i殳置在除水部19c 的外側(cè)，在其上部例如具備超聲波傳感器等液面?zhèn)鞲衅?5c，用來計(jì)測(cè) 脫水集合部22c內(nèi)的液面高度h。進(jìn)而，通過除水部19c過濾出的未反 應(yīng)水(濾液)w經(jīng)具備泵29c的返回管路28c返回至氣體水合物生成器 llc，在泵29c的近前設(shè)置有流量計(jì)36c，來計(jì)測(cè)未反應(yīng)水(濾液)w 的返回量。在圖中，33c是控制器，在脫水集合部22c內(nèi)的液面高度h 低于設(shè)定值、并且在返回管路28c中返回的未反應(yīng)水(濾液)w的返回 量少于設(shè)定值的情況下，控制器33c判斷除水部19c發(fā)生孔眼堵塞， 并從后述的噴水噴嘴24c向脫水集合部22c內(nèi)供給清水w，。承水部 22c在其上部設(shè)置有供水噴嘴24c，并且通過給水管路27c將供水噴嘴 24c、清水箱25c、給水泵26c連接，并借助給水泵26c向噴水噴嘴24c 供給清水箱25c內(nèi)的清水(新鮮水)w，。
接下來說明上述裝置的作用。在氣體水合物生成器lie中生成的 氣體水合物n是氣體水合物的濃度為20%左右的漿狀。該氣體水合物漿 s通過漿泵30c供給到脫水器下端的導(dǎo)入部18c內(nèi)。另外，當(dāng)其液面到 達(dá)除水部19c的上方時(shí)，氣體水合物漿s中的未反應(yīng)水w從除水部19c 的小孔23c流出到脫水集合部22c內(nèi)。這樣含水率變成大約50%左右的氣體水合物n在脫水器12c內(nèi)上升并到達(dá)導(dǎo)出部20c,從這里通過氣體 水合物排出裝置13c移送至下一工序。
這期間，在脫水集合部22c內(nèi)的液面高度h低于設(shè)定值、并且在 返回管路28c中返回的未反應(yīng)水(濾液)w的返回量少于設(shè)定值的情況 下，控制器33c判斷除水部19c發(fā)生孔眼堵塞。然后使泵26c運(yùn)轉(zhuǎn)， 從噴水噴嘴24c向脫水集合部22c內(nèi)供給清水w，，將脫水集合部22c 內(nèi)的液面高度h提高到除水部19c浸沒入的高度h，。之后，使泵26c 斷續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)，使得脫水集合部22c內(nèi)的液面高度在液面高度h與液面 高度h，之間變動(dòng)，由濾液w本身來清洗除水部19c。
6)第6和第7實(shí)施方式
在圖23中，lid是氣體水合物生成器，12d是對(duì)由氣體水合物生 成器lld生成的漿狀的氣體水合物s進(jìn)行脫水的重力脫水塔，13d是將 由重力脫水塔12d幾乎完全脫水的氣體水合物n橫向移送至下一工序 (未圖示)的氣體水合物搬送裝置。氣體水合物生成器lid由耐壓容 器14d、將作為原料氣體的天然氣g以氣泡狀噴出的氣體噴出噴嘴15d、 對(duì)耐壓容器14d內(nèi)進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)16d構(gòu)成。原料氣體除了使用作 為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的混合氣體的天然氣以外，還可以使用 碳酸氣體、氟里昂氣體等形成氣體水合物的氣體。
重力脫水塔12d由將氣體水合物漿s導(dǎo)入的導(dǎo)入部18d、將氣體水 合物漿中的水w脫水的除水部19d、通過將由除水部19d進(jìn)行了脫水的 氣體水合物n導(dǎo)出的導(dǎo)出部20d構(gòu)成的縱形筒狀主體21d、和集合由除 水部19d從氣體水合物n中分離出的水(濾液)w的承水部22d構(gòu)成。 該除水部19d是將金屬篩或多孔板形成為圓筒形的結(jié)構(gòu)，其小孔23d 的孔徑形成為0. 1 ~ 5mm。在小孔23d的孔徑不到0. lrnm的情況下，容 易發(fā)生孔眼堵塞，相反的，如果小孔23d的孔徑超過5mm，則氣體水合 物容易流失，導(dǎo)致回收率下降。另外，在承水部22d的上部設(shè)置有供 水噴嘴24d，并且通過給水管路27d將供水噴嘴2化、清水箱"d、給 水泵26d連接，并借助給水泵26d向噴水噴嘴24d供給清水箱25d內(nèi) 的清水(新鮮水)w，，使除水部20d始終浸沒入液面X，，的下方。
因此，承水部22d具備液面?zhèn)鞲衅?5d,以使液面X，，保持設(shè)定 水位的方式控制給水泵26d。另外，由除水部19d過濾出的未反應(yīng)水(濾 液)和清水混合而成的混合水w，，經(jīng)具備泵29d的返回管路28d返回至氣體水合物生成器lld。在此，對(duì)脫水器12d而言需要排水高度H，， 即縱形筒狀主體21d的上端與該縱形筒狀主體21d內(nèi)的氣體水合物漿s 的液面上端的差。圖中33d表示控制器。另一方面，也可以在通常情 況下，以使液面X，，位于除水部19d下方的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，僅在設(shè)置于返 回管路28d上的流量計(jì)36d檢測(cè)到的測(cè)量值低于設(shè)定值的情況下，才 使除水部19d浸沒入液面X'，下。
接下來說明該氣體水合物制造裝置的作用。在上述氣體水合物生 成器lld中生成的氣體水合物n是氣體水合物的濃度為20%左右的漿 狀。該氣體水合物漿s通過漿泵30供給到脫水器下端的導(dǎo)入部18d內(nèi)。 另外，當(dāng)其液面到達(dá)除水部19d的上方時(shí)，氣體水合物漿s中的未反 應(yīng)水從除水部19d的小孔23d流出到承水部22d內(nèi)。這樣含水率變成 大約50%左右的氣體水合物n在重力脫水塔12內(nèi)上升并到達(dá)導(dǎo)出部 20d，從這里通過氣體水合物排出裝置13d移送至下一工序。如已經(jīng)i兌 明的那樣，該除水部19d位于注入到承水部22d內(nèi)的清水的液面X'， 的下方，切斷了與原料氣體g的接觸，所以不會(huì)發(fā)生因氣體水合物的 生成引起的孔眼堵塞。
圖24表示本發(fā)明的氣體水合物制造裝置的另一實(shí)施方式(第7實(shí) 施方式)，對(duì)于與圖23中相同的部件使用同一標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說明。 如圖24所示，該發(fā)明在脫水集合部22d內(nèi)設(shè)置與除水部19d的高度匹 配的堰37d,并且向該堰37d與除水部19d之間供給清水w，，使得除 水部19d始終沒在液面X，，下，所以能夠以比較簡(jiǎn)單的方法防止構(gòu)成 除水部19d的金屬篩或多孔板的部分的孔眼堵塞。
7)第8實(shí)施方式
在圖25中，lie是氣體水合物生成器，12e是對(duì)由氣體水合物生 成器lie生成的漿狀的氣體水合物n進(jìn)行脫水的重力脫水塔，13e是將 由重力脫水塔12e幾乎完全脫水的氣體水合物n橫向移送至下一工序 (未圖示)的氣體水合物搬送裝置。氣體水合物生成器lie由耐壓容 器14e、將作為原料氣體的天然氣g以氣泡狀噴出的氣體噴出噴嘴15e、 對(duì)耐壓容器14e內(nèi)進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)16e構(gòu)成。原料氣體除了使用作 為甲烷、乙烷、丙垸、丁烷等的混合氣體的天然氣以外，還可以使用 碳酸氣體、氟里昂氣體等形成氣體水合物的氣體。
重力脫水塔12e由將氣體水合物漿s導(dǎo)入的導(dǎo)入部18e、將氣體水合物漿中的水w脫水的除水部19e、通過將由除水部19e進(jìn)行了脫水的 氣體水合物n導(dǎo)出的導(dǎo)出部20e構(gòu)成的縱形筒狀主體21e、和集合通過 除水部19e過濾出的水(濾液)w的承水部22e形成。除水部19e是將 金屬篩或多孔板形成為圓筒形的結(jié)構(gòu)，其小孔23e的孔徑形成為0. 1 ~ 5mm。在小孔23e的孔徑不到0. lmm的情況下，容易發(fā)生孔眼堵塞，相 反的，如果小孔23e的孔徑超過5mm，則氣體水合物的流失量增加，導(dǎo) 致氣體水合物的回收率下降。
承水部22e以與縱形筒狀主體21e同心狀的方式設(shè)置在除水部19e 的外側(cè)，在其上部例如具備超聲波傳感器等液面?zhèn)鞲衅?5e，用來計(jì)測(cè) 脫水集合部22e內(nèi)的液面高度h。進(jìn)而，通過除水部19e過濾出的未反 應(yīng)水(濾液)w經(jīng)具備泵29e的返回管路28e返回至氣體水合物生成器 lle，在泵29e的近前設(shè)置有流量計(jì)36e，來計(jì)測(cè)未反應(yīng)水(濾液)w 的返回量。在圖中，33e是控制裝置，在脫水集合部22e內(nèi)的液面高度 h低于設(shè)定值、并且在返回管路28e中返回的未反應(yīng)水(濾液)w的返 回量少于設(shè)定值的情況下，控制器33e判斷除水部19e發(fā)生孔眼堵塞， 對(duì)設(shè)置在脫水集合部22e內(nèi)的作為加熱單元的傳熱部40e供給溫水c。 溫水供給管路41e具備閥42e，通過控制裝置33e來控制接通.斷開。
接下來說明該氣體水合物制造裝置的作用。在氣體水合物生成器 lie中生成的氣體水合物n是氣體水合物的濃度為20%左右的漿狀。該 氣體水合物漿s通過漿泵30供給到脫水器下端的導(dǎo)入部18e內(nèi)。另外， 當(dāng)其液面到達(dá)除水部19e的上方時(shí)，氣體水合物漿s中的未反應(yīng)水w 從除水部19e的小孔23e流出到承水部22e內(nèi)。這樣含水率變成大約 50%左右的氣體水合物n在重力脫水塔12e內(nèi)上升并到達(dá)導(dǎo)出部20e, 從這里通過氣體水合物排出裝置13e移送至下一工序。
這期間，在承水部22e內(nèi)的液面高度h低于設(shè)定值、并且在返回 管路28e中返回的未反應(yīng)水(濾液)w的返回量少于設(shè)定值的情況下， 控制裝置33e判斷除水部19e發(fā)生孔眼堵塞。然后打開閥42e對(duì)傳熱 部40e供給溫水c，將脫水集合部22e內(nèi)加熱至既定溫度即比氣體水合 物的平衡溫度高2~ 3"C。其結(jié)果為，附著在除水部19e表面的氣體水 合物分解，消除了除水部19e的孔眼堵塞。此外，為了不使在除水部 19e內(nèi)側(cè)上升的氣體水合物分解，調(diào)整除水部19e的材質(zhì)、厚度以抑制 從除水部表面的熱傳導(dǎo)，這樣就能夠成為更高的溫度。在以上的說明中，關(guān)于設(shè)置將溫水c導(dǎo)入脫水集合部?jī)?nèi)的傳 熱部40e的情況進(jìn)行了說明，但是不限于此，也可以使用其他方法， 例如向脫水集合部22e內(nèi)供給加熱至既定溫度的原料氣體(例如甲烷)， 或者利用燈來對(duì)脫水集合部22e內(nèi)進(jìn)行加熱。
8)第9實(shí)施方式
圖26表示氣體水合物生成裝置的整體概要。在圓筒狀的耐壓容器 If上連接有供給冷卻了的水w的水供給路10f和供給水合物形成氣體 g(曱烷氣體、天然氣等)的氣體供給路llf。水合物形成氣體g經(jīng)由 具備鼓風(fēng)機(jī)9f的氣體循環(huán)路12f循環(huán)，從耐壓容器If的上方排出并 再次從耐壓容器If的下方供給。在耐壓容器If的側(cè)面外周也可以像 圖示那樣設(shè)置冷卻套8f。在耐壓容器If的內(nèi)部下方設(shè)置有利用驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)M使耐壓容器If內(nèi)部的液體旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片4f。在該攪拌葉片4f 的上方具備將生成的氣體水合物n向上方搬送的上方搬送裝置5f。該 上方搬送裝置5f的結(jié)構(gòu)為沿耐壓容器If的內(nèi)側(cè)面由帶狀螺旋體構(gòu) 成的搬送路5af沿上下方向延伸配置，并且在耐壓容器If內(nèi)部可以沿 著內(nèi)側(cè)面旋轉(zhuǎn)。其詳細(xì)情況將在后邊說明。
在耐壓容器If內(nèi)部的上方配置有排出葉片6f，該排出葉片6f沿 上下方向延伸并且固定在通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸6af上。排出 葉片6f的俯視方向葉片形狀可以適當(dāng)?shù)夭捎媚軌驅(qū)怏w水合物n效率 良好地排出到排出路2f的形狀，例如以旋轉(zhuǎn)軸6af為中心放射狀延伸 的直線葉片、彎曲葉片等。葉片片數(shù)也考慮氣體水合物n的排出效率 等適當(dāng)?shù)卮_定。
在與排出葉片6f大致同一高度的耐壓容器If的內(nèi)側(cè)面設(shè)置內(nèi)設(shè) 有借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M而動(dòng)作的排出進(jìn)給器3f的排出路2f的開口部2af。 為了將氣體水合物n順暢地導(dǎo)入到排出路2f，開口部2af可以為喇叭 口形狀。在排出葉片6f的上方配置有具有通氣部的旋轉(zhuǎn)圓盤7f，該旋 轉(zhuǎn)圓盤7f與排出葉片6f同樣地固定在旋轉(zhuǎn)軸6af上。圖28表示該旋 轉(zhuǎn)圓盤7f的一例。在圖28 (a)所示的俯視方向中放射狀地設(shè)置有多 個(gè)一端固定在旋轉(zhuǎn)軸6af上的分割片7af。如圖28(b)所示，該分割 片7af在側(cè)面方向中沿上下方向設(shè)置有間隙以確保通氣性。通過將各 分割片7af的端部彎曲為鑰匙狀，來限制生成的氣體水合物n的上方 移動(dòng)，同時(shí)不會(huì)妨礙水合物形成氣體g的循環(huán)。根據(jù)圖27說明上方搬送裝置5f的結(jié)構(gòu)。形成為帶狀的螺旋體的 搬送路5af固定在保持支柱5bf的既定位置上，能夠在保持螺旋形狀 的同時(shí)與排出葉片6f—起旋轉(zhuǎn)，該保持支柱5bf沿上下方向延伸且上 端固定在排出葉片6f上。帶狀螺旋體的搬送路5af的保持不限于該結(jié) 構(gòu)，例如也可以向下方延伸設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸6af，使保持支柱5bf從旋轉(zhuǎn)軸 6af向搬送路5af平面放射狀地延伸，在將搬送路5af保持為螺旋形狀 的同時(shí)使其能夠旋轉(zhuǎn)。再者，搬送路5af和排出葉片6f也可以借助分 別的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
搬送路5af的寬度考慮搬送效率、轉(zhuǎn)速和螺旋的間距等適當(dāng)?shù)卮_ 定，通過在旋轉(zhuǎn)中心部設(shè)置中空的空間，在從該空間向上方搬送期間， 氣體水合物n的附著水分由于重力而下落從而脫水。也可以在搬送路
5af的上表面以向外側(cè)鼓出的方式配置橡膠、橡膠混合物等的上表面部 件5cf,上表面部件5cf與耐壓容器lf的內(nèi)側(cè)面接觸或幾乎接觸。這 樣，能夠?qū)⒏街谀蛪喝萜鱨f的內(nèi)側(cè)面上的氣體水合物n以揚(yáng)起的方 式向上方搬送，從而能夠減少附著在耐壓容器lf的內(nèi)側(cè)面上而殘留的 氣體水合物n的量。接下來根據(jù)圖26說明利用該生成裝置進(jìn)行氣體水 合物n的生成和排出的過程。從固定在耐壓容器lf下方的噴灑器13f 向冷卻至耐壓容器lf內(nèi)部的既定溫度的水w以氣泡的形式供給水合物 形成氣體g。這時(shí)，通過攪拌葉片4f的攪拌使得水w與水合物形成氣 體g頻繁接觸，從而生成氣體水合物n。利用該攪拌能夠提高生成率。 生成的氣體水合物n浮在水面上并形成氣體水合物層，該層逐漸 加厚并留在耐壓容器lf的內(nèi)部，因此，如果不依次向上方搬送并連續(xù) 地排出到耐壓容器lf的外部，則有時(shí)會(huì)妨礙水w與水合物形成氣體g 的接觸，從而導(dǎo)致氣體水合物n的生成效率下降。再者，生成的氣體 水合物n根據(jù)附著水量等的程度而成為容易接合在耐壓容器1的內(nèi)側(cè) 面上的性狀。因此促進(jìn)了上方搬送裝置5f對(duì)生成的氣體水合物n向上 方的搬送。搬送路5af的下端部配置在氣體水合物n層與水w層的交 界附近。
通過搬送路5af旋轉(zhuǎn)，使得氣體水合物n載置在搬送路5af的上 表面上，在沿著耐壓容器lf的內(nèi)側(cè)面接觸的同時(shí)被向上方搬送。再者， 由于沿著內(nèi)側(cè)面搬送，所以能夠防止氣體水合物n成為接合在內(nèi)側(cè)面 上的狀態(tài)，通過在搬送過程中由于重力作用使附著水分從搬送路5af下落，也產(chǎn)生氣體水合物n的脫水效果。被向上方搬送的氣體水合物n 借助旋轉(zhuǎn)的排出葉片6f被朝耐壓容器If的內(nèi)側(cè)面壓出，從而導(dǎo)入在 耐壓容器lf的內(nèi)側(cè)面開口的排出路2f中。在此，由于在排出葉片6f 的上方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)圓盤7f，所以氣體水合物n向上方的進(jìn)一步移動(dòng)被 旋轉(zhuǎn)圓盤7f限制，從而能夠?qū)怏w水合物n順暢地導(dǎo)入到排出路2f 中。特別是在該生成裝置中，水合物形成氣體g的循環(huán)氣流使氣體水 合物n要向上方進(jìn)一步移動(dòng)，但是由于旋轉(zhuǎn)圓盤7f限制氣體水合物n 向上方的移動(dòng)，并且其間隙在上下方向上確保水合物形成氣體g的通 氣，從而不會(huì)妨礙水合物形成氣體g的循環(huán)，所以不會(huì)對(duì)氣體水合物n 的生成產(chǎn)生惡劣影響。
在該實(shí)施方式中，作為氣體水合物n的上方移動(dòng)的限制體采用了 由多個(gè)分割片7af構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)圓盤7f,但是不限于此，也可以采用具 有多個(gè)貫通孔的旋轉(zhuǎn)圓盤，也可以從耐壓容器lf的內(nèi)側(cè)面突出地設(shè)置 限制體。從開口部2af導(dǎo)入的氣體水合物n通過被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)的 排出進(jìn)給器3f而經(jīng)排出路2f搬送到下一工序。作為排出進(jìn)給器3f使 用帶式進(jìn)給器或螺旋進(jìn)給器等。
如圖29所示，排出路2f通過與氣體水合物n的生成量對(duì)應(yīng)地設(shè) 置多個(gè)，可以提高排出效率。這時(shí)優(yōu)選的是，在俯視方向中，排出路 2f相對(duì)于耐壓容器lf沿圓周方向均等地設(shè)置。排出路2f的方向不限 于設(shè)置在圓周方向，也可以沿放射線方向設(shè)置。
如上所述，在本發(fā)明的氣體水合物生成裝置中，耐壓容器lf不需 要外筒容器，可以使設(shè)備簡(jiǎn)化從而降低成本。再者，能夠防止生成的 氣體水合物n成為接合在耐壓容器lf的內(nèi)側(cè)面上的狀態(tài)，能夠使附著 水在脫水的同時(shí)順暢地排出。特別是在連續(xù)地生成氣體水合物n的生 成裝置中，能夠有效率地連續(xù)生成并排出氣體水合物。
9)第10至第12實(shí)施方式
首先說明第10實(shí)施方式。在圖30和圖31中，lg是氣體水合物生 成裝置，具有縱長(zhǎng)的內(nèi)外兩個(gè)容器2ag和2bg，并且在內(nèi)側(cè)的容器2bg 中旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置有氣體水合物揚(yáng)起單元3g。外側(cè)的容器2ag成為耐 壓容器。氣體水合物揚(yáng)起單元3g是帶狀的揚(yáng)起葉片4g沿著內(nèi)側(cè)的容 器2bg的內(nèi)壁面螺旋狀地設(shè)置的結(jié)構(gòu)。更詳細(xì)地說明，氣體水合物揚(yáng) 起單元3g由旋轉(zhuǎn)軸5g、固定在旋轉(zhuǎn)軸5g上的頂板6g、以位于以旋轉(zhuǎn)軸5g為軸心的同一圓(未圖示)上的方式設(shè)置在頂板6g下側(cè)的多根 支柱7g、和螺旋狀地安裝在這些支柱7g外側(cè)的帶狀的揚(yáng)起葉片4g構(gòu) 成。旋轉(zhuǎn)軸5g的旋轉(zhuǎn)通過電動(dòng)馬達(dá)22g進(jìn)行。
帶狀的揚(yáng)起葉片4g的前端部(下端部)4bg位于氣體水合物生成 水的液面R的附近，揚(yáng)起葉片4g的后端部(上端部)4ag位于與內(nèi)側(cè) 的容器2bg的上端面大致同一水平面內(nèi)。上述內(nèi)側(cè)的容器2bg在其上 端以向容器內(nèi)突出的方式設(shè)置有朝向半徑方向的平板狀的氣體水合物 返回部llg。進(jìn)而，內(nèi)側(cè)的容器2bg在其中具有噴灑器"g。另外，內(nèi) 側(cè)的容器2bg內(nèi)的水w借助設(shè)置在循環(huán)路26g上的泵27g循環(huán)，并且 借助冷卻器28g冷卻至既定的溫度。不足的水從補(bǔ)充管29g提供。
另一方面，耐壓容器2ag內(nèi)的原料氣體g借助設(shè)置在循環(huán)路30g 上的鼓風(fēng)機(jī)31g循環(huán)，從噴灑器25g氣泡狀地噴出到水w中。另外， 不足的原料氣體g從補(bǔ)充管32g補(bǔ)充。此外，為了防止氣體水合物的 附著，如圖32所示，可以在內(nèi)側(cè)的容器2bg的內(nèi)壁面的整周上設(shè)置縱 向的微細(xì)槽18g。該V字形的微細(xì)槽18g的槽寬t (參照?qǐng)D33)例如優(yōu) 選在0. 5 5mm的范圍。另外，其槽深d，，例如優(yōu)選在0. 2 ~ 5mm的范 圍。此外，V字形的微細(xì)槽18f也可以保持既定間隔地分散設(shè)置。
進(jìn)而，為了容易地?fù)P起氣體水合物，如圖34所示，可以在帶狀的 揚(yáng)起葉片4g的上方安裝帶狀的撓性的刮片狀體8g,例如安裝橡膠或軟 質(zhì)合成樹脂等撓性的帶狀的刮片狀體8g。再者，也可以對(duì)刮片狀體8g 的上表面施行粗度加工來防止氣體水合物的滑落。
接下來說明上述的氣體水合物生成裝置的作用。當(dāng)從噴灑器25g 向注入到內(nèi)側(cè)的容器2bg內(nèi)的低溫的水w中氣泡狀地噴出既定壓力的 原料氣體g時(shí)，原料氣體g與水w反應(yīng)從而生成冰狀的固定物質(zhì)即氣 體水合物n。
該氣體水合物n由于比重比水w輕，所以上浮并在液面R上形成 氣體水合物層，因此當(dāng)使氣體水合物揚(yáng)起單元3g旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助帶狀的 揚(yáng)起葉片4g的前端部4bg將層狀的氣體水合物n連續(xù)地汲取上來。這 時(shí)，氣體水合物n所含有的水w順著帶狀的揚(yáng)起葉片4g流下，所以獲
得含水率低的氣體水合物。
搭在帶狀的揚(yáng)起葉片4g上的氣體水合物n呈所謂的半圓錐體狀， 被后續(xù)的氣體水合物n沿著帶狀的揚(yáng)起葉片4g連續(xù)地上推。然后，當(dāng)氣體水合物n到達(dá)帶狀的揚(yáng)起葉片4g的上端部4ag時(shí)，被導(dǎo)向至突出 到內(nèi)側(cè)的容器2bg內(nèi)的氣體水合物返回部llg，并送出到內(nèi)側(cè)的容器 2bg外。從內(nèi)側(cè)的容器2bg送出的氣體水合物n通過內(nèi)外的容器2ag和 2bg之間從外側(cè)的容器2ag的下部被排出到下一工序。返回部llg也可 以設(shè)置多個(gè)。
接下來說明笫11實(shí)施方式。此外，對(duì)與第10實(shí)施方式相同的部 件使用同一標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說明。在圖35中，lg是氣體水合物生成裝 置，在縱長(zhǎng)的耐壓容器2g內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置有氣體水合物揚(yáng)起單元 3g。此外，為了防止氣體水合物的附著，可以在耐壓容器2g的內(nèi)壁面 的整周上設(shè)置縱向的微細(xì)槽。氣體水合物揚(yáng)起單元3g由兼用作旋轉(zhuǎn)軸 的氣體抽出管5， g、固定在氣體抽出管5， g上的頂板6g、以位于以 氣體抽出管5， g為軸心的同一圓(未圖示)上的方式設(shè)置在頂板6g 下側(cè)的多根支柱7g、和螺旋狀地安裝在這些支柱7g外側(cè)的帶狀的揚(yáng)起 葉片4g構(gòu)成。
帶狀的揚(yáng)起葉片4g在其上方安裝有帶狀的撓性的刮片狀體8g，例 如安裝橡膠或軟質(zhì)合成樹脂等撓性的帶狀的刮片狀體8g,以封閉揚(yáng)起 葉片4g和耐壓容器2g之間的間隙(參照?qǐng)D37。)。通過對(duì)刮片狀體 8g的上表面施行粗度(粗糙面)加工，能夠進(jìn)一步防止氣體水合物的 滑落。帶狀的揚(yáng)起葉片4g的前端部(下端部)4bg位于氣體水合物生 成水的液面R的附近，揚(yáng)起葉片4g的后端部(上端部)4ag位于耐壓 容器2g的上端附近。
進(jìn)而，耐壓容器2g在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有平板狀的氣體水合物返回部 llg，該氣體水合物返回部llg與帶狀的揚(yáng)起葉片4g的上端部4ag對(duì) 置(參照?qǐng)D36。)。該氣體水合物返回部llg朝耐壓容器2g的中心突 出到耐壓容器2g內(nèi)。另外，在耐壓容器2g的側(cè)面設(shè)置有與氣體水合 物返回部llg對(duì)應(yīng)的氣體水合物送出口 10g。
即，氣體水合物返回部llg在揚(yáng)起葉片4g的旋轉(zhuǎn)方向上位于氣體 水合物送出口 10g的后端部，從而能夠?qū)P(yáng)起葉片4g上的氣體水合物 順暢地送出。在該氣體水合物送出口 10g的外側(cè)經(jīng)由傾斜的導(dǎo)管12g 大致水平地設(shè)置有螺旋輸送器13g。
兼用作旋轉(zhuǎn)軸的氣體抽出管5， g以其下端部5ag幾乎碰到液面的 方式設(shè)置，用來將夾在浮在液面R上的氣體水合物的粒子間的原料氣體排出到耐壓容器2g外。再者，兼用作旋轉(zhuǎn)軸的氣體抽出管5' g通 過電動(dòng)馬達(dá)22g被驅(qū)動(dòng)。進(jìn)而在該氣體抽出管5， g上設(shè)置有用于將原 料氣體抽出的孔9g，在該孔9g的外側(cè)設(shè)置有防止氣體泄漏的中空狀的 容器14g。
耐壓容器2g在其中具有噴灑器25g。另外，耐壓容器"內(nèi)的水w 借助設(shè)置在循環(huán)路26g上的泵27g循環(huán)，并且借助冷卻器28g冷卻至 既定的溫度。不足的水從補(bǔ)充管29g供應(yīng)。另一方面，耐壓容器2g內(nèi) 的原料氣體g借助設(shè)置在循環(huán)路30g上的鼓風(fēng)機(jī)31g循環(huán)，從噴灑器 25g氣泡狀地噴出到水w中。另外，不足的原料氣體g從補(bǔ)充管3&供 應(yīng)。
接下來說明上述的氣體水合物生成裝置的作用。當(dāng)從噴灑器25g 向注入到耐壓容器2g內(nèi)的低溫的水w中氣泡狀地噴出既定壓力的原料 氣體g時(shí)，原料氣體g與水w反應(yīng)從而生成冰狀的固定物質(zhì)即氣體水 合物n。
該氣體水合物n由于比重比水w輕，所以上浮并在液面R上形成 氣體水合物層，因此當(dāng)使螺旋狀地設(shè)置的揚(yáng)起單元3g旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助帶 狀的揚(yáng)起葉片4g的前端部4bg將層狀的氣體水合物n連續(xù)地汲取上來。 這時(shí)，氣體水合物n所含有的水w順著帶狀的揚(yáng)起葉片4g流下，所以
獲得含水率低的氣體水合物。
搭在帶狀的揚(yáng)起葉片4g上的氣體水合物n呈所謂的半圓錐體狀， 被后續(xù)的氣體水合物n沿著帶狀的揚(yáng)起葉片4g連續(xù)地上推。然后，當(dāng) 氣體水合物n到達(dá)帶狀的揚(yáng)起葉片4g的上端部4ag時(shí)，被導(dǎo)向至突出 到耐壓容器2g內(nèi)的氣體水合物返回部llg，并從氣體水合物送出口 10g 送出到導(dǎo)管12g內(nèi)。送出到導(dǎo)管12g內(nèi)的氣體水合物n借助螺旋輸送 器13g被搬送到下一工序。
另一方面，由于氣體抽出管5， g將夾在浮在液面R上的氣體水合 物n的粒子間的原料氣體排出到耐壓容器2g外，所以夾在氣體水合物 n的粒子間的原料氣體減少，從而能夠提高氣體水合物的密度。
接下來說明第12實(shí)施方式，對(duì)與第11實(shí)施方式相同的器件使用 同一標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說明，與第11實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于以下三點(diǎn) 即，在耐壓容器2g的外側(cè)設(shè)置有除水部15g、在耐壓容器2g內(nèi)設(shè)置有 攪拌機(jī)20g、以及在耐壓容器2g的內(nèi)表面設(shè)置有微細(xì)槽18g (參照?qǐng)D38和圖39。)。
即，耐壓容器2g在其側(cè)面的中間部設(shè)置有除水部Ug，使得從該 除水部15g也對(duì)伴隨氣體水合物的水進(jìn)行脫水。除水部15g例如由金 屬篩制的筒體或在側(cè)面設(shè)置有無數(shù)微細(xì)孔16g的筒體形成。在該除水 部15g的外側(cè)設(shè)置有筒形的脫水集合部17g以集合原料氣體和水。進(jìn) 而如圖39所示，耐壓容器2g在其內(nèi)壁面的整周上連續(xù)地設(shè)置有縱向 的微細(xì)槽18g，以避免氣體水合物的附著。該V字形的微細(xì)槽18g的槽 寬t例如優(yōu)選在0. 5 ~ 5mm的范圍。另外，其槽深d，，例如優(yōu)選在0. 2 ~ 5mm的范圍。此外，V字形的微細(xì)槽18g也可以保持既定間隔地分散設(shè) 置。
進(jìn)而耐壓容器2g在其中具有攪拌機(jī)20g。該攪拌機(jī)20g的旋轉(zhuǎn)軸 21g設(shè)置在中空狀的氣體抽出管5g中。攪拌機(jī)20g的旋轉(zhuǎn)軸21g和兼 用作揚(yáng)起單元3g的旋轉(zhuǎn)軸的氣體抽出管5g通過電動(dòng)馬達(dá)"g被驅(qū)動(dòng)，
其轉(zhuǎn)速借助未圖示的變速器變化。
這樣，通過在耐壓容器2g中設(shè)置攪拌機(jī)20g來對(duì)耐壓容器2g內(nèi) 進(jìn)行攪拌，能夠促進(jìn)原料氣體和水的反應(yīng)。已經(jīng)說明的耐壓容器2g或 內(nèi)側(cè)的容器2bg在其全長(zhǎng)上直徑相同，但是，如果使耐壓容器2g、內(nèi) 側(cè)的容器2bg和揚(yáng)起單元3g帶有錐度，使它們的直徑朝上方逐漸變細(xì)， 則氣體水合物n相對(duì)于耐壓容器2g和內(nèi)側(cè)的容器2bg的內(nèi)表面的按壓 力增大，從而變得容易脫水。
10)第13實(shí)施方式
在圖41中，標(biāo)號(hào)20h是重力脫水式的脫水裝置，在耐壓容器(也 稱為耐壓殼。)21h中內(nèi)置有脫水塔22h。如圖42所示，該脫水塔2211 是由直徑為Dl的內(nèi)筒23h、和直徑為更大的DO的外筒24h形成的雙層 筒形結(jié)構(gòu)。此外，上述內(nèi)筒23h的上端略微低于外筒24h的上端，脫 水塔22h的上端開口部25h為倒圓錐臺(tái)狀。
此外，如圖41所示，脫水塔22h在既定高度的部位設(shè)置有脫水用 的過濾體26ah和26bh。即，內(nèi)筒23將由金屬篩或多孔質(zhì)的燒結(jié)板等 形成的圓環(huán)狀的脫液用過濾體26ah設(shè)置在既定高度的部位。另外，外 筒24h將由與上述過濾體26ah同樣的方法形成的脫液用過濾體26bh 設(shè)置在與上述過濾體26ah同樣高度的部位。該脫水塔"h在其中央的 空洞27h內(nèi)設(shè)置有圓筒形的氣體水合物投入部28h，在氣體水合物投入部28h和耐壓容器2h之間形成排水槽29h。該排水槽29h具有圓環(huán)狀 的底板30h。另外，脫水塔的外筒24h和耐壓容器21h之間的間隙通過 圓環(huán)狀的遮蔽板31h封閉。
進(jìn)而，該脫水塔22h在氣體水合物投入部28h中設(shè)置有氣體水合 物粉碎用的粉碎裝置32h。該粉碎裝置32h通過多個(gè)平板狀的槳片34h 形成，該槳片34h放射狀地設(shè)置在貫通耐壓容器21h的上部的垂直的 旋轉(zhuǎn)軸33h的下端部(參照?qǐng)D42。)。該粉碎裝置32h不限于平板狀 的槳片，例如也可以是棒體等。主要是只要能夠?qū)怏w水合物的塊體 粉碎得較細(xì)即可。此外，旋轉(zhuǎn)軸33h通過馬達(dá)35h旋轉(zhuǎn)。
再者，在該圓筒狀的氣體水合物投入部28h的下方設(shè)置有氣體水 合物排出裝置36h。該氣體水合物排出裝置36h通過平行地設(shè)置多臺(tái) (例如兩臺(tái))螺旋進(jìn)給器37h來形成。此外，只要能夠?qū)⒚撍蟮臍?體水合物順暢地排出，也可以是螺旋進(jìn)給器以外的裝置。再者，在該 脫水塔22h的上方設(shè)置有刮板38h。該刮板38h通過在上述旋轉(zhuǎn)軸33h 上放射狀地設(shè)置3片刮片或槳片39h來形成(參照?qǐng)D42。)。但是， 只要能夠?qū)⒚撍蟮臍怏w水合物從脫水塔22h揚(yáng)落，也可以是刮片或 槳片以外的部件。
進(jìn)而，在該脫水塔22h的下部沿脫水塔22h的切線方向設(shè)置有漿 供給管40h，從漿供給管40h供給到脫水塔22h下部的氣體水合物漿s 在脫水塔22h內(nèi)回轉(zhuǎn)。進(jìn)而在上述排出槽29h中設(shè)置有排水管41h,使 得進(jìn)行了脫水的未反應(yīng)水(也稱為鹽水。)w返回至未圖示的生成器。 再者，在上述耐壓容器21h中設(shè)置配管(未圖示)，使得耐壓容器21h 內(nèi)的未反應(yīng)的天然氣g返回未圖示的第1再生器。在此，令外筒24h 的直徑為D。，內(nèi)筒23的直徑為D"脫水塔22h的橫截面積為A，則內(nèi) 筒23h的直徑D,如下所示。即，
<formula>formula see original document page 39</formula>
因此，例如假定2.4T/D的機(jī)器，并且假定外筒24h的直徑D。為 14. 04(m),脫水塔22h的橫截面積A與現(xiàn)有的圓筒形的脫水塔的橫截 面積相同、為116. 11(m2)，則內(nèi)筒23h的直徑D,為7. 02(m),脫水塔 22h的內(nèi)外兩筒間的間隔W(-(D。- D,)/2)大約為3. 5(m)。
接下來說明該脫水裝置的作用。如圖41所示，當(dāng)從漿供給管40h 向雙層筒形結(jié)構(gòu)的脫水塔22h供給氣體水合物漿s時(shí)，該氣體水合物漿s如圖42所示在脫水塔22h內(nèi)回轉(zhuǎn)，同時(shí)在內(nèi)筒23h和外筒2仆之 間從下方朝上方上升。然后，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)置在脫水塔22h的內(nèi)筒23h中 的圓環(huán)狀的過濾體26ah、和設(shè)置在外筒24h中的圓環(huán)狀的過濾體26bh 的位置時(shí)，氣體水合物漿s中包含的未反應(yīng)水w通過過濾體26ah和 26bh排出到塔外。
即，從安裝在內(nèi)筒23h中的過濾體26ah排出的未反應(yīng)水w順著內(nèi) 筒23h的壁面向下流到排水槽29h中，從安裝在外筒24h中的過濾體 26bh排出的未反應(yīng)水順著外筒24h的壁面向下流到排水槽29h中。在 通過脫水塔22h的過濾體26ah、 26bh期間被脫水至含水率大約為40 ~ 50%的氣體水合物n被依次向上方推。然后，當(dāng)?shù)竭_(dá)脫水塔22h的上部 開口部25h時(shí)，被刮板38h揚(yáng)落到設(shè)置在脫水塔22h中央的圓筒狀的 氣體水合物投入部28h內(nèi)。被揚(yáng)落到氣體水合物投入部28h內(nèi)的氣體 水合物n的塊體通過設(shè)置在氣體水合物投入部28h內(nèi)的粉碎裝置32h 粉碎得較細(xì)并下落到氣體水合物投入部28h的下部。下落到氣體水合 物投入部28h下部的氣體水合物n通過雙軸螺旋進(jìn)給器37h被搬送到 下一工序例如第2生成器。另一方面，向下流到上述排水槽29h中的 未反應(yīng)水w經(jīng)排水管41h返回至未圖示的第1生成器。再者，耐壓容 器21h的上部空間內(nèi)的天然氣g經(jīng)配管(未圖示)返回至第l生成器。
11)第14和第15實(shí)施方式
圖45所示的實(shí)施方式表示制造天然氣的水合物(以下簡(jiǎn)記為NGH。) 的機(jī)器，但是本發(fā)明不限于天然氣，也可以應(yīng)用于其它原料氣體例如 甲烷氣體、碳酸氣體等的水合物制造。如該圖45所示，本實(shí)施方式的 水合物制造機(jī)器構(gòu)成為具備包括生成NGH漿的生成器li的水合物漿 制造裝置；通過物理手段等對(duì)由生成器li生成的NGH漿的水分進(jìn)行脫 水的物理脫水裝置2i;和使由物理脫水裝置2i進(jìn)行了脫水的NGH的附 著水與天然氣反應(yīng)以將NGH的濃度提高至產(chǎn)品水平的水合脫水裝置 3i。這些生成器li、物理脫水裝置2i和水合脫水裝置3i都保持為既 定的高壓(例如3~10MPa)和低溫(例如1~5T )。生成器li由圓 筒狀的容器形成，從NG (天然氣)箱lli向容器的上部連續(xù)地供給經(jīng) 由壓縮機(jī)12i和冷卻器13i冷卻了的作為原料氣體的天然氣。再者， 從水箱14i向生成器li的底部連續(xù)地供給經(jīng)由泵15i和冷卻器16i冷 卻了的水。制冷劑從未圖示的冷凍裝置循環(huán)至冷卻器13i、 16i，由此將供給至生成器li的天然氣和水冷卻至既定的溫度。在生成器li的 頂部設(shè)置有水的噴射噴嘴17i,借助與生成器li的底部連通的水循環(huán) 泵18i抽出的水通過冷卻器19i被冷卻，并循環(huán)供給至該噴射噴嘴17i。 制冷劑從未圖示的冷凍裝置循環(huán)至冷卻器19i，由此將供給至噴射噴嘴 17i的水冷卻至既定的溫度(例如IE )。
由生成器li生成的NGH漿被漿移送泵20i從生成器li的中腹部 連續(xù)地抽出，并根據(jù)需要借助未圖示的濃縮器分離一部分水分地進(jìn)行 濃縮，然后供給至本發(fā)明的特征的物理脫水裝置2i進(jìn)行脫水。通過物 理脫水裝置2i從NGH分離出的水借助泵21 i返回至生成器li。
另一方面，通過物理脫水裝置2i進(jìn)行了脫水的NGH供給至水合脫 水裝置3i，附著在NGH上的附著水與另外供給的原料氣體反應(yīng)并生成 NGH，由此充分地提高NGH的濃度。作為水合脫水裝置3i，例如可以應(yīng) 用專利文獻(xiàn)3中記載的雙軸螺旋型脫水裝置，但是在本實(shí)施方式中使 用的是后述的流動(dòng)層式的水合脫水裝置3i的構(gòu)成。
接下來說明氣體水合物制造機(jī)器的動(dòng)作。如上述那樣，生成器li 內(nèi)通過天然氣和水的供給壓來保持高壓(例如3~10MPa)，并且通過 冷卻器13i、 16i保持低溫(例如1 5X:)。另外，當(dāng)從頂部的噴射噴 嘴17i向生成器li內(nèi)噴射充分冷卻的水霧g時(shí)，該水霧g與生成器li 內(nèi)的氣相部的天然氣反應(yīng)，生成水合生成物即NGH的粉末體22i并下 落至液相部。包含液相部的NGH的水從底部被水循環(huán)泵18i抽出，并 經(jīng)由冷卻器19i從噴射噴嘴17i再次以霧的形式噴射到生成器li內(nèi)。 此外，為了抑制NGH混入到通過水循環(huán)泵18i抽出的水中，在生成器 li的底部設(shè)置由多孔板等構(gòu)成的過濾器23i。再者，生成器li內(nèi)的NGH 生成反應(yīng)由于伴隨發(fā)熱，所以為了將生成器li內(nèi)的溫度保持為設(shè)定溫 度，通過冷卻器19i將循環(huán)水冷卻至凍結(jié)的極限的溫度附近，并循環(huán) 至噴射噴嘴17i。
這樣，通過將水循環(huán)地噴射，來連續(xù)地生成NGH，由于生成的NGH 的比重比水小，所以液相部的水面附近的NGH濃度最高。該凈皮抽出的 NGH漿一般是低濃度(例如0. 5~5重量％)，所以在由濃縮器等濃縮后， 通過本發(fā)明的特征的物理脫水裝置2i進(jìn)行脫水。
另一方面，通過物理脫水裝置2i進(jìn)行了脫水的NGH供給至水合脫 水裝置3i,附著在NGH上的附著水與另外供給的原料氣體反應(yīng)并生成NGH，由此充分地提高NGH的濃度。
在此說明本實(shí)施方式的流動(dòng)層式的水合脫水裝置3i的詳細(xì)構(gòu)成。 如圖47所示，流動(dòng)層反應(yīng)塔91i形成為圃筒狀的縱式，向塔頂部供給 作為原料氣體的天然氣。再者，在距離塔底部一定高度的位置設(shè)置有 散氣裝置例如散氣噴嘴、分散板，在這里設(shè)置的是多孔板92i，向該多 孔板92i的上方投入螺旋輸送器93i所搬送的低濃度(例如45 ~ 55重 量％)的NGH。再者，作為原料氣體的天然氣從循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)94i經(jīng) 由冷卻器95i和流量控制閥96i，作為流動(dòng)化氣體吹入底部與多孔板 92i之間。流動(dòng)層反應(yīng)塔91i的頂部經(jīng)由旋風(fēng)收集器97i與循環(huán)氣體鼓 風(fēng)機(jī)94i的抽吸口連通。由此使得作為流動(dòng)化氣體的天然氣在流動(dòng)層 反應(yīng)塔91i內(nèi)循環(huán)。再者，在冷卻器95i的下游側(cè)設(shè)置有溫度計(jì)99i， 以將溫度計(jì)99i的檢測(cè)溫度保持為設(shè)定溫度的方式來控制冷卻器95i 的制冷劑的流量，對(duì)此未作圖示。通過這些循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)94i、冷卻 器95i和旋風(fēng)收集器97i等形成原料氣體循環(huán)裝置。
另一方面，通過馬達(dá)100i驅(qū)動(dòng)的螺旋輸送器101i的一端側(cè)插入 到多孔板92i的下側(cè)。在多孔板92i的插入有螺旋輸送器101i的部位 設(shè)置有開口，在螺旋輸送器101i的殼體上以與該開口對(duì)置的方式設(shè)置 有開口。這樣，通過流動(dòng)層反應(yīng)變成高濃度的多孔板92i附近的高濃 度NGH被螺旋輸送器101i搬出。該螺旋輸送器101i的另一端側(cè)與貯 存產(chǎn)品NGH的料斗102i的上部連通。另外未作圖示的是，利用馬達(dá)100i 的電流等來檢測(cè)螺旋輸送器101i的負(fù)荷，并以使其檢測(cè)值處在設(shè)定范 圍內(nèi)的方式控制流量控制岡96i，來調(diào)整循環(huán)氣體量，由此也能夠?qū)a(chǎn) 品NGH的濃度保持在所希望的值。
此外，也可以代替調(diào)整循環(huán)氣體量或者與循環(huán)氣體量的調(diào)整一起， 控制螺旋輸送器101i的搬出量和冷卻器95i的制冷劑的流量中的至少 一個(gè)，由此將產(chǎn)品NGH的濃度控制為既定值。進(jìn)而，圖中的流動(dòng)層反 應(yīng)塔91i雖然形成有稱為干舷的上部大徑部，但是不限于此，也可以 整體形成為同一直徑。
由于這樣構(gòu)成，所以當(dāng)天然氣經(jīng)由多孔板92i向投入到流動(dòng)層反應(yīng) 塔91i中而形成的NGH層噴出時(shí)，在多孔板"i的上部形成NGH的流 動(dòng)層。在該流動(dòng)層中，NGH的附著水與冷卻了的天然氣活性反應(yīng)并生成 NGH，從而能夠?qū)GH濃度提高到例如90重量％以上。這樣提高了NGH化率的粉末狀的NGH被螺旋輸送器lOli搬送至料斗102i并暫時(shí)貯存 在那里。貯存在料斗102i中的粉末狀的NGH經(jīng)由排出閥103i適當(dāng)?shù)?運(yùn)出，作為產(chǎn)品NGH或者移送至NGH顆粒制造裝置等進(jìn)行進(jìn)一步的加 工。此外，由于料斗102i內(nèi)是高壓(例如3~10MPa),所以通常在排 出閥103i的下游側(cè)設(shè)置未圖示的脫壓裝置。
另一方面，在形成流動(dòng)層反應(yīng)塔91i的流動(dòng)層的原料氣體中，對(duì)水 合反應(yīng)未發(fā)揮作用的原料氣體從塔頂部經(jīng)由旋風(fēng)收集器97i被循環(huán)氣 體鼓風(fēng)機(jī)94i抽吸。被循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)94i抽吸的原料氣體借助冷卻 器95i被冷卻，并經(jīng)由流量控制閥96i再次返回流動(dòng)層反應(yīng)塔91i的 多孔板92i的下側(cè)。利用該冷卻器95i對(duì)借助流動(dòng)層的水合反應(yīng)熱上 升的原料氣體進(jìn)行冷卻，將流動(dòng)層反應(yīng)塔91i的溫度保持為適合NGH 生成的低溫(例如1~ 5r )以促進(jìn)反應(yīng)。
接下來參照?qǐng)D44說明本發(fā)明的特征的物理脫水裝置2i的一個(gè)實(shí)施 方式的詳細(xì)構(gòu)成。
如圖所示，本實(shí)施方式的物理脫水裝置2i由物理脫水區(qū)域31i和水 合脫水區(qū)域33i構(gòu)成。在物理脫水區(qū)域31i中具備圓筒狀的高壓用殼 35i、設(shè)置在高壓用殼35i內(nèi)的圓筒狀的脫水篩37i、和配置在脫水篩 37i內(nèi)的空間中且具有螺旋葉片39i的旋轉(zhuǎn)軸41i。
在高壓用殼35i的一端的上部設(shè)置有將NGH漿43i取入的供給口 45i，另一方面，在另一端的下部設(shè)置有將從NGH漿43i中分離出的水 分47i排出的排出口 49i。再者，高壓用殼35i的內(nèi)側(cè)下部朝排出口 49i傾斜著形成，使得分離出的水分47i流入排出口 49i。脫水篩37i 在整周上形成有使從NGH漿43i中分離出的水分47i通過的孔51i。在 此，孑L 51i不必在整周上形成，至少在脫水篩37i的下方形成即可。 再者，孔51i的大小設(shè)定為基本上僅使水分通過而不使氣體水合物通 過，但是一部分氣體水合物流出也可以。此外，孔51i例如也可以形 成為狹縫狀。
旋轉(zhuǎn)軸41i在搬送方向上連結(jié)地形成有直筒地延伸的直筒部53i 和沿軸向擴(kuò)徑的錐度部55i，并且可旋轉(zhuǎn)地與未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置連接。 螺旋葉片39i沿著旋轉(zhuǎn)軸41i螺旋狀地形成，且設(shè)置為與脫水篩37i 的內(nèi)周面接近。
另一方面，水合脫水區(qū)域33i具備圓筒狀的容器54i、安裝在容器54i的外周的冷卻套56i、和配置在容器54i的空間中且具有門形的攪 拌葉片57i的旋轉(zhuǎn)軸42i。
在容器54i的一端連結(jié)有脫水篩37i的端部，并以覆蓋該連結(jié)部的 方式形成有高壓用殼35i。即，容器54i沿軸向延伸地與高壓用殼35i 形成為一體。在容器54i的另一端的下方設(shè)置有將進(jìn)行了脫水的 NGH67i排出的排出口 69i。
在容器54i的外周的整周上安裝有冷卻套56i，在冷卻套56i的下 方形成有將冷卻介質(zhì)58i取入的導(dǎo)入口 59i，在冷卻套56i的上方形成 有將冷卻介質(zhì)58i排出的排出口 61i。再者，在容器54i的外周配設(shè)有 多根將天然氣63i作為原料氣體取入到容器54i內(nèi)的氣體供給管65i。 旋轉(zhuǎn)軸42i以軸線一致的方式與旋轉(zhuǎn)軸41i的錐度部55i的一端 連結(jié)，并與旋轉(zhuǎn)軸41i 一起旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。門形的攪拌葉片57i以兩個(gè)腳 部沿著旋轉(zhuǎn)軸42i的軸向的方式繞軸安裝有多個(gè)，該攪拌葉片57i在 軸向上設(shè)置有多個(gè)。在水合脫水區(qū)域33i的入口側(cè)和出口側(cè)以從旋轉(zhuǎn) 軸42i的軸向傾斜的方式繞軸安裝有多個(gè)平板狀的進(jìn)給葉片71i。此 外，旋轉(zhuǎn)軸41i的一端和旋轉(zhuǎn)軸42i的另一端分別由高壓用殼35i、容 器54i的兩端面樞軸支承。
接下來說明這樣構(gòu)成的物理脫水裝置2i的動(dòng)作。首先，從生成器 li通過漿移送泵20i抽出的NGH漿43i經(jīng)由供給口 45i被引導(dǎo)到脫水 篩37i內(nèi)。被導(dǎo)入到脫水篩37i內(nèi)的NGH漿43i借助旋轉(zhuǎn)軸41i的旋 轉(zhuǎn)，通過螺旋葉片39i的槽空間沿軸向搬送，在該過程中逐漸壓縮從 而分離出水分。該分離出的水分47i從脫水篩37i的孔51i流出到外 部并從排出口 49i排出。這樣，NGH漿43i通過物理脫水區(qū)域31i從而 能夠除去一定程度的水分，但是例如在NGH粒子的表面上附著有水分。
因此，在本實(shí)施方式中，在物理脫水區(qū)域31i的后段設(shè)置水合脫水 區(qū)域33i，通過水合反應(yīng)除去附著在NGH上的水分。即，從物理脫水區(qū) 域31i引導(dǎo)到容器54i內(nèi)的NGH例如借助攪拌葉片57i的旋轉(zhuǎn)在容器 54i內(nèi)一邊被攪拌一邊被搬送，同時(shí)暴露在從氣體供給管65i導(dǎo)入到容 器54i內(nèi)的天然氣63i的環(huán)境中。由此，附著在NGH上的水分與天然 氣63i接觸并反應(yīng)，進(jìn)行水合脫水。
此外，雖然水合反應(yīng)伴隨發(fā)熱，但是由于從容器54i的外周通過冷 卻套56i進(jìn)行熱回收，所以容器54i內(nèi)保持在適合水合反應(yīng)的溫度范圍內(nèi)。而且，供給到容器54i內(nèi)的天然氣63i由泵等強(qiáng)制地循環(huán)，從 而始終對(duì)容器54i內(nèi)供給未反應(yīng)的天然氣63i。這樣能夠?qū)⑷萜?4i 內(nèi)的水合反應(yīng)的反應(yīng)率維持得較高。
如上所述，在物理脫水裝置2中，由于對(duì)物理脫水后的NGH漿連續(xù) 地進(jìn)行水合脫水，所以能夠得到與現(xiàn)有的物理脫水相比更高的脫水率。 因此例如在下游側(cè)能夠沒有障礙地進(jìn)行流動(dòng)層的水合脫水，擴(kuò)大水合 脫水的選擇余地，并且將成為最終產(chǎn)品的NGH的濃度維持得較高。再 者，通過對(duì)脫水率高的NGH進(jìn)行水合脫水處理，能夠降低水合脫水時(shí) 的負(fù)荷即作用在熱回收設(shè)備等上的負(fù)荷，所以較為經(jīng)濟(jì)。
再者，在本實(shí)施方式中，通過攪拌葉片57i的攪拌效果使由物理脫 水工序排出的塊狀氣體水合物崩碎，所以能夠提高下一工序的流動(dòng)層 的水合脫水的效率。
進(jìn)而在本實(shí)施方式中，由于將物理脫水區(qū)域31i和水合脫水區(qū)域 33i收納在一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的處理，所以裝置構(gòu)成變得簡(jiǎn)單，具有 能夠減少設(shè)置面積的效果。
接下來使用圖46說明本發(fā)明的特征的物理脫水裝置的另一實(shí)施方 式。此外，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素使用同一標(biāo)號(hào)并省略說 明。
本實(shí)施方式的物理脫水裝置82i與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，在 水合脫水區(qū)域33i中，由螺桿攪拌并搬送NGH。即，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn) 軸83i由錐度部85i和直筒地延伸的直筒部87i沿搬送方向連結(jié)形成， 所述錐度部85i在旋轉(zhuǎn)軸41i的軸線上與錐度部55i的一端連結(jié)且沿 軸向縮徑。螺旋葉片89i沿錐度部85i的外周的軸向螺旋狀地形成， 并設(shè)置為與容器54i的內(nèi)周面接近。再者，攪拌葉片57i形成在直筒 部87i的外周。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠獲得與上述實(shí)施方式相同的效果，能夠獲得 與現(xiàn)有的物理脫水相比更高的脫水率。
此外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于水合脫水區(qū)域33中的不同的攪拌單 元進(jìn)行了說明，但是只要是在供給原料氣體的環(huán)境下連續(xù)地?cái)嚢鐽GH 的構(gòu)成，就不限定于此。此外，在圖中，標(biāo)號(hào)T表示原料氣體入口， T， 表示原料氣體排出，U表示低濃度NGH。
權(quán)利要求
1. 一種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水，其特征在于，上述重力脫水器由筒狀的第1塔體、設(shè)置在該第1塔體上部的筒狀的除水部、設(shè)置在該除水部外側(cè)的承水部、和設(shè)置在上述除水部上部的筒狀的第2塔體形成，并且該第2塔體的橫截面積從下方朝上方連續(xù)或間歇地增大。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上述 除水部和第2塔體的橫截面積從除水部的下方朝第2塔體的上方連續(xù) 或間歇地增大。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于， 除水部和/或第2塔體的橫截面積從下方朝上方連續(xù)地增大，并且其打 開角度6為1~30° 。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于， 除水部和/或第2塔體的橫截面積從下方朝上方間歇地增大，并且在其 階差部的寬度為a，階差部的高度為b，最下部的塔徑為d時(shí)，滿足<formula>formula see original document page 2</formula>
5. —種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿 狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水， 其特征在于，上述重力脫水器由筒狀的第1塔體、設(shè)置在該第1塔體 上部的筒狀的除水部、設(shè)置在該除水部外側(cè)的承水部、和設(shè)置在上述 除水部上部的筒狀的第2塔體形成，并且在上述除水部設(shè)置有無數(shù)的 貫通孔或狹縫。
6. 如權(quán)利要求5所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，設(shè)置 于上述除水部的貫通孔的孔徑從上述除水部的下方朝上方連續(xù)或階段 性地增大。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于， 上述貫通孔交錯(cuò)狀或棋盤格狀地配置在上述除水部。
8. 如權(quán)利要求5至7中的任一項(xiàng)所述的氣體水合物制造裝置，其 特征在于，上述貫通孔的最小孔徑為0. l~5mm，上述貫通孔的最大孔徑為0. 5 ~ 10. 0mm。
9. 如權(quán)利要求5至8中的任一項(xiàng)所述的氣體水合物制造裝置，其 特征在于，在上述除水部設(shè)置有無數(shù)的貫通孔，并且上述貫通孔以其 出口比入口靠近下方的方式傾斜。
10. 如權(quán)利要求9所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上述 貫通孔的孔徑為0. 1 ~ 10. Omm。
11. 如權(quán)利要求5所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上述形成。
12. 如權(quán)利要求11所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，各 線狀體的寬度或各狹縫間的間隔為1.0~5.0mm，各線狀體間的間隔或 各狹縫的寬度為0. 1 ~ 5. Omin。
13. —種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿 狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水， 其特征在于，在上述重力脫水器的除水部設(shè)置狹縫狀或菱形等任意形 狀的第1開口部，并且在上述除水部的外側(cè)嵌合有具有與上述第1開 口部對(duì)置的第2開口部的除水部控制用外筒，通過該除水部控制用外 筒的移位來改變上述第1開口部的開口程度。
14. 如權(quán)利要求13所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，沿 著上述除水部控制用外筒的外周設(shè)置齒輪，并且通過與該齒輪嚙合的 齒條的前后運(yùn)動(dòng)，使得上述除水部控制用外筒以筒狀的除水部為軸轉(zhuǎn) 動(dòng)。
15. 如權(quán)利要求13所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，在 上述除水部控制用外筒的側(cè)面上設(shè)置縱長(zhǎng)方向的齒條，并且使與該齒 條嗜合的齒輪旋轉(zhuǎn)，以使上述除水部控制筒以筒狀的除水部為軸在上 下方向上滑動(dòng)。
16. —種氣體水合物制造裝置，利用設(shè)置在上述重力脫水器的頂 部的送出裝置將通過重力脫水器進(jìn)行了脫水的氣體水合物送出，其特 征在于，上述送出裝置由位于脫水塔的頂部的破碎部和位于該破碎部 后方的移送部構(gòu)成。
17. 如權(quán)利要求16所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上 述送出裝置由位于脫水塔的頂部的破碎部和位于該破碎部后方的移送部構(gòu)成，并且在上述破碎部上沿旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向和軸向分散配置有 錘狀的多個(gè)破碎工具。
18. 如權(quán)利要求17所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，錘 狀的破碎工具由沿旋轉(zhuǎn)軸的半徑方向立設(shè)的支承桿、和經(jīng)由關(guān)節(jié)部擺動(dòng)自如地設(shè)置在該支承桿上的錘體形成。
19. 如權(quán)利要求17所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，錘 體相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的軸心向送出側(cè)傾斜既定的角度。
20. 如權(quán)利要求16所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上 述送出裝置由位于脫水塔的正上方的破碎部和位于該破碎部后方的移 送部構(gòu)成，并且在上述破碎部上朝送出側(cè)以既定間隔配置有螺旋葉片。
21. 如權(quán)利要求16所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上 述送出裝置由位于脫水塔的正上方的破碎部和位于該破碎部后方的移 送部構(gòu)成，并且在上述破碎部上配設(shè)有梳子形的破碎葉片和扇形的送 出葉片。
22. —種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿 狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水， 其特征在于，上述重力脫水器由將氣體水合物漿導(dǎo)入的導(dǎo)入部、將氣 體水合物漿中的未反應(yīng)水脫水的除水部、通過將由該除水部進(jìn)行了脫 水的氣體水合物導(dǎo)出的導(dǎo)出部形成的筒狀主體、和接受由上述除水部 從氣體水合物分離出的濾液的承水部構(gòu)成，并且使上述承水部?jī)?nèi)的液 面上升下降來清洗除水部。
23. 如權(quán)利要求23所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，使 原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器 對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水，其中，上述重力脫水器由將氣體水 合物漿導(dǎo)入的導(dǎo)入部、將氣體水合物漿中的未反應(yīng)水脫水的除水部、 通過將由該除水部進(jìn)行了脫水的氣體水合物導(dǎo)出的導(dǎo)出部形成的筒狀 主體、和接受由上述除水部從氣體水合物分離出的濾液的承水部構(gòu)成， 并且在上述承水部?jī)?nèi)裝滿清水來隔斷上述除水部與原料氣體的接觸。
24. 如權(quán)利要求23所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，在 上述承水部?jī)?nèi)設(shè)置與除水部的高度匹配的堰，并且向該堰與除水部之 間供給清水，使得除水部始終沒在液面下。
25. 如權(quán)利要求23所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，在上述承水部設(shè)置液面?zhèn)鞲衅鱽砜刂魄逅墓┙o量，使得始終或在除水 部的孔眼堵塞時(shí)、除水部浸沒入液面下。
26. —種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿 狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水， 其特征在于，上述重力脫水器由將氣體水合物漿導(dǎo)入的導(dǎo)入部、將氣 體水合物漿中的未反應(yīng)水脫水的除水部、通過將由該除水部進(jìn)行了脫 水的氣體水合物導(dǎo)出的導(dǎo)出部形成的筒狀主體、和接受由上述除水部 從氣體水合物分離出的濾液的承水部構(gòu)成，并且將上述承水部?jī)?nèi)加溫至既定溫度來防止上述除水部的孔眼堵塞。
27. 如權(quán)利要求26所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，使 上述承水部?jī)?nèi)高于氣體水合物的平衡溫度。
28. —種氣體水合物制造裝置，具有耐壓容器并在該耐壓容器的內(nèi) 部下方具有攪拌葉片，對(duì)該耐壓容器內(nèi)的水以氣泡的形式供給水合物 形成氣體，以生成氣體水合物，其特征在于，該氣體水合物制造裝置 具備上方搬送裝置，將所生成的氣體水合物以與上述耐壓容器的側(cè) 面接觸的狀態(tài)向上方搬送；和排出裝置，由一端在上述耐壓容器的內(nèi) 側(cè)面開口的排出路和內(nèi)設(shè)在該排出路中的排出進(jìn)給器構(gòu)成，進(jìn)而設(shè)置 有排出葉片，用于將通過上述上方搬送裝置搬送的氣體水合物導(dǎo)入到 上述排出路中，上述上方搬送裝置使由帶狀螺旋體構(gòu)成的搬送路沿著 上述耐壓容器內(nèi)側(cè)面，在上述耐壓容器內(nèi)以上下方向作為旋轉(zhuǎn)軸方向 旋轉(zhuǎn)。
29. 如權(quán)利要求28所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，在 上述排出葉片的上方設(shè)置有限制體，該限制體具有通氣性并且限制氣 體水合物的上方移動(dòng)。
30. 如權(quán)利要求29所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，上 述限制體是固定在上述排出葉片的旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)圓盤。
31. 如權(quán)利要求28 ~ 30中的任一項(xiàng)所述的氣體水合物制造裝置， 其特征在于，上述排出路設(shè)置有多條。
32. —種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與水在耐壓容器內(nèi)反應(yīng) 以生成氣體水合物，其特征在于，在上述耐壓容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置 有氣體水合物揚(yáng)起單元，該氣體水合物揚(yáng)起單元以沿著該耐壓容器的內(nèi)壁面的方式螺旋狀地設(shè)置有帶狀的揚(yáng)起葉片。
33. 如權(quán)利要求32所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于，在 上述揚(yáng)起葉片上安裝有撓性的刮片狀體。
34. 如權(quán)利要求32或33所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于， 在上述耐壓容器的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與上述揚(yáng)起葉片的上端部對(duì)置的氣體水 合物返回部。
35. 如權(quán)利要求32或33所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于， 在上述耐壓容器的側(cè)面設(shè)置有與氣體水合物返回部對(duì)應(yīng)的氣體水合物 送出口。
36. 如權(quán)利要求32或33所述的氣體水合物制造裝置，其特征在于， 在上述耐壓容器內(nèi)設(shè)置有氣體抽出管，通過該氣體抽出管將夾在氣體 水合物的間隙中的原料氣體排出到上述耐壓容器外。
37. 如權(quán)利要求32至36中的任一項(xiàng)所述的氣體水合物制造裝置， 其特征在于，在上述耐壓容器的側(cè)面設(shè)置有除水部。
38. 如權(quán)利要求32至37中的任一項(xiàng)所述的氣體水合物制造裝置， 其特征在于，在上述耐壓容器的內(nèi)壁面設(shè)置有縱向的微細(xì)槽。
39. 如權(quán)利要求32至38中的任一項(xiàng)所述的氣體水合物制造裝置， 其特征在于，使上述耐壓容器和氣體水合物揚(yáng)起單元帶有錐度，并且兩者的直徑隨著朝向上方而逐漸減小。
40. —種重力脫水式的脫水裝置，將氣體與水反應(yīng)生成的氣體水 合物和未反應(yīng)的水一起導(dǎo)入到脫水塔中，使它們從該脫水塔的下方朝 上方上升，并在該上升過程中使未反應(yīng)的水從設(shè)置在脫水塔的側(cè)壁面 上的過濾部流出到塔外，其特征在于，上述脫水塔是由內(nèi)筒和外筒兩 個(gè)筒體構(gòu)成的雙層筒形結(jié)構(gòu)的脫水塔，并且在上述內(nèi)筒和外筒的兩側(cè) 壁面上分別設(shè)置脫水用的過濾體，通過設(shè)置在內(nèi)筒上的過濾體和設(shè)置 在外筒上的過濾體這兩個(gè)過濾體使未反應(yīng)的水流出到塔外，
41. 一種氣體水合物脫水裝置，將氣體與水反應(yīng)生成的氣體水合 物和未反應(yīng)的水一起導(dǎo)入到脫水塔中，使它們從該脫水塔的下方朝上 方上升，并在該上升過程中使未反應(yīng)的水從設(shè)置在脫水塔的側(cè)壁面上 的過濾部流出到塔外，其特征在于，在耐壓容器內(nèi)內(nèi)置在內(nèi)外兩側(cè)壁 面上分別設(shè)置有脫水用的過濾體的雙層筒形結(jié)構(gòu)的脫水塔，在該脫水 塔的中央的空洞內(nèi)設(shè)置筒形的氣體水合物投入部，在該氣體水合物投 入部和上述耐壓容器之間形成排水槽，進(jìn)而在上述氣體水合物投入部?jī)?nèi)設(shè)置氣體水合物粉碎用的粉碎裝置，并且在上述氣體水合物投入部 的下方設(shè)置氣體水合物排出裝置，在上述脫水塔的上方旋轉(zhuǎn)自如地設(shè) 置刮板，進(jìn)而在上述脫水塔的下方設(shè)置漿供給管，并且在上述排水槽 中設(shè)置排水管。
42. 如權(quán)利要求41所述的氣體水合物脫水裝置，其特征在于，上 述粉碎裝置和上述刮板設(shè)置在共用的旋轉(zhuǎn)軸上。
43. 如權(quán)利要求41所述的氣體水合物脫水裝置，其特征在于，應(yīng) 用螺旋進(jìn)給器作為上述氣體水合物排出裝置。
44. 一種氣體水合物脫水裝置，具備外筒；設(shè)置在該外筒的內(nèi) 部的筒狀的脫水篩；延伸設(shè)置在上述脫水篩的一端的筒狀容器；貫穿 插入在上述脫水篩和上述筒狀容器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)置在上述脫水篩 內(nèi)的上述旋轉(zhuǎn)軸的外周的螺旋葉片；設(shè)置在上述筒狀容器內(nèi)的上述旋 轉(zhuǎn)軸的外周的葉片；貫穿插入在上述脫水篩的另一端的內(nèi)部的氣體水 合物漿的供給口；設(shè)置在上述外筒上的水的排出口；向上述筒狀容器 內(nèi)供給氣體水合物的原料氣體的氣體供給口；設(shè)置在上述筒狀容器的 另一端的氣體水合物的排出口；和使對(duì)上述筒狀容器內(nèi)的上述氣體水 合物和上述原料氣體進(jìn)行冷卻的冷卻介質(zhì)逆流的流路。
45. 如權(quán)利要求44所述的氣體水合物脫水裝置，其特征在于，上 述脫水篩的內(nèi)周面和上述旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙形成為沿著上迷氣體水合 物的移送方向減小。
46. 如權(quán)利要求44或45所述的氣體水合物脫水裝置，其特征在 于，上述葉片形成為門形并且腳部沿上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向安裝。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體水合物制造裝置，使原料氣體與原料水反應(yīng)以生成漿狀的氣體水合物，并利用重力脫水器對(duì)該漿狀的氣體水合物進(jìn)行除水。上述重力脫水器由筒狀的第1塔體、設(shè)置在該第1塔體上部的筒狀的除水部、設(shè)置在該除水部外側(cè)的承水部、和設(shè)置在上述除水部上部的筒狀的第2塔體形成，并且該第2塔體的橫截面積從下方朝上方連續(xù)或間歇地增大。
文檔編號(hào)C10L3/06GK101415802SQ200680054140
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者八卷俊男, 加藤裕一, 堀口清司, 巖崎徹, 新井敬, 村山哲郎, 永森茂, 高橋正浩, 鴇巢哲 申請(qǐng)人:三井造船株式會(huì)社