JP2000302430A - Method and device for producing hydrate - Google Patents
Method and device for producing hydrateInfo
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- F25B2315/00—Sorption refrigeration cycles or details thereof
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイドレートの製
造方法および製造装置に係り、特に、水和成分である、
例えば二酸化炭素（ＣＯ2 ）を冷媒として使用し、効率
よくハイドレートを製造することができる、ハイドレー
トの製造方法および製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing hydrate, and more particularly to a hydrate component.
For example, the present invention relates to a hydrate production method and a hydrate production apparatus capable of efficiently producing hydrate using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】二酸化炭素（ＣＯ2 ）のハイドレート化
によるＣＯ2 固定化技術が確立されれば、昼間に使用す
る電力を夜間にシフトして前記ＣＯ2 のハイドレート化
に用い、電力需要の平準化対策に貢献することができ
る。従来、ＣＯ2 ハイドレート（ＣＯ2 水和物）は、大
量の排ガスを冷却してＣＯ 2 を分離し、該分離したＣＯ
2 を、例えばフロン、アンモニア等を冷媒とする冷凍機
で冷凍し、例えば−４０℃、２ａｔｍの雰囲気で水と接
触させることによって製造されていた。2. Description of the Related Art Carbon dioxide (CO)Two) Hydration
CO byTwoOnce immobilization technology is established,
Power at night to shift the COTwoHydration
And contribute to the leveling of power demand.
You. Conventionally, COTwoHydrate (COTwoHydrate)
Cool the amount of exhaust gas to reduce CO TwoAnd the separated CO
Two, A refrigerator using, for example, Freon, ammonia, etc. as a refrigerant
And contact with water at -40 ° C, 2atm atmosphere, for example.
Manufactured by touching.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来方法で使用される冷媒は、地球温暖化に悪影響
を及ぼす冷媒であるか、またはアンモニアをはじめとす
る毒性と爆発等の危険性を有するものであったことか
ら、自然冷媒を用いる方法および装置の開発が求められ
ていた。一方、自然冷媒であるＣＯ2 を冷媒とする従来
技術は、凝縮圧力が７０〜８０ａｔａと極めて高圧であ
ったために危険性が高く、しかも設備費用が過大になる
という欠点があった。However, the refrigerant used in such a conventional method is a refrigerant having an adverse effect on global warming, or has a danger such as toxicity and explosion including ammonia. Therefore, development of a method and an apparatus using a natural refrigerant has been demanded. On the other hand, the prior art to refrigerant CO 2 is a natural refrigerant, the condensing pressure is extremely high and there was a high risk for the 70～80Ata, yet has a drawback that equipment costs become excessive.
【０００４】本発明の課題は、上記従来技術の問題点を
解決し、工程および設備の簡素化、小型化を図り、しか
も水和原料成分であるＣＯ2 を冷却媒体として使用する
ことにより、安全性を高め、効率よく水和物を製造する
ことができる、ハイドレートの製造方法および製造装置
を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to simplify and miniaturize the process and equipment, and to use CO 2 , a hydration raw material component, as a cooling medium to achieve safety. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing hydrate, which can enhance hydration and efficiently produce a hydrate.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）二酸化炭素（ＣＯ2 ）を断熱圧縮する圧縮機と、
該圧縮機で圧縮されたＣＯ2 を冷却する冷却器と、該冷
却器で冷却されたＣＯ2 を所定圧力に絞る膨張弁と、該
膨張弁を出たＣＯ2 をＣＯ2 ハイドレートの生成平衡圧
力まで膨張させ、膨張時に得られる所定の低温下に水和
成分であるＣＯ2 と水とを接触させてＣＯ 2 ハイドレー
トを生成するハイドレート製造槽と、該ハイドレート製
造槽を出たＣＯ2 を前記圧縮機に循環させるＣＯ2 配管
とを有することを特徴とするハイドレートの製造装置。 （２）前記冷却器として、順次、水を冷媒とする冷却塔
および吸収式冷凍機の蒸発器を用いたことを特徴とする
上記（１）に記載のハイドレートの製造装置。Means for Solving the Problems To solve the above problems,
Therefore, the invention claimed in the present application is as follows. (1) Carbon dioxide (COTwoAnd a compressor that adiabatically compresses
CO compressed by the compressorTwoA cooler for cooling the
CO cooled by a recirculatorTwoExpansion valve to reduce the pressure to a predetermined pressure;
CO exiting the expansion valveTwoTo COTwoHydrate formation equilibrium pressure
Expand to force and hydrate under the prescribed low temperature obtained at the time of expansion
CO as a componentTwoContact with water and CO TwoHydre
Hydrate production tank for producing
CO leaving the tankTwoIs circulated through the compressor.TwoPiping
A hydrate production apparatus, comprising: (2) As the cooler, a cooling tower using water as a refrigerant sequentially
And the use of an evaporator of an absorption refrigerator
The hydrate production apparatus according to (1).
【０００６】（３）二酸化炭素（ＣＯ2 ）を断熱圧縮す
る圧縮機と、該圧縮機で圧縮されたＣＯ2 を冷却する冷
却器と、該冷却器で冷却されたＣＯ2 をＣＯ2 ハイドレ
ートの生成平衡圧力まで膨張させるとともに、前記ＣＯ
2 の一部をさらに膨張させてＣＯ2 冷媒を調製する膨張
機と、該膨張機出口の前記ハイドレート生成平衡圧力ま
で膨張したＣＯ2 を水と接触させてＣＯ2 ハイドレート
を生成するハイドレート製造槽と、前記膨張機で調製さ
れたＣＯ2 冷媒を前記ハイドレート製造槽および冷却器
に供給するＣＯ2 冷媒流路とを有することを特徴とする
ハイドレートの製造装置。[0006] (3) carbon dioxide and (CO 2) a compressor for adiabatic compression, condenser and a CO 2 cooled by the cooler CO 2 hydrate for cooling the CO 2 compressed in the compressor While expanding to the equilibrium pressure of
An expander that further expands a part of 2 to prepare a CO 2 refrigerant; and a hydrate that generates CO 2 hydrate by bringing CO 2 expanded to the hydrate generation equilibrium pressure at the outlet of the expander into contact with water. manufacturing tank, hydrate production apparatus characterized by having a a CO 2 refrigerant as prepared in the expander the hydrate production tank and CO 2 refrigerant flow path for supplying to the cooler.
【０００７】（４）前記ハイドレート製造槽で生成され
たＣＯ2 ハイドレートの貯蔵槽を設け、該貯蔵槽に、前
記ＣＯ2 冷媒を供給するＣＯ2 冷媒流路を設けたことを
特徴とする上記（３）に記載のハイドレートの製造装
置。 （５）前記冷却器として、水を冷媒とする冷却塔および
吸収式冷凍機の蒸発器を用いたことを特徴とする上記
（３）または（４）に記載のハイドレートの製造装置。[0007] (4) provided reservoir of the hydrate CO 2 hydrate produced in the production tank, the reservoir tank, characterized in that a CO 2 refrigerant flow path for supplying the CO 2 refrigerant The hydrate production apparatus according to the above (3). (5) The hydrate manufacturing apparatus according to (3) or (4), wherein a cooling tower using water as a refrigerant and an evaporator of an absorption refrigerator are used as the cooler.
【０００８】（６）二酸化炭素（ＣＯ2 ）を圧縮機で４
６〜５２ａｔｍに断熱圧縮する圧縮工程と、該圧縮工程
で圧縮されたＣＯ2 を常温まで冷却する冷却工程と、該
冷却工程で冷却されたＣＯ2 を所定圧力まで絞る絞り工
程と、該絞り工程後のＣＯ2を１〜１２ａｔａまで膨張
させ、前記ＣＯ2 が膨張する際に吸収する潜熱によって
冷却された水和成分であるＣＯ2 と水とを０℃近傍で接
触させてＣＯ2 ハイドレートを生成するハイドレート製
造工程と、該ハイドレート製造工程で発生したＣＯ2 を
前記圧縮機に循環させるＣＯ2 循環工程とを有すること
を特徴とするハイドレートの製造方法。 （７）前記冷却工程が、前記圧縮工程で圧縮されたＣＯ
2 を冷却塔冷却水によって予冷し、次いで吸収式冷凍機
の冷媒によって常温またはそれ以下まで冷却するもので
あることを特徴とする上記（６）に記載のハイドレート
の製造方法。 （８）前記ハイドレート製造工程で生成したＣＯ2 ハイ
ドレートを冷凍用冷媒および／または空調用冷媒として
用いることを特徴とする上記（６）または（７）に記載
のハイドレートの製造方法。(6) Carbon dioxide (CO 2 ) is compressed by a compressor to 4
A compression step of adiabatically compressing to 6 to 52 atm, a cooling step of cooling the CO 2 compressed in the compression step to room temperature, a squeezing step of squeezing the CO 2 cooled in the cooling step to a predetermined pressure, and a squeezing step after CO 2 was expanded to 1～12Ata, the a CO 2 a hydrated component cooled by the latent heat absorbing and water are contacted at 0 ℃ vicinity CO 2 hydrate when the CO 2 is expanded a hydrate manufacturing process to be generated, the production method of the hydrate characterized by having a CO 2 circulating step circulating the CO 2 generated in the hydrate manufacturing process to the compressor. (7) In the cooling step, the CO compressed in the compression step is used.
(2 ) The method for producing a hydrate according to the above (6), wherein the hydrate is precooled with cooling tower cooling water, and then cooled to room temperature or lower by a refrigerant of an absorption refrigerator. (8) The method for producing hydrate according to (6) or (7), wherein the CO 2 hydrate generated in the hydrate production step is used as a refrigerant for freezing and / or a refrigerant for air conditioning.
【０００９】（９）二酸化炭素（ＣＯ2 ）を圧縮機で１
５〜２５ａｔｍに断熱圧縮する圧縮工程と、該圧縮工程
で圧縮されたＣＯ2 を常温まで冷却する冷却工程と、該
冷却工程で冷却されたＣＯ2 を１０〜１５ａｔａまで膨
張させるとともに、前記ＣＯ 2 の一部をさらに膨張させ
て−６０〜−８０℃のＣＯ2 冷媒を調製する膨張工程
と、該膨張工程で得られた前記１０〜１５ａｔａまで膨
張したＣＯ2 を０℃近傍で水と接触させてＣＯ2 ハイド
レートを生成するハイドレート製造工程とを有し、前記
ハイドレート製造工程および冷却工程の冷媒として前記
膨張機で調製されたＣＯ2 冷媒を用い、該ＣＯ2 冷媒の
顕熱によって所定温度まで冷却することを特徴とするハ
イドレートの製造方法。(9) Carbon dioxide (CO)Two) With compressor 1
A compression step of adiabatic compression to 5 to 25 atm, and the compression step
CO compressed inTwoCooling to room temperature,
CO cooled in the cooling processTwoTo 10 to 15 ata
And the CO TwoTo expand some of the
CO at -60 to -80 ° CTwoExpansion process for preparing refrigerant
And expand to 10 to 15 ata obtained in the expansion step.
Stretched COTwoAt about 0 ° C. with waterTwoHyde
A hydrate producing step of producing a rate,
The refrigerant for the hydrate production step and the cooling step is
CO prepared by expanderTwoUsing a refrigerant, the COTwoRefrigerant
Characterized by cooling to a predetermined temperature by sensible heat
Idrate manufacturing method.
【００１０】（１０）前記ハイドレート製造工程で生成
したＣＯ2 ハイドレートを、前記ＣＯ2 冷媒で冷却され
るハイドレート貯蔵槽に導入し、１〜３ａｔａ、−３５
〜−４５℃で貯蔵することを特徴とする上記（９）に記
載のハイドレートの製造方法。 （１１）前記圧縮工程後のＣＯ2 が有する断熱圧縮熱を
吸収式冷凍機の蒸発器の熱源として利用することを特徴
とする上記（９）または（１０）に記載のハイドレート
の製造方法。(10) The CO 2 hydrate produced in the hydrate production step is introduced into a hydrate storage tank cooled by the CO 2 refrigerant, and is subjected to 1-3 data, −35
The method for producing a hydrate according to the above (9), wherein the hydrate is stored at -45 ° C. (11) The method for producing a hydrate according to the above (9) or (10), wherein the adiabatic compression heat of the CO 2 after the compression step is used as a heat source of an evaporator of the absorption refrigerator.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例を示すＣＯ2 ハ
イドレートの製造装置の系統を示す図、図２は、図１の
ハイドレート製造槽の詳細図である。図１において、こ
の装置は、ＣＯ2 を断熱圧縮する圧縮機１と、該圧縮機
１で断熱圧縮されたＣＯ2 を冷却する冷却器としての冷
却塔２および吸収式冷凍機の蒸発器３と、前記冷却器で
冷却されたＣＯ2 （ＣＯ2 冷媒）を所定圧力に絞る膨張
弁４と、該膨張弁４を出たＣＯ2 をＣＯ2 ハイドレート
の生成平衡圧力まで膨張させ、膨張時に得られる所定の
低温下に水和成分であるＣＯ2 （原料ＣＯ2 ）７と水
（原料Ｈ2 Ｏ）６とを接触させてＣＯ2 ハイドレートを
生成するハイドレート製造槽５と、該ハイドレート製造
槽５を出たＣＯ2 を前記圧縮機１に循環させるＣＯ2 配
管１０とから主として構成されている。また、図２にお
いて、図１のハイドレート製造槽５は、ＣＯ2 冷媒の流
入口１４を有する槽本体１１と、該槽本体１１の外周部
に設けられ、ジャケット状の冷媒流路を有する外部熱交
換部１２とから主として構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a system of a CO 2 hydrate production apparatus showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed view of a hydrate production tank of FIG. In Figure 1, the apparatus, the CO 2 compressor 1 to adiabatic compression, the evaporator 3 of the cooling tower 2 and the absorption refrigerating machine as a cooler for cooling the CO 2 which is adiabatically compressed by the compressor 1 An expansion valve 4 for reducing the CO 2 (CO 2 refrigerant) cooled by the cooler to a predetermined pressure, and expanding the CO 2 coming out of the expansion valve 4 to a CO 2 hydrate generation equilibrium pressure, which is obtained at the time of expansion. A hydrate production tank 5 for producing CO 2 hydrate by bringing CO 2 (raw material CO 2 ) 7 and water (raw material H 2 O) 6 into contact with each other at a predetermined low temperature; It mainly comprises a CO 2 pipe 10 for circulating the CO 2 exiting the production tank 5 to the compressor 1. In FIG. 2, the hydrate production tank 5 of FIG. 1 includes a tank body 11 having an inlet 14 for CO 2 refrigerant and an outer part provided on an outer peripheral portion of the tank body 11 and having a jacket-like refrigerant flow path. It is mainly composed of the heat exchange unit 12.
【００１２】このような構成において、水和成分として
の原料ＣＯ2 は、図示省略した公知の手段で、例えば２
ａｔａに昇圧された後ハイドレート製造槽５の槽本体１
１に供給され、ＣＯ2 冷媒流入口１４から槽本体１１に
流入し、例えば１〜１２ａｔａまで膨張するＣＯ2 冷媒
８および原料Ｈ2 Ｏと直接接触し、前記ＣＯ2 冷媒８の
潜熱分の熱量を奪われて冷却され、例えば１〜１２ａｔ
ａ、０℃近傍の雰囲気でＣＯ2 ハイドレートとなる。こ
のときＣＯ2 冷媒８は、膨張弁４を介してハイドレート
製造槽５の外部熱交換部１２に流入し、ジャケット状の
冷媒流路を順次流れて槽本体１１を冷却し、自身は予熱
されながら、例えば槽底部の流入口１４から槽本体１１
に流入し、ＣＯ2 ハイドレートの生成平衡圧力まで膨張
し、潜熱分の熱量を吸収して原料ガスと熱の授受を行い
ながら、ハイドレート生成の平衡状態に達してバランス
する。In such a configuration, the raw material CO 2 as a hydration component is supplied to the raw material CO 2 by a known means (not shown).
tank body 1 of hydrate production tank 5 after being pressurized to ata
1, flows into the tank body 11 from the CO 2 refrigerant inlet 14, and directly contacts the CO 2 refrigerant 8 and the raw material H 2 O, which expands to, for example, 1 to 12 ata, and the amount of heat of the latent heat of the CO 2 refrigerant 8 Deprived and cooled, for example 1 to 12 at
a, CO 2 hydrate is formed in an atmosphere near 0 ° C. At this time, the CO 2 refrigerant 8 flows into the external heat exchange section 12 of the hydrate production tank 5 through the expansion valve 4, sequentially flows through the jacket-like refrigerant flow path, cools the tank body 11, and is itself preheated. While, for example, the tank body 11
And expands to the CO 2 hydrate generation equilibrium pressure, absorbs the amount of heat of the latent heat and exchanges heat with the raw material gas, and reaches the hydrate generation equilibrium state to balance.
【００１３】槽本体１１内ならびに原料Ｈ2 Ｏおよび原
料ＣＯ2 を冷却したＣＯ2 冷媒８はＣＯ2 の気泡１３と
なり、その後、槽頂部から流出してＣＯ2 配管１０を経
て圧縮機１に流入し、ここで、例えば４６〜５２ａｔａ
に断熱圧縮される。断熱圧縮によって、例えば百数十℃
まで昇温したＣＯ2 冷媒８は、水を冷媒とする冷却塔２
によって、例えば３０℃まで予冷却され、次いで吸収式
冷凍機の蒸発器３で、例えば７℃まで冷却されたのち、
膨張弁４で絞られてハイドレート製造槽５の外部熱交換
部１２に流入し、以下、上述の冷凍サイクルを繰り返
す。The CO 2 refrigerant 8 that has cooled the inside of the tank body 11 and the raw material H 2 O and the raw material CO 2 becomes CO 2 bubbles 13 and then flows out from the top of the tank and flows into the compressor 1 through the CO 2 pipe 10. Here, for example, 46 to 52 ata
Adiabatic compression. By adiabatic compression, for example, a few hundred degrees Celsius
The CO 2 refrigerant 8 that has been heated up to
After cooling to, for example, 30 ° C., and then cooling to, for example, 7 ° C. in the evaporator 3 of the absorption refrigerator,
It is throttled by the expansion valve 4 and flows into the external heat exchange section 12 of the hydrate production tank 5, and the above-described refrigeration cycle is repeated thereafter.
【００１４】図３は、本実施例におけるＣＯ2 状態線図
上の冷凍サイクルを示す説明図である。図３において、
１２ａｔａ、−３８℃のＣＯ2 冷媒は、ハイドレート製
造槽内を冷却し、ハイドレート生成平衡温度（例えば０
℃）に達したのち、ＣＯ2 ガスとして０℃で圧縮機１に
流入し、ここで断熱圧縮されて４６ａｔａに昇圧し、次
いで冷却塔および吸収式冷凍機で冷却され、膨張弁４を
経てハイドレート製造槽５に流入して１２ａｔａまで膨
張し、水和成分であるＣＯ2 等を冷却した後、再度、０
℃となって前記圧縮機１に流入する冷凍サイクルを形成
していることが分かる。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a refrigeration cycle on a CO 2 state diagram in this embodiment. In FIG.
The CO 2 refrigerant at 12 data and −38 ° C. cools the inside of the hydrate production tank, and the hydrate formation equilibrium temperature (for example, 0 ° C.)
° C), flows into the compressor 1 at 0 ° C as CO 2 gas, where it is adiabatically compressed and pressurized to 46 ata, then cooled by a cooling tower and an absorption refrigerator, and then hydrated through an expansion valve 4. After flowing into the rate production tank 5 and expanding to 12ata, and cooling the hydrated component such as CO 2 ,
It can be seen that a refrigeration cycle that flows to the compressor 1 when the temperature reaches ℃ is formed.
【００１５】本実施例によれば、自然冷媒であるＣＯ2
冷媒８を直接ハイドレート製造槽５内に供給して膨張さ
せることにより、すなわち、ハイドレート製造槽５にお
いてＣＯ2 冷媒８と原料とを直接熱交換させることによ
り、前記ＣＯ2 冷媒８の潜熱を有効に利用して原料ＣＯ
2 等を効率よく冷却することができるので、冷凍効果が
高まる。また、ＣＯ2 冷媒８の循環量を少なくして圧縮
機１等の必要動力を軽減することができるので、熱効率
が向上する。なお、ＣＯ2 冷媒８をジャケット状の冷媒
流路を経たのちハイドレート製造槽５の槽本体１１に供
給することにより、水和成分であるＣＯ2 および原料Ｈ
2 Ｏを徐々に冷却することができ、過冷却を防止でき
る。According to this embodiment, the natural refrigerant CO 2
By supplying the refrigerant 8 directly into the hydrate production tank 5 and expanding it, that is, by directly exchanging heat between the CO 2 refrigerant 8 and the raw material in the hydrate production tank 5, the latent heat of the CO 2 refrigerant 8 is reduced. Effective use of raw material CO
Since 2 etc. can be efficiently cooled, the freezing effect is enhanced. Further, since the required power of the compressor 1 and the like can be reduced by reducing the amount of circulation of the CO 2 refrigerant 8, the thermal efficiency is improved. The CO 2 refrigerant 8 is supplied to the tank body 11 of the hydrate production tank 5 after passing through the jacket-shaped refrigerant flow path, so that CO 2 as a hydrate component and the raw material H
2 O can be cooled gradually, and overcooling can be prevented.
【００１６】本実施例によれば、ＣＯ2 冷媒が圧縮機
１、冷却器２および３、膨張弁４およびハイドレート製
造槽５を循環する冷凍サイクルを形成するので、装置全
体がコンパクトになるとともに、排ガス中のＣＯ2 を効
率よく固定化してＣＯ2 ハイドレートを製造することが
できる。また、冷却器として水を冷媒とする冷却塔２と
吸収式冷凍器の蒸発器３を用いたことにより、断熱圧縮
されたＣＯ2 をまず水を冷媒とする冷却塔で、例えば３
０℃まで冷却し、次いで吸収式冷凍器の蒸発器で、例え
ば０〜１０℃まで、二段階で冷却できるので冷却効果が
向上するとともに、凝縮圧力を低減してシステム効率を
向上させることができる。なお、システム効率は、（冷
凍効果）／（圧縮動力）で表される。According to this embodiment, the CO 2 refrigerant forms a refrigeration cycle in which the compressor 1, the coolers 2 and 3, the expansion valve 4 and the hydrate production tank 5 are circulated, so that the entire apparatus becomes compact. In addition, CO 2 in exhaust gas can be efficiently immobilized to produce CO 2 hydrate. Further, by using the cooling tower 2 using water as a cooling medium and the evaporator 3 of an absorption refrigerator, the adiabatic compressed CO 2 is used as a cooling tower using water as a cooling medium.
It can be cooled to 0 ° C. and then in an evaporator of an absorption refrigerator in two stages, for example, to 0 to 10 ° C., so that the cooling effect is improved and the condensing pressure is reduced to improve the system efficiency. . The system efficiency is represented by (refrigeration effect) / (compression power).
【００１７】本実施例において、ハイドレート製造槽に
おけるＣＯ2 冷媒の蒸発圧力はハイドレートの生成圧力
となるが、ハイドレートの生成に必要な原料ＣＯ2 およ
びＨ 2 Ｏは、それぞれほぼ常温の液体およびガスが生成
温度（例えば０℃）になる量のみが供給される。In this embodiment, the hydrate production tank
COTwoRefrigerant evaporation pressure is hydrate generation pressure
But the raw material CO required for hydrate generationTwoAnd
And H TwoO generates liquid and gas at almost normal temperature.
Only the amount that leads to the temperature (eg 0 ° C.) is supplied.
【００１８】本実施例において、圧縮機１出口のＣＯ2
圧力は、４６〜５２ａｔｍ、好ましくは４８〜５２ａｔ
ｍである。圧力が高すぎると取り扱いが困難となると同
時に製作費が嵩み、且つ性能が低下する。一方、圧力が
低すぎると原料のＨ2 Ｏが氷結し、ハイドレート生成が
困難になる。また、ハイドレート製造槽５内の圧力は、
１〜１２ａｔａである。製品ハイドレートの用途が冷房
を対象とする（空調用冷媒として使用する）場合は２〜
１２ａｔａ、冷凍を対象とする（冷凍用冷媒として使用
する）場合は１〜３ａｔａが好ましい。一方、温度は、
０℃近傍、例えば０〜５℃である。なお、ハイドレート
の用途が冷凍冷媒のときは、槽内温度を−３５〜−４５
℃としてもよい。In this embodiment, CO 2 at the outlet of the compressor 1
The pressure is 46-52 atm, preferably 48-52 atm
m. If the pressure is too high, handling becomes difficult, and at the same time, production costs increase and performance deteriorates. On the other hand, if the pressure is too low, the raw material H 2 O freezes, making hydrate formation difficult. The pressure in the hydrate production tank 5 is:
1 to 12 data. When the use of product hydrate is for cooling (use as air conditioning refrigerant)
When 12ata is used for refrigeration (used as a refrigerant for refrigeration), 1 to 3ata is preferable. On the other hand, the temperature is
It is near 0 ° C, for example, 0-5 ° C. When the use of the hydrate is a frozen refrigerant, the temperature in the tank is set to -35 to -45.
It is good also as ° C.
【００１９】本実施例において、生成されたＣＯ2 ハイ
ドレートは、冷凍用冷媒、空調用冷媒として利用するこ
とが好ましい。図４は、本実施例を適用した、ＣＯ2 ハ
イドレート冷凍、冷房システムの概念を示す図である。
図において、主として夜間電力を利用して生成され、ハ
イドレート製造槽または貯蔵槽４５に貯蔵されたＣＯ2
ハイドレート４６は、昼間放出され、空調または冷凍負
荷を賄うために使用され、ブロワ４７、アキュムレータ
４８を経たのち、戻り配管４９を介してハイドレート製
造槽４５に戻り、再利用される。本実施例において、負
荷容量に応じて昼間、追い掛け運転することにより、昼
間の設備容量を縮小することができる。従って、利用者
の契約電力の削減にも大きな効果を発揮することができ
る。図５は、本発明の他の実施例を示すハイドレート製
造装置の系統図である。In this embodiment, the generated CO 2 hydrate is preferably used as a refrigeration refrigerant and an air conditioning refrigerant. FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of a CO 2 hydrate refrigeration and cooling system to which the present embodiment is applied.
In the figure, CO 2 mainly generated using nighttime electric power and stored in a hydrate production tank or storage tank 45 is shown.
The hydrate 46 is discharged in the daytime and is used to cover an air conditioning or refrigeration load. After passing through a blower 47 and an accumulator 48, the hydrate 46 returns to the hydrate production tank 45 via a return pipe 49 and is reused. In the present embodiment, the chasing operation in the daytime according to the load capacity can reduce the facility capacity in the daytime. Therefore, a great effect can be exhibited also in reducing the contract power of the user. FIG. 5 is a system diagram of a hydrate production apparatus showing another embodiment of the present invention.
【００２０】図において、このハイドレート製造装置
は、例えばＣＯ2 含有排ガスから分離したＣＯ2 ６１を
断熱圧縮する圧縮機５１と、該圧縮機５１で断熱圧縮さ
れたＣＯ2 を冷却する冷却器５２と、該冷却器５２で冷
却されたＣＯ2 をＣＯ2 ハイドレートの生成平衡圧力ま
で膨張させるとともに、前記ＣＯ2 の一部をさらに膨張
させてＣＯ2 冷媒を調製する膨張機５３と、該膨張機５
３出口の前記ＣＯ2 ハイドレートの生成平衡圧力まで膨
張したＣＯ2 を原料水５６と接触させてＣＯ2 ハイドレ
ート６０を生成させるハイドレート製造槽５５と、前記
膨張機５３で調製されたＣＯ2 冷媒をハイドレート貯蔵
槽５４およびハイドレート製造槽５５を経て冷却器５２
に供給するＣＯ2 冷媒流路６２とから主として構成され
ている。５７は、圧縮機５１を駆動するモータ、５８
は、ＣＯ2 ハイドレートを移送するスラリポンプ、５９
は、ＣＯ2 の混合器である。In the figure, the hydrate producing apparatus includes, for example, a compressor 51 for adiabatically compressing CO 2 61 separated from a CO 2 -containing exhaust gas, and a cooler 52 for cooling the CO 2 adiabatically compressed by the compressor 51. When, along with inflating the CO 2 cooled by the cooler 52 to produce the equilibrium pressure of CO 2 hydrate, an expander 53 in which the portion of the CO 2 and by further expanding the preparation of CO 2 refrigerant, the expansion Machine 5
3 hydrate production tank 55 to the CO 2 that is inflated to generate the equilibrium pressure of the CO 2 hydrate outlet in contact with raw water 56 to produce a CO 2 hydrate 60, CO 2 that the prepared by the expander 53 The refrigerant is passed through a hydrate storage tank 54 and a hydrate production tank 55 to a cooler 52.
And a CO 2 refrigerant flow channel 62 that supplies the air to the air. 57, a motor for driving the compressor 51;
Is a slurry pump for transferring CO 2 hydrate, 59
Is a CO 2 mixer.
【００２１】このような構成において、例えばＣＯ2 含
有排ガスから分離されたＣＯ2 ６１は混合器５９を経て
常温、１ａｔｍで駆動モータ５７で駆動される圧縮機５
１に流入し、該圧縮機５１で断熱圧縮されて、例えば２
０ａｔｍ、百数十℃となり、後流の冷却器５２に流入す
る。冷却器５２に流入したＣＯ2 は、ここで、後述する
ハイドレート貯蔵槽５４およびハイドレート製造槽５５
を保冷する冷媒として使用された、例えば−５℃のＣＯ
2 冷媒と熱交換して、例えば０℃まで冷却される。この
とき圧力は、例えば２０ａｔｍのままである。冷却後の
ＣＯ2 は膨張機５３に流入し、ここでＣＯ2 ハイドレー
トの生成平衡圧力である、例えば１３ａｔａまで膨張
し、その一部はさらに膨張して、例えば−７１℃のＣＯ
2 冷媒となる。１３ａｔａまで膨張したＣＯ2 は、前記
ＣＯ2 冷媒によって保冷されたハイドレート製造槽５５
に流入し、該ハイドレート製造槽５５に供給される原料
水５６と、例えば１３ａｔａ、０℃雰囲気で接触してＣ
Ｏ2 ハイドレートとなる。In such a configuration, for example, the CO 2 61 separated from the CO 2 -containing exhaust gas passes through a mixer 59 and is driven by a drive motor 57 at a normal temperature and 1 atm by a drive motor 57.
1 and adiabatically compressed by the compressor 51,
It becomes 0 atm, one hundred and several tens of degrees Celsius, and flows into the cooler 52 downstream. The CO 2 flowing into the cooler 52 is supplied to a hydrate storage tank 54 and a hydrate production tank 55 described later.
For example, CO at -5 ° C.
It exchanges heat with two refrigerants and is cooled to, for example, 0 ° C. At this time, the pressure remains, for example, 20 atm. The cooled CO 2 flows into the expander 53, where the CO 2 expands to a production equilibrium pressure of CO 2 hydrate, for example, 13 ata, and a part of the CO 2 hydrate further expands, for example, to a temperature of −71 ° C.
It becomes two refrigerants. The CO 2 expanded to 13ata is supplied to the hydrate production tank 55 cooled by the CO 2 refrigerant.
And the raw material water 56 supplied to the hydrate production tank 55 is brought into contact with, for example, 13 atta and 0 ° C.
O 2 hydrate.
【００２２】生成したシャーベット状のＣＯ2 ハイドレ
ートはスラリポンプ５８によってハイドレート貯蔵槽５
４に導入され、前記ＣＯ2 冷媒の顕熱によって冷却さ
れ、例えば２ａｔａ、−４０℃で保冷、貯蔵される。貯
蔵後のＣＯ2 ハイドレートは、例えば冷媒として冷熱利
用される。一方、冷却器５２から流出したＣＯ2 冷媒は
ＣＯ2 冷媒流路６２を経て混合器５９に流入し、原料Ｃ
Ｏ2 と混合して系内を循環する。The produced sherbet-like CO 2 hydrate is supplied to the hydrate storage tank 5 by a slurry pump 58.
4, cooled by the sensible heat of the CO 2 refrigerant, and kept cool and stored at, for example, 2 at −40 ° C. The CO 2 hydrate after storage is utilized, for example, as cold refrigerant. On the other hand, the CO 2 refrigerant flowing out of the cooler 52 flows into the mixer 59 via the CO 2 refrigerant channel 62, and the raw material C
Mix with O 2 and circulate through the system.
【００２３】本実施例によれば、高速回転する圧縮機５
１を用い大容量のＣＯ2 を昇圧することにより、全体と
して取り扱うＣＯ2 の容積が著しく減少するので、設備
全体が小型化し、かつ装置の設置必要面積が狭くなり、
コスト面でも有利である。また、水和成分であるＣＯ2
自身を自然冷媒として使用することができるので、効率
よくＣＯ2 ハイドレートを製造することができる。According to this embodiment, the compressor 5 rotating at a high speed
By increasing the volume of CO 2 by using 1 to significantly reduce the volume of CO 2 to be handled as a whole, the overall equipment is reduced in size, and the installation area of the apparatus is reduced,
It is also advantageous in terms of cost. In addition, CO 2 which is a hydration component
Since itself can be used as a natural refrigerant, CO 2 hydrate can be efficiently produced.
【００２４】本実施例において、圧縮機５１出口のＣＯ
2 が有する断熱圧縮熱を回収して有効利用することが、
エネルギ効率上好ましい。その方法として、冷却器５２
の一部、またはその代わりとして、例えば吸収冷凍機の
蒸発器を配置し、前記断熱圧縮熱を吸収冷凍機の蒸発器
の熱源として利用することが挙げられる。これによって
システム全体の効率がさらに向上する。In the present embodiment, the CO
It is possible to recover and effectively utilize the adiabatic compression heat of 2
It is preferable in terms of energy efficiency. As a method, the cooler 52
For example, an evaporator of an absorption refrigerator is disposed, and the adiabatic heat of compression is used as a heat source of the evaporator of the absorption refrigerator. This further increases the efficiency of the entire system.
【００２５】本実施例においては、ハイドレート製造槽
内の雰囲気が、ハイドレート生成の平衡状態に達するよ
うに圧縮機５１および膨張機５３の入口および出口条件
が定められる。圧縮機５１出口ＣＯ2 の圧力は１５〜２
５ａｔｍ、好ましくは２０ａｔｍである。また、本実施
例において、ＣＯ2 ハイドレートの生成平衡圧力、すな
わちハイドレート製造槽５５内の圧力は、１０〜１５ａ
ｔａ、好ましくは１３ａｔａである。ＣＯ2 ハイドレー
トの生成平衡温度、すなわちハイドレート製造槽５５内
の温度は、０℃近傍、例えば０〜５℃である。ＣＯ2 ハ
イドレートの貯蔵条件としては安全性等の理由から、２
ａｔａ、−４０℃が好適に採用される。本実施例におい
て、夜間電力を使用してＣＯ2 ハイドレートを製造し、
貯蔵し、昼間、冷凍負荷が増加した際に放出して冷媒と
して使用することが好ましい。In this embodiment, the inlet and outlet conditions of the compressor 51 and the expander 53 are determined so that the atmosphere in the hydrate production tank reaches an equilibrium state for hydrate generation. The pressure of CO 2 at the outlet of the compressor 51 is 15 to 2
It is 5 atm, preferably 20 atm. In this embodiment, the equilibrium pressure for producing CO 2 hydrate, that is, the pressure in the hydrate production tank 55 is 10 to 15 a.
ta, preferably 13 ata. The CO 2 hydrate production equilibrium temperature, that is, the temperature in the hydrate production tank 55 is around 0 ° C., for example, 0 to 5 ° C. The storage condition of CO 2 hydrate is 2 for safety reasons.
ata and −40 ° C. are suitably adopted. In this embodiment, CO 2 hydrate is produced using nighttime power,
It is preferable to store and release it during the day when the freezing load increases, and use it as a refrigerant.
【００２６】本発明において、水和成分として都市ガス
（メタン）を用いることもできる。メタン（ＣＨ4 ）
は、夜間消費量が極端に低いので、夜間電力を利用して
メタンハイドレートとすることにより、安価なエネルギ
を有効利用して貯蔵容量を、従来法に較べて著しく低減
することができる。またメタンは、気化基地で昇圧され
るガスであり、圧縮機昇圧に要する動力を低減できるの
で、効率的なメタンハイドレートの製造が可能となり、
経済的にも有利である。貯蔵圧力は、メタンハイドレー
トの生成の平衡点、例えば５０ａｔａ、−１５〜−５℃
で、かつメタンガス送給圧力近傍またはそれ以上とする
ことが好ましい。In the present invention, city gas (methane) may be used as a hydration component. Methane (CH 4)
Since nighttime consumption is extremely low, by using methane hydrate by using nighttime electric power, the storage capacity can be significantly reduced as compared with the conventional method by effectively using inexpensive energy. In addition, methane is a gas that is pressurized at the vaporization base, and the power required for compressor pressurization can be reduced, so that efficient production of methane hydrate becomes possible.
It is economically advantageous. The storage pressure is the equilibrium point of methane hydrate formation, for example, 50 ata, -15 to -5 ° C.
And at or near the methane gas supply pressure.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本願の請求項１に記載の発明によれば、
地球温暖化防止対策として有効なＣＯ 2 冷媒の潜熱を利
用してＣＯ2 を効率よくハイドレート化することができ
る。得られたＣＯ2 ハイドレートは空調または冷凍用冷
媒として有効利用することができる。本願の請求項２に
記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、圧縮工程
後のＣＯ2 を二段階で効率よく冷却することができるの
で、凝縮圧力を軽減することができる。According to the invention described in claim 1 of the present application,
Effective CO as a measure to prevent global warming TwoUses the latent heat of the refrigerant
Use COTwoCan be hydrated efficiently
You. Obtained COTwoHydrate is for air conditioning or refrigeration
It can be effectively used as a medium. In claim 2 of the present application
According to the described invention, in addition to the effects of the above invention, the compression step
Later COTwoCan be efficiently cooled in two stages
Thus, the condensation pressure can be reduced.
【００２８】本願の請求項３に記載の発明によれば、取
り扱いガス量が従来法に較べて著しく減少し、ＣＯ2 ハ
イドレートを効率よく製造できる。また水和成分を冷媒
として使用することができるので、装置全体の熱効率が
向上する。本願の請求項４に記載の発明によれば、上記
発明の効果に加え、製造したハイドレートを安定貯蔵す
ることができる。本願の請求項５記載の発明によれば、
上記発明の効果に加え、圧縮機で発生した断熱圧縮熱を
有効利用することができる。According to the third aspect of the present invention, the amount of gas to be handled is remarkably reduced as compared with the conventional method, and CO 2 hydrate can be produced efficiently. In addition, since the hydrated component can be used as a refrigerant, the thermal efficiency of the entire device is improved. According to the invention described in claim 4 of the present application, in addition to the effects of the above invention, the produced hydrate can be stably stored. According to the invention described in claim 5 of the present application,
In addition to the effects of the above invention, adiabatic compression heat generated by the compressor can be effectively used.
【００２９】本願の請求項６に記載の発明によれば、Ｃ
Ｏ2 冷媒を直接ハイドレート製造槽に投入して水和成分
および水を冷却することができるので、前記ＣＯ2 冷媒
の潜熱を有効利用してＣＯ2 を効率よくハイドレート化
することができ、得られたＣＯ2 ハイドレートを空調ま
たは冷凍用冷媒として有効利用することができる。本願
の請求項７記載の発明によれば、上記発明の効果に加
え、圧縮工程後のＣＯ2 を二段階で効率よく冷却するこ
とができるので、凝縮圧力を軽減することができる。According to the invention described in claim 6 of the present application, C
Since the O 2 refrigerant directly charged into hydrate production tank hydration ingredients and water can be cooled, it is possible to efficiently hydrate the CO 2 by effectively utilizing the latent heat of the CO 2 refrigerant, The obtained CO 2 hydrate can be effectively used as a refrigerant for air conditioning or refrigeration. According to the invention of claim 7 of the present application, in addition to the effects of the above invention, CO 2 after the compression step can be efficiently cooled in two stages, and condensing pressure can be reduced.
【００３０】本願の請求項８に記載の発明によれば、上
記発明の効果に加え、例えば昼間に使用する電力を夜間
にシフトしてＣＯ2 のハイドレート化に用い、得られた
ＣＯ 2 ハイドレートを昼間冷凍または空調用冷媒として
使用することにより、電力需要の平均化対策に貢献する
ことができる。本願の請求項９記載の発明によれば、取
り扱いガス量が従来法に較べて著しく減少し、ＣＯ2 ハ
イドレートを効率よく製造できる。According to the invention described in claim 8 of the present application,
In addition to the effects of the invention, for example, electricity used during the day
Shift to COTwoUsed for hydration of
CO TwoHydrate as daytime freezing or air conditioning refrigerant
Contributes to measures to average power demand by using
be able to. According to the invention described in claim 9 of the present application,
The amount of treated gas is significantly reduced compared to the conventional method,TwoC
Idrate can be manufactured efficiently.
【００３１】本願の請求項１０に記載の発明によれば、
上記発明の効果に加え、製造したハイドレートを安定貯
蔵することができる。本願の請求項１１に記載の発明に
よれば、前記発明の効果に加え、圧縮機で発生した断熱
圧縮熱を有効利用して装置全体の効率をさらに向上させ
ることができる。According to the invention described in claim 10 of the present application,
In addition to the effects of the above invention, the produced hydrate can be stably stored. According to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the effects of the invention, the efficiency of the entire apparatus can be further improved by effectively utilizing adiabatic compression heat generated by the compressor.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施例を示すハイドレート製造装置
の系統図。FIG. 1 is a system diagram of a hydrate production apparatus showing one embodiment of the present invention.
【図２】図１の一部詳細図。FIG. 2 is a partially detailed view of FIG. 1;
【図３】図１におけるＣＯ2 状態線図上の冷凍サイクル
を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a refrigeration cycle on the CO 2 state diagram in FIG. 1;
【図４】ＣＯ2 ハイドレート冷凍、冷房システムの概念
を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the concept of a CO 2 hydrate refrigeration / cooling system.
【図５】本発明の他の実施例を示すハイドレート製造装
置の系統図。FIG. 5 is a system diagram of a hydrate producing apparatus showing another embodiment of the present invention.
１…圧縮機、２…冷却塔、３…吸収式冷凍機の蒸発器、
４…膨張弁、５…ハイドレート製造槽、６…水（原料Ｈ
2 Ｏ）、７…水和成分（原料ＣＯ2 ）、８…ＣＯ2 冷
媒、９…ＣＯ2 ハイドレート、１０…ＣＯ2 配管、１１
…槽本体、１２…外部熱交換部、１３…ＣＯ2 の気泡、
１４…ＣＯ2 冷媒の流入口、４１…圧縮機、４２…冷却
塔、４３…廃熱駆動吸収式冷凍機、４４…冷却水、４５
…ハイドレート製造槽または貯蔵槽、４６…ＣＯ2 ハイ
ドレート、４７…ブロワ、４８…配管自身で構成される
アキュムレータ、４９…戻り配管、５１…圧縮機、５２
…冷却器、５３…膨張機、５４…ハイドレート貯蔵槽、
５５…ハイドレート製造槽、５６…原料水、５７…駆動
モータ、５８…スラリポンプ、５９…混合器、６０…Ｃ
Ｏ2 ハイドレート、６１…ＣＯ2 、６２…ＣＯ2 冷媒流
路。1 ... Compressor, 2 ... Cooling tower, 3 ... Evaporator of absorption refrigerator
4 ... expansion valve, 5 ... hydrate production tank, 6 ... water (raw material H
2 O), 7: hydrated component (raw CO 2 ), 8: CO 2 refrigerant, 9: CO 2 hydrate, 10: CO 2 pipe, 11
... tank body, 12 ... external heat exchanger, of 13 ... CO 2 bubbles,
14: CO 2 refrigerant inlet, 41: compressor, 42: cooling tower, 43: waste heat driven absorption refrigerator, 44: cooling water, 45
... hydrate production tank or reservoir, 46 ... CO 2 hydrate, 47 ... blower, 48 ... accumulator composed of piping itself, 49 ... return pipe, 51 ... compressor, 52
... cooler, 53 ... expander, 54 ... hydrate storage tank,
55 ... hydrate production tank, 56 ... raw water, 57 ... drive motor, 58 ... slurry pump, 59 ... mixer, 60 ... C
O 2 hydrate, 61: CO 2 , 62: CO 2 refrigerant flow path.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G046 JB03 JB21 4G075 AA04 BD15 CA03 CA05 CA51 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G046 JB03 JB21 4G075 AA04 BD15 CA03 CA05 CA51
Claims (11)
縮機と、該圧縮機で圧縮されたＣＯ2 を冷却する冷却器
と、該冷却器で冷却されたＣＯ2 を所定圧力に絞る膨張
弁と、該膨張弁を出たＣＯ2 をＣＯ2 ハイドレートの生
成平衡圧力まで膨張させ、膨張時に得られる所定の低温
下に水和成分であるＣＯ2 と水とを接触させてＣＯ2 ハ
イドレートを生成するハイドレート製造槽と、該ハイド
レート製造槽を出たＣＯ2 を前記圧縮機に循環させるＣ
Ｏ2 配管とを有することを特徴とするハイドレートの製
造装置。And 1. A carbon dioxide (CO 2) a compressor for adiabatic compression, squeezing a cooler for cooling the CO 2 which is compressed by the compressor, the CO 2 cooled by the cooler to a predetermined pressure expansion valves and inflates the CO 2 exiting the expansion valve to produce equilibrated pressures CO 2 hydrate, at a predetermined low temperature obtained when inflated in contact with CO 2 and water are hydrated components CO 2 hydrate A hydrate production tank for producing a rate, and C 2 for circulating CO 2 exiting the hydrate production tank to the compressor.
A hydrate manufacturing apparatus, comprising: an O 2 pipe.
る冷却塔および吸収式冷凍機の蒸発器を用いたことを特
徴とする請求項１に記載のハイドレートの製造装置。2. The hydrate production apparatus according to claim 1, wherein a cooling tower using water as a refrigerant and an evaporator of an absorption refrigerator are sequentially used as the cooler.
縮機と、該圧縮機で圧縮されたＣＯ2 を冷却する冷却器
と、該冷却器で冷却されたＣＯ2 をＣＯ2 ハイドレート
の生成平衡圧力まで膨張させるとともに、前記ＣＯ2 の
一部をさらに膨張させてＣＯ2 冷媒を調製する膨張機
と、該膨張機出口の前記ハイドレート生成平衡圧力まで
膨張したＣＯ2 を水と接触させてＣＯ2 ハイドレートを
生成するハイドレート製造槽と、前記膨張機で調製され
たＣＯ2 冷媒を前記ハイドレート製造槽および冷却器に
供給するＣＯ2 冷媒流路とを有することを特徴とするハ
イドレートの製造装置。3. A carbon dioxide (CO 2) a compressor for adiabatic compression, a cooler for cooling the CO 2 which is compressed by the compressor, the CO 2 cooled by the cooler CO 2 hydrate causes inflated to generate equilibrium pressure, an expander for preparing a further-expanded with CO 2 refrigerant a portion of the CO 2, the CO 2 was inflated to the hydrate formation equilibrium pressure of the expander outlet is contacted with water a hydrate production vessel for generating CO 2 hydrate Te, Hyde characterized by having a a CO 2 refrigerant as prepared in the expander the hydrate production tank and CO 2 refrigerant flow path for supplying to the cooler Rate production equipment.
Ｏ2 ハイドレートの貯蔵槽を設け、該貯蔵槽に、前記Ｃ
Ｏ2 冷媒を供給するＣＯ2 冷媒流路を設けたことを特徴
とする請求項３に記載のハイドレートの製造装置。4. C generated in the hydrate production tank
A storage tank for O 2 hydrate is provided, and the C
The hydrate production apparatus according to claim 3, wherein a CO 2 refrigerant flow path for supplying the O 2 refrigerant is provided.
塔および吸収式冷凍機の蒸発器を用いたことを特徴とす
る請求項３または４に記載のハイドレートの製造装置。5. The hydrate producing apparatus according to claim 3, wherein a cooling tower using water as a refrigerant and an evaporator of an absorption refrigerator are used as the cooler.
５２ａｔｍに断熱圧縮する圧縮工程と、該圧縮工程で圧
縮されたＣＯ2 を常温まで冷却する冷却工程と、該冷却
工程で冷却されたＣＯ2 を所定圧力まで絞る絞り工程
と、該絞り工程後のＣＯ2 を１〜１２ａｔａまで膨張さ
せ、前記ＣＯ2 が膨張する際に吸収する潜熱によって冷
却された水和成分であるＣＯ2 と水とを０℃近傍で接触
させてＣＯ2 ハイドレートを生成するハイドレート製造
工程と、該ハイドレート製造工程で発生したＣＯ2 を前
記圧縮機に循環させるＣＯ2 循環工程とを有することを
特徴とするハイドレートの製造方法。6. Carbon dioxide (CO 2 ) is compressed by a compressor to 46-46.
A compression step of adiabatically compressing to 52 atm, a cooling step of cooling the CO 2 compressed in the compression step to room temperature, a squeezing step of squeezing the CO 2 cooled in the cooling step to a predetermined pressure, the CO 2 is inflated to 1～12Ata, the CO 2 to generate the CO 2 is hydrated component cooled by the latent heat absorbing and water are contacted at 0 ℃ vicinity CO 2 hydrate when inflated A hydrate production method, comprising: a hydrate production step; and a CO 2 circulation step of circulating CO 2 generated in the hydrate production step to the compressor.
れたＣＯ2 を冷却塔冷却水によって予冷し、次いで吸収
式冷凍機の冷媒によって常温またはそれ以下まで冷却す
るものであることを特徴とする請求項６に記載のハイド
レートの製造方法。7. The cooling step is characterized in that CO 2 compressed in the compression step is pre-cooled by cooling tower cooling water, and then cooled to room temperature or lower by a refrigerant of an absorption refrigerator. The method for producing a hydrate according to claim 6.
Ｏ2 ハイドレートを冷凍用冷媒および／または空調用冷
媒として用いることを特徴とする請求項６または７に記
載のハイドレートの製造方法。8. C produced in the hydrate production step
The method for producing a hydrate according to claim 6 or 7, wherein O 2 hydrate is used as a refrigerant for freezing and / or a refrigerant for air conditioning.
２５ａｔｍに断熱圧縮する圧縮工程と、該圧縮工程で圧
縮されたＣＯ2 を常温まで冷却する冷却工程と、該冷却
工程で冷却されたＣＯ2 を１０〜１５ａｔａまで膨張さ
せるとともに、前記ＣＯ2 の一部をさらに膨張させて−
６０〜−８０℃のＣＯ2 冷媒を調製する膨張工程と、該
膨張工程で得られた前記１０〜１５ａｔａまで膨張した
ＣＯ2を０℃近傍で水と接触させてＣＯ2 ハイドレート
を生成するハイドレート製造工程とを有し、前記ハイド
レート製造工程および冷却工程の冷媒として前記膨張機
で調製されたＣＯ2 冷媒を用い、該ＣＯ2 冷媒の顕熱に
よって所定温度まで冷却することを特徴とするハイドレ
ートの製造方法。9. Carbon dioxide (CO 2 ) is compressed by a compressor to 15-
A compression step of adiabatic compression to 25 atm, and a cooling step of cooling the CO 2 compressed in the compression step to room temperature, with inflating the CO 2 cooled in the cooling step to 10～15Ata, one the CO 2 Expand the part further-
An expansion step of preparing a CO 2 refrigerant at 60 to −80 ° C., and a hydrate for generating CO 2 hydrate by contacting the CO 2 expanded to 10 to 15 ata obtained in the expansion step with water at about 0 ° C. A rate production step, wherein a CO 2 refrigerant prepared by the expander is used as a refrigerant in the hydrate production step and the cooling step, and cooled to a predetermined temperature by sensible heat of the CO 2 refrigerant. Hydrate manufacturing method.
ＣＯ2 ハイドレートを、前記ＣＯ2 冷媒で冷却されるハ
イドレート貯蔵槽に導入し、１〜３ａｔａ、−３５〜−
４５℃で貯蔵することを特徴とする請求項９に記載のハ
イドレートの製造方法。10. The CO 2 hydrate produced in the hydrate production step is introduced into a hydrate storage tank cooled by the CO 2 refrigerant, and is subjected to 1-3 data, −35 −−
The method for producing a hydrate according to claim 9, wherein the hydrate is stored at 45 ° C.
圧縮熱を吸収式冷凍機の蒸発器の熱源として利用するこ
とを特徴とする請求項９または１０に記載のハイドレー
トの製造方法。11. The method for producing a hydrate according to claim 9, wherein the adiabatic heat of compression of the CO 2 after the compression step is used as a heat source of an evaporator of the absorption refrigerator.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112560A JP2000302430A (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Method and device for producing hydrate |
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| JP11112560A JP2000302430A (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Method and device for producing hydrate |
Publications (1)
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP11112560A Withdrawn JP2000302430A (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Method and device for producing hydrate |
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|---|---|
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