JP4065265B2 - Carbon dioxide discharge apparatus and carbon dioxide discharge method - Google Patents
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Description
本発明は、二酸化炭素放流装置及び二酸化炭素放流方法に関するものである。 The present invention relates to a carbon dioxide discharge device and a carbon dioxide discharge method.
近年においては、地球温暖化が大きな社会問題となっている。これに伴い、地球規模での気候変動を引き起こす可能性があると指摘される温室効果をもった二酸化炭素(CO2)の大気中における濃度の上昇を抑えることが特に重要になってきている。
このような背景から、二酸化炭素濃度の上昇を抑制する対策のひとつとして、火力発電所等で排出される燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収し、これを液化して液化二酸化炭素とした後、例えば水深1000m程度あるいはそれ以上の深層海水中へ送り込むことによって、長期にわたって二酸化炭素を大気から隔離するという構想が提案されている。
液体二酸化炭素を深層海水中へ送り込む装置としては、例えば、後記の特許文献1,2に記載のように、海上から吊り下げられた導管を通じて液体二酸化炭素を深層海水中に送り込む装置がある。
In recent years, global warming has become a major social problem. Accordingly, it has become particularly important to suppress an increase in the concentration of carbon dioxide (CO 2 ) having a greenhouse effect, which has been pointed out to cause global climate change, in the atmosphere.
From such a background, as one of the measures to suppress the increase in carbon dioxide concentration, after recovering the carbon dioxide in the combustion exhaust gas discharged from a thermal power plant, etc., and liquefying it into liquefied carbon dioxide, There has been proposed a concept of isolating carbon dioxide from the atmosphere over a long period of time by sending it into deep seawater at a depth of about 1000 m or more.
As an apparatus for sending liquid carbon dioxide into deep seawater, for example, as described in
この導管は、全長が1000m以上あるので、取り扱いが容易な長さの配管を沈めながらこの配管に新たに配管を継ぎ足してゆくことで形成される。
具体的には、導管は、配管内部に海水を充満させて沈めながらこの配管の上端に配管を順次接続していくか、導管の最下端を構成する配管の下端を閉じて内部への海水の侵入を防止しながらこの配管の上端に配管を順次接続していくことによって形成される。
Since this conduit has a total length of 1000 m or more, it is formed by newly adding a pipe to this pipe while sinking a pipe having a length that is easy to handle.
Specifically, the pipe is connected to the upper end of this pipe while the pipe is filled and submerged with seawater, or the lower end of the pipe constituting the lowermost end of the pipe is closed to close the seawater into the pipe. It is formed by sequentially connecting a pipe to the upper end of this pipe while preventing intrusion.
配管内に海水を充満させながら配管を接続してゆく方法では、導管内部に海水が侵入している。液体二酸化炭素は、液相を保つために−20°Cから−50°C程度の低温に保たれているので、海水の浸入した導管内に液体二酸化炭素を供給すると、液体二酸化炭素と海水との境界面でハイドレートが形成されてしまい、導管が詰まってしまう。
最下端の配管の下端を閉じて配管を接続してゆく方法では、導管内部への海水の侵入を防止することができるが、導管内には、接続作業を行った海上の湿潤空気が含まれている。このため、導管内に液体二酸化炭素を供給すると、湿潤空気中の水分と液体二酸化炭素とが交じり合ってやはりハイドレートが形成されてしまい、導管が詰まってしまう。
このため、上記いずれの方法においても、液体二酸化炭素の供給に先立って、導管内の海水や湿潤空気をパージガスと置換し、その後にパージガスと液体二酸化炭素とを置換してから導管への液体二酸化炭素の供給を行う必要がある。
In the method of connecting pipes while filling the pipes with seawater, seawater enters the pipes. Since liquid carbon dioxide is kept at a low temperature of about −20 ° C. to −50 ° C. in order to maintain a liquid phase, when liquid carbon dioxide is supplied into a conduit in which seawater has entered, liquid carbon dioxide and sea water Hydrate is formed at the boundary surface of the tube and the conduit is clogged.
In the method of connecting the pipes by closing the lower end of the lowermost pipe, it is possible to prevent the intrusion of seawater into the inside of the conduit, but the conduit contains moist air that has been connected. ing. For this reason, when liquid carbon dioxide is supplied into the conduit, the moisture in the humid air and the liquid carbon dioxide are mixed with each other to form a hydrate, and the conduit is clogged.
Therefore, in any of the above methods, prior to the supply of liquid carbon dioxide, the seawater or wet air in the conduit is replaced with a purge gas, and then the purge gas and liquid carbon dioxide are replaced, and then the liquid dioxide is supplied to the conduit. It is necessary to supply carbon.
しかし、導管の下端は水深1000m以上に達していて、巨大な海水圧(100気圧程度)を受けている。
このため、導管内の海水や湿潤空気、もしくは使用済みのパージガスを下端から排出するためには、導管の下端に加わる海水圧を上回る背圧をかける必要があるが、この背圧を生じさせるために動力源を駆動させる必要があるので、さらに二酸化炭素が発生してしまう。
However, the lower end of the conduit reaches a depth of 1000 m or more, and receives a huge seawater pressure (about 100 atm).
For this reason, in order to discharge seawater, humid air, or used purge gas in the conduit from the lower end, it is necessary to apply a back pressure that exceeds the seawater pressure applied to the lower end of the conduit. Since it is necessary to drive the power source, carbon dioxide is further generated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、必要な動力が少なく、さらなる二酸化炭素の発生を抑制することができる二酸化炭素放流装置及び二酸化炭素放流方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a carbon dioxide discharge device and a carbon dioxide discharge method that require less power and can suppress further generation of carbon dioxide. And
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素放流装置及び二酸化炭素放流方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる二酸化炭素放流装置は、海上の液体二酸化炭素供給装置から供給された液体二酸化炭素を海中に放流する二酸化炭素放流装置であって、海上から吊り下げられて前記液体二酸化炭素供給装置によって前記液体二酸化炭素を上端から供給される導管と、該導管の下端に接続されるノズルと、前記導管の下端と前記ノズルとの間に介装されて該ノズルから前記導管内への流体の逆流を防止する逆止弁とを有しており、前記導管は、複数の管路によって構成されており、前記導管として、径方向内側に内部管路が設けられ、径方向外側に外部管路が設けられた二重管が用いられ、一部の前記管路は、下端を他の前記管路と接続されており、該他の管路の上端には排気装置が接続されている二酸化炭素放流装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the carbon dioxide discharge apparatus and the carbon dioxide discharge method of the present invention employ the following means.
That is, the carbon dioxide discharge apparatus according to the present invention is a carbon dioxide discharge apparatus that discharges liquid carbon dioxide supplied from a liquid carbon dioxide supply apparatus on the sea into the sea, and is suspended from the sea to supply the liquid carbon dioxide. A conduit for supplying the liquid carbon dioxide from the upper end of the apparatus; a nozzle connected to the lower end of the conduit; and a fluid interposed between the lower end of the conduit and the nozzle to flow into the conduit from the nozzle A non-return valve for preventing the backflow of the gas, and the conduit is constituted by a plurality of conduits. As the conduit, an inner conduit is provided on the radially inner side, and an outer tube is disposed on the radially outer side. Double pipes with passages are used, and some of the pipes have lower ends connected to other pipes, and exhaust pipes are connected to the upper ends of the other pipes. A carbon discharge apparatus is provided.
このように構成される二酸化炭素放流装置では、導管内の不要気体(湿潤空気や使用済みパージガス)をパージガスや液体二酸化炭素等の流体によって置換するにあたって、導管を構成する管路のうち、一部の管路内に、その上端から流体を供給すると、この流体によって、一部の管路内にあった不要気体がこの一部の管路の下端から押し出されるとともに、この一部の管路内が前記流体によって満たされる。
導管の下端の逆止弁には海水圧が加わっており、導管内の圧力が海水圧を上回るまでは導管の下端からは流体は排出されない。このため、一部の管路から押し出された不要気体は、他の管路内に送り込まれる。
In the carbon dioxide discharge device configured as described above, when the unnecessary gas (wet air or used purge gas) in the conduit is replaced with a fluid such as purge gas or liquid carbon dioxide, a part of the pipelines constituting the conduit is included. When a fluid is supplied into the pipe line from the upper end, unnecessary fluid that has been in the pipe line is pushed out from the lower end of the pipe line by the fluid, and in the pipe line. Is filled with the fluid.
Seawater pressure is applied to the check valve at the lower end of the conduit, and fluid is not discharged from the lower end of the conduit until the pressure in the conduit exceeds the seawater pressure. For this reason, the unnecessary gas pushed out from some pipes is sent into other pipes.
さらに一部の管路内への流体の供給を続けると、前記流体も一部の管路の下端から他の管路内に送り込まれて他の管路内を下端側から満たしてゆくので、他の管路内に送り込まれた前記不要気体が上端に向けて押し出される。特に、一部の管路内に供給される流体が液体二酸化炭素である場合には、液体二酸化炭素は、気体に比べて密度が高いために、不要気体の下側に回り込んで他の管路の下端側に溜まってゆくので、他の管路内の不要気体が確実に上端側に押し出される。 Furthermore, if the supply of fluid into some pipelines is continued, the fluid is also fed into the other pipelines from the lower ends of some pipelines and fills the other pipelines from the lower end side. The unnecessary gas fed into the other pipe is pushed out toward the upper end. In particular, when the fluid supplied into some of the pipes is liquid carbon dioxide, the density of the liquid carbon dioxide is higher than that of the gas. Since it accumulates at the lower end side of the path, unnecessary gas in other pipes is surely pushed out to the upper end side.
このようにして他の管路の上端側に押し出された不要気体は、他の管路の上端に接続された排気装置によって導管外に排出される。ここで、排気装置としては、例えば、ガス抜き用バルブや排気ポンプ等が用いられる。
このように、この二酸化炭素放流装置では、導管内の不要気体を上端から取り出すことができるので、導管内の不要気体を導管の下端から押し出す場合に比べて、導管内の不要気体の置換に用いる流体の供給圧を著しく低減することができる。このため、導管内の不要気体の置換に要する動力が少なくて済む。
In this way, the unnecessary gas pushed out to the upper end side of the other pipeline is discharged out of the conduit by the exhaust device connected to the upper end of the other pipeline. Here, for example, a gas venting valve or an exhaust pump is used as the exhaust device.
As described above, in this carbon dioxide discharge device, since unnecessary gas in the conduit can be taken out from the upper end, it is used for replacement of unnecessary gas in the conduit as compared with the case where the unnecessary gas in the conduit is pushed out from the lower end of the conduit. The supply pressure of the fluid can be significantly reduced. For this reason, less power is required to replace the unnecessary gas in the conduit.
この二酸化炭素放流装置においては、前記導管が、径方向内側に内部管路が設けられ、径方向外側に外部管路が設けられた二重管によって構成されている。 In this carbon dioxide discharge device, wherein the conduit, an internal conduit is provided radially inwardly, that is composed by a double pipe outer pipe is provided radially outward.
このように構成される二酸化炭素放流装置では、二重管の内部管路と外部管路とのうちのいずれか一方が前記一部の管路となり、他方が前記他の管路となる。
すなわち、導管を一本の二重管によって構成することができるので、曳航時に導管に生じる抵抗が少なくて済む。
In the carbon dioxide discharge device configured as described above, either one of the internal pipe and the external pipe of the double pipe is the partial pipe, and the other is the other pipe.
That is, since the conduit can be constituted by a single double tube, the resistance generated in the conduit during towing can be reduced.
この二酸化炭素放流装置において、前記導管が、外管と、該外管内に抜き出し可能にして挿入される内管とによって構成されていてもよい。 In this carbon dioxide discharge device, the conduit may be constituted by an outer tube and an inner tube that is inserted into the outer tube so as to be extractable.
このように構成される二酸化炭素放流装置では、内管自体が前記一部の管路と前記他方の管路とのうちのいずれか一方を構成し、外管と内管とによっても、前記一部の管路と前記他方の管路とのうちの他方が構成されている。
これにより、海中に露出されるのは外管のみとなり、曳航時に導管に生じる抵抗が少なくて済む上、内管には海水圧が加わらないので、導管に要求される強度水準が低く、製造コストが低い。
さらに、内管は、海上から外管外に抜き出すことができるので、内管が詰まった場合などにメンテナンスが容易である。
In the carbon dioxide discharge apparatus configured as described above, the inner pipe itself constitutes one of the partial pipe and the other pipe, and the outer pipe and the inner pipe also form the one pipe. The other of the pipe and the other pipe is configured.
As a result, only the outer pipe is exposed to the sea, and the resistance generated in the pipe during towing is small, and seawater pressure is not applied to the inner pipe, so the strength level required for the pipe is low, and the manufacturing cost is low. Is low.
Furthermore, since the inner pipe can be extracted from the sea to the outside of the outer pipe, maintenance is easy when the inner pipe is clogged.
この二酸化炭素放流装置において、前記一部の管路の下端には、該一部の管路の内圧を、二酸化炭素の蒸気圧以上の圧力に維持する圧力維持装置が設けられていてもよい。 In the carbon dioxide discharge device, wherein the lower end part of the conduit, the internal pressure of the portion of the conduit said, may be a pressure maintenance device for maintaining the pressure on the vapor pressure of carbon dioxide provided.
このように構成される二酸化炭素放流装置では、一部の管路の内圧が、二酸化炭素の気化の生じない圧力以上(20°C付近で70〜80kg/cm2abs以上)に維持されるので、一部の管路内に液体二酸化炭素を供給しても、液体二酸化炭素が気化せず、液相のまま一部の管路内に充填されるので、供給効率がよく、また流量計による液体二酸化炭素の供給量の計測が可能となるなど、液体二酸化炭素の供給を良好に行うことができる。
また、この圧力下では、二酸化炭素のドライアイス化による詰まりが生じず、液体二酸化炭素の供給を良好に行うことができる。
ここで、圧力維持装置としては、例えば背圧弁が用いられる。
In the carbon dioxide discharge device configured as described above, the internal pressure of some of the pipes is maintained at a pressure higher than the pressure at which carbon dioxide does not vaporize (70 to 80 kg / cm 2 abs or higher near 20 ° C.). Even if liquid carbon dioxide is supplied into some pipelines , the liquid carbon dioxide is not vaporized and filled in some pipelines in the liquid phase, so the supply efficiency is good and the flow meter The supply of liquid carbon dioxide can be satisfactorily performed, for example, the supply amount of liquid carbon dioxide can be measured.
Also, under this pressure, clogging due to carbon dioxide dry ice does not occur, and liquid carbon dioxide can be supplied satisfactorily.
Here, for example, a back pressure valve is used as the pressure maintaining device.
この二酸化炭素放流装置において、前記一部の管路には、該一部の管路内を気密かつ液密に仕切るとともに下端側に移動可能なプラグと、前記一部の管路の下端近傍に設けられて内径が前記プラグの径よりも大きいプラグ回収部とが設けられていてもよい。 In this carbon dioxide discharge device, the part of the pipes includes a plug that partitions the inside of the part of the pipes in an airtight and liquid-tight manner and is movable to the lower end side, and a portion near the lower end of the part of the pipes. A plug recovery portion that is provided and has an inner diameter larger than the diameter of the plug may be provided.
このように構成される二酸化炭素放流装置では、一部の管路内の不要気体と流体との置換を行う際に、一部の管路に上端からプラグを挿入し、前記置換する流体によってプラグに背圧を付与することで、プラグが下端に移動して、一部の管路内の不要気体を下端に押し出す。
すなわち、一部の管路内の不要気体と置換する流体とが分離された状態のまま、一部の管路内の不要気体と流体との置換が行われるので、効率よく置換を行うことができる。
さらにプラグが移動して、一部の管路の下端近傍に設けられたプラグ回収部に到達すると、プラグが一部の管路の内面による拘束から開放されるので、これ以上のプラグの下降が行われなくなるとともに、プラグとプラグ回収部内面との間の隙間を通じて流体が一部の管路の下端に供給される。
ここで、導管が、外管とこの外管に抜出可能にして挿入される内管とによって構成されており、内管が前記一部の管路とされている場合には、内管を外管から海上に引き出すことで、プラグ回収部に回収されたプラグを回収して、内管及びプラグを再使用することができる。
Plug In thus configured carbon dioxide discharge apparatus, when performing the replacement of unnecessary gas and fluid part of the conduit, inserting the plug from the top part of the conduit, the fluid wherein the substituent By applying the back pressure to the plug, the plug moves to the lower end and pushes unnecessary gas in a part of the pipe line to the lower end.
In other words, the unnecessary gas in some pipes and the fluid to be replaced are separated, and the unnecessary gas and fluid in some pipes are replaced, so that the replacement can be performed efficiently. it can.
Further plug is moved and reaches the plug collecting portion provided in the vicinity of the lower end of a portion of the conduit, since the plug is released from the restriction by the internal surface of the portion of the conduit, more of the plug descends In addition, the fluid is supplied to the lower ends of some pipes through the gap between the plug and the inner surface of the plug recovery part.
Here, when the conduit is composed of an outer tube and an inner tube that is inserted into the outer tube so as to be extractable, and the inner tube is the partial conduit , the inner tube is By pulling out from the outer tube to the sea, the plug recovered by the plug recovery unit can be recovered and the inner tube and plug can be reused.
この二酸化炭素放流装置において、前記排気装置が、前記導管内から排出される不要気体を回収するパージガス回収装置を有していてもよい。 In the carbon dioxide discharge device, the exhaust device may include a purge gas recovery device that recovers unnecessary gas discharged from the conduit.
このように構成される二酸化炭素放流装置では、導管内のパージガスを液体二酸化炭素に置換する際に、導管内から取り出したパージガスを回収して再利用することができる。 In the carbon dioxide discharge device configured as described above, when the purge gas in the conduit is replaced with liquid carbon dioxide, the purge gas taken out from the conduit can be recovered and reused.
本発明にかかる二酸化炭素放流方法は、海上から海中に吊り下げられる導管に、海上の液体二酸化炭素供給装置から液体二酸化炭素を供給し、前記導管の下端に設けられるノズルから液体二酸化炭素を海中に放流する二酸化炭素放流方法であって、前記導管を、複数の管路によって構成し、前記導管を、径方向内側に内部管路が設けられ、径方向外側に外部管路が設けられた二重管によって構成し、前記液体二酸化炭素の放流作業に先立って、前記一部の管路内に、その上端から流体を供給することによって、前記一部の管路内及び前記他の管路内の不要気体を前記流体と置換する。 In the carbon dioxide discharge method according to the present invention, liquid carbon dioxide is supplied from a liquid carbon dioxide supply device on the sea to a conduit suspended from the sea into the sea, and the liquid carbon dioxide is introduced into the sea from a nozzle provided at the lower end of the conduit. A carbon dioxide discharge method for discharging, wherein the conduit is constituted by a plurality of conduits, and the conduit is provided with an internal conduit radially inward and an external conduit radially outward. constituted by a tube, prior to the discharge working of the liquid carbon dioxide, wherein a portion of the conduit, by supplying fluid from the upper end, the part of the conduit and the other conduit The unnecessary gas is replaced with the fluid.
この二酸化炭素放流方法では、一部の管路内に供給されたパージガスや液体二酸化炭素等の流体によって、一部の管路内にあった不要気体(湿潤空気や使用済みパージガス)がこの一部の管路の下端から押し出されるとともに、この一部の管路内が前記流体によって満たされる。
導管の下端の逆止弁には海水圧が加わっており、導管内の圧力が海水圧を上回るまでは導管の下端からは流体は排出されない。このため、一部の管路から押し出された不要気体は、他の管路内に送り込まれる。
In this carbon dioxide discharge method, unnecessary gases (wet air and used purge gas) that existed in some pipes are partly caused by a fluid such as purge gas or liquid carbon dioxide supplied in some pipes. This part of the pipeline is filled with the fluid.
Seawater pressure is applied to the check valve at the lower end of the conduit, and fluid is not discharged from the lower end of the conduit until the pressure in the conduit exceeds the seawater pressure. For this reason, the unnecessary gas pushed out from some pipes is sent into other pipes.
さらに一部の管路内への流体の供給を続けると、前記流体も一部の管路の下端から他の管路内に送り込まれて他の管路内を下端側から満たしてゆくので、他の管路内に送り込まれた前記不要気体が上端に向けて押し出される。特に、一部の管路内に供給される流体が液体二酸化炭素である場合には、液体二酸化炭素は、気体に比べて密度が高いために、不要気体の下側に回り込んで他の管路の下端側に溜まってゆくので、他の管路内の不要気体が確実に上端側に押し出される。 Furthermore, if the supply of fluid into some pipelines is continued, the fluid is also fed into the other pipelines from the lower ends of some pipelines and fills the other pipelines from the lower end side. The unnecessary gas fed into the other pipe is pushed out toward the upper end. In particular, when the fluid supplied into some of the pipes is liquid carbon dioxide, the density of the liquid carbon dioxide is higher than that of the gas. Since it accumulates at the lower end side of the path, unnecessary gas in other pipes is surely pushed out to the upper end side.
このようにして他の管路の上端側に押し出された不要気体は、他の管路の上端に接続された排気装置によって導管外に排出される。
このように、この二酸化炭素放流方法では、導管内の不要気体を上端から取り出すことができるので、液体二酸化炭素の放流に先立って行う、導管内の不要気体の置換作業において、導管内の不要気体を導管の下端から押し出す場合に比べて、置換する流体の供給圧を著しく低減することができる。このため、導管内の不要気体の置換に要する動力が少なくて済む。
In this way, the unnecessary gas pushed out to the upper end side of the other pipeline is discharged out of the conduit by the exhaust device connected to the upper end of the other pipeline.
Thus, in this carbon dioxide discharge method, unnecessary gas in the conduit can be taken out from the upper end. Therefore, in the replacement operation of unnecessary gas in the conduit prior to the discharge of liquid carbon dioxide, unnecessary gas in the conduit is performed. Compared with the case where the pressure is pushed out from the lower end of the conduit, the supply pressure of the fluid to be replaced can be significantly reduced. For this reason, less power is required to replace the unnecessary gas in the conduit.
本発明にかかる二酸化炭素放流方法は、海上から海中に吊り下げられる導管に、海上の液体二酸化炭素供給装置から液体二酸化炭素を供給し、前記導管の下端に設けられるノズルから液体二酸化炭素を海中に放流する二酸化炭素放流方法であって、前記導管を、複数の管路によって構成し、前記導管として、前記管路をなす外管と、該外管内に抜き出し可能にして挿入される前記管路をなす内管を用い、一部の前記管路を、下端が他の前記管路と接続された構成とし、前記液体二酸化炭素の放流作業に先立って、前記一部の管路内に、その上端から流体を供給することによって、前記一部の管路内及び前記他の管路内の不要気体を前記流体と置換する。In the carbon dioxide discharge method according to the present invention, liquid carbon dioxide is supplied from a liquid carbon dioxide supply device on the sea to a conduit suspended from the sea into the sea, and the liquid carbon dioxide is introduced into the sea from a nozzle provided at the lower end of the conduit. A carbon dioxide releasing method for discharging, wherein the conduit is constituted by a plurality of conduits, and the conduit includes an outer tube forming the conduit, and the conduit inserted into the outer tube so as to be extractable. An inner pipe is used, and a part of the pipes is configured such that a lower end is connected to the other pipes, and the upper end is placed in the part of the pipes before the liquid carbon dioxide is discharged. By supplying the fluid from the above, unnecessary gas in the part of the pipes and the other pipes is replaced with the fluid.
このように構成される二酸化炭素放流装置及び二酸化炭素放流方法では、導管内の不要気体の置換に要する動力が少ないので、二酸化炭素の放流作業時に発する二酸化炭素の量が少なくて済む。 In the carbon dioxide discharge apparatus and the carbon dioxide discharge method configured as described above, since the power required for replacing the unnecessary gas in the conduit is small, the amount of carbon dioxide generated during the carbon dioxide discharge operation can be small.
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態について、図1を用いて説明する。
本実施の形態にかかる二酸化炭素放流装置1は、海上を航行する船舶に設けられるものであって、船舶上に設けられる液体二酸化炭素供給装置2と、船舶から吊り下げられて液体二酸化炭素供給装置2によって液体二酸化炭素を上端から供給される導管3と、導管3の下端に接続されて水深1000m〜2000mの位置に保持されるノズル4とを有している。
導管3の下端とノズル4との間には、ノズル4から導管3内への流体の逆流を防止する逆止弁5が介装されている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A carbon dioxide discharge apparatus 1 according to the present embodiment is provided in a ship that sails on the sea, and includes a liquid carbon
A
液体二酸化炭素供給装置2は、液体二酸化炭素が貯蔵される貯蔵タンク11と、貯蔵タンク11と導管3とを接続する二酸化炭素供給管路12と、二酸化炭素供給管路12上に設けられて貯蔵タンク11から供給された液体二酸化炭素を導管3内に圧送するLCO2ポンプ13とを有している。
本実施形態では、LCO2ポンプ13として、液体二酸化炭素の放流作業時に用いられる大容量LCO2ポンプ13aと、液体二酸化炭素の放流作業に先立って行われる導管3内への液体二酸化炭素の充填作業に用いられる小容量LCO2ポンプ13bとが、貯蔵タンク11と導管3との間に並列にして設けられていて、作業に応じてこれらLCO2ポンプ13が使い分けられるようになっている。
二酸化炭素供給管路12において小容量LCO2ポンプ13bと導管3との間には、小容量LCO2ポンプ13bから導管3に供給された液体二酸化炭素の量を計測する流量計14が設けられている。
The liquid carbon
In the present embodiment, as the LCO 2 pump 13, a large-capacity LCO 2 pump 13 a used during the discharge operation of liquid carbon dioxide, and the filling operation of liquid carbon dioxide into the
A
導管3は、複数の管路によって構成されており、一部の管路は、下端を他の管路と接続されている。
本実施形態では、導管3は、外管16と、外管16内に抜き出し可能にしてその下端近傍まで挿入される内管17とによって構成されている。具体的には、内管17によって内側管路W1が構成されており、外管16と内管17とが構成する管路によって外側管路W2が構成されている。
また、これら内側管路W1及び外側管路W2は、それぞれ複数の配管を直列に接続した構成とされている。
ここで、内側管路W1の上端には小容量LCO2ポンプ13bが接続されており、外側管路W2の上端には大容量LCO2ポンプ13aが接続されている。
The
In the present embodiment, the
Further, each of the inner pipe line W1 and the outer pipe line W2 has a configuration in which a plurality of pipes are connected in series.
Here, a small-capacity LCO 2 pump 13b is connected to the upper end of the inner conduit W1, and a large-capacity LCO 2 pump 13a is connected to the upper end of the outer conduit W2.
導管3の上端には、導管3内のパージに用いられるパージガスを供給するパージガス供給装置21が接続されている。
パージガス供給装置21は、窒素(N2)ガス等の不活性ガスからなるパージガスが貯蔵される貯蔵タンク22と、貯蔵タンク22と導管3とを接続するパージガス供給管路23と、パージガス供給管路23上に設けられて貯蔵タンク22内のパージガスを導管3内に圧送する圧縮機24とを有している。
A purge
The purge
本実施形態では、パージガス供給管路23は、圧縮機24の下流側で、二酸化炭素供給管路12において小容量LCO2ポンプ13bと流量計14との間の部位に接続されており、パージガス供給管路23及び二酸化炭素供給管路12を通じて内側管路W1内にパージガスを供給可能とされている。
パージガス供給管路23において、圧縮機24と二酸化炭素供給管路12との間には第一バルブ26が設けられており、この第一バルブ26を操作することでパージガス供給管路23の開閉が行われるようになっている。
In the present embodiment, the purge
In the purge
また、パージガス供給管路23は、圧縮機24の下流側で、外側管路W2の上端に接続されており、外側管路W2内に上端からパージガスを供給可能とされている。
パージガス供給管路23において、圧縮機24と外側管路W2との間には第二バルブ27が設けられており、この第二バルブ27を操作することでパージガス供給管路23の開閉が行われるようになっている。
Further, the purge
In the purge
また、内側管路W1の下端には、内側管路W1の内圧を維持する圧力維持装置31が設けられている。圧力維持装置31は、内側管路W1の内圧が設定値以上となるまでは内側管路W1の下端からの流体の排出を規制することによって内側管路W1の内圧を設定値以上に維持するものであって、例えば背圧弁によって構成される。
本実施形態では、圧力維持装置31の設定値は、二酸化炭素の蒸気圧以上(20°C付近で70〜80kg/cm2abs以上)に設定されている。
Moreover, the
In this embodiment, the set value of the
また、外側管路W2の上端には、排気装置36が接続されている。
本実施形態では、排気装置36は、外側管路W2の上端に接続される排気路37と、排気路37を通じて導管3内の気体を吸引する排気ポンプ38とを有している。また、排気路37において、外側管路W2と排気ポンプ38との間には、排気路37を海上の雰囲気に開放するベントバルブ39が設けられている。
ここで、本実施形態では、導管3内の気体の排気が確実に行われるよう、排気ポンプ38として真空ポンプが用いられている。
In addition, an
In the present embodiment, the
Here, in the present embodiment, a vacuum pump is used as the
このように構成される二酸化炭素放流装置1においても、導管3の組立ては海上で行われる。
In the carbon dioxide discharge device 1 configured as described above, the assembly of the
以下、導管3の内側管路W1を構成する配管及び外側管路W2を構成する配管を、それぞれ最下端の配管の下端を閉じた状態で配管を順次接続していった場合の、二酸化炭素放流装置1の操作について説明する。
Hereinafter, the carbon dioxide emission when the pipe constituting the inner pipe W1 and the pipe constituting the outer pipe W2 of the
このようにして組み立てた導管3内部には、海上の湿潤空気が満たされているので、導管3内への液体二酸化炭素の供給に先立って、導管3内のパージ作業を行う。
以下、この場合の導管3内のパージ作業について説明する。
まず、導管3内の湿潤空気の排出作業を行う。具体的には、パージガス供給装置21の第一バルブ26と第二バルブ27、及び排気装置36のベントバルブ39を閉じて、導管3内の空間を密閉空間とした状態で、排気装置36の排気ポンプ38を作動させて、導管3内の湿潤空気を排出する。
Since the inside of the
Hereinafter, the purge operation in the
First, the operation of discharging wet air in the
次に、導管3内へのパージガスの充填作業を行う。具体的には、排気ポンプ38を停止させた状態で、第一バルブ26及び第二バルブ27を開放して、導管3内にパージガスを充填する。このときのパージガスの充填圧力は、二酸化炭素のドライアイス化の生じる圧力範囲(ゲージ圧で4.25kg/cm2)を上回る圧力とする。本実施の形態では、パージガスの充填圧力は、10kg/cm2とされている。
Next, a purge gas filling operation into the
最後に、この導管3内のパージガスと液体二酸化炭素との置換作業を行う。具体的には、パージガス供給装置21の第一バルブ26及び第二バルブ27を閉じた状態で、液体二酸化炭素供給装置2の小容量LCO2ポンプ13bを動作させて、導管3内のパージガスの圧力を上回る圧力で、導管3の内側管路W1に、上端側から液体二酸化炭素を供給する。
Finally, a replacement operation of the purge gas in the
このように内側管路W1内に上端から液体二酸化炭素を供給することで、この液体二酸化炭素によって、内側管路W1内にあったパージガスがこの内側管路W1の下端から押し出されるとともに、この内側管路W1内が液体二酸化炭素によって満たされる。 By supplying liquid carbon dioxide from the upper end into the inner pipe W1 in this way, the purge gas that has been in the inner pipe W1 is pushed out from the lower end of the inner pipe W1 by the liquid carbon dioxide, The inside of the pipe line W1 is filled with liquid carbon dioxide.
ここで、前記のように、内側管路W1の内圧は圧力維持装置31によって二酸化炭素の蒸気圧以上に保たれている。これにより、内側管路W1内に液体二酸化炭素が供給されても、この液体二酸化炭素が液相のまま保たれてドライアイス化せず、内側管路W1の詰まりが生じにくい。さらに、このように液体二酸化炭素が気化せず、液相のまま内側管路W1内に充填されるので、液体二酸化炭素供給装置2による液体二酸化炭素の供給効率がよく、また流量計14による液体二酸化炭素の供給量の計測が可能となるなど、液体二酸化炭素の供給を良好に行うことができる。
Here, as described above, the internal pressure of the inner pipe W1 is maintained by the
導管3の下端の逆止弁5には海水圧が加わっており、導管3内の圧力が海水圧を上回るまでは導管3の下端からはパージガスは排出されない。このため、内側管路W1から押し出されたパージガスは、外側管路W2内に送り込まれる。
さらに内側管路W1内への液体二酸化炭素の供給を続けると、液体二酸化炭素も内側管路W1の下端から外側管路W2内に送り込まれて、外側管路W2内を下端側から満たしてゆくので、排気装置36のベントバルブ39を開放することで、外側管路W2内に送り込まれたパージガスが上端に向けて押し出されて、ベントバルブ39を通じて大気中に開放される。
Seawater pressure is applied to the
When the supply of liquid carbon dioxide into the inner pipeline W1 is continued, liquid carbon dioxide is also fed into the outer pipeline W2 from the lower end of the inner pipeline W1, and fills the outer pipeline W2 from the lower end side. Therefore, by opening the
ここで、外側管路W2内はパージガスによって二酸化炭素のドライアイス化の生じる圧力範囲を上回る圧力に与圧されているので、外側管路W2内に二酸化炭素のドライアイス化による詰まりが生じず、液体二酸化炭素の供給を良好に行うことができる。
また、導管3の下端が位置する領域の海水温は約5°C程度と十分に低温であるため、内部管路W1の下端から外側管路W2に供給された液体二酸化炭素は、液相に保たれている。液体二酸化炭素は、パージガスに比べて密度が高いために、外側管路W2内でパージガスの下側に回りこんで、外側管路W2の下端側に溜まってゆくので、この液体二酸化炭素によって、外側管路W2内のパージガスが効果的に上端側に押し出される。
Here, since the inside of the outer conduit W2 is pressurized by the purge gas to a pressure exceeding the pressure range in which carbon dioxide is dry iced, clogging due to carbon dioxide dry ice does not occur in the outer conduit W2, Liquid carbon dioxide can be supplied satisfactorily.
Further, since the seawater temperature in the region where the lower end of the
以上の作業を行い、流量計14の指示値が導管3の容積に達するか、もしくはベントバルブ39からの排気にドライアイススノーが含まれるようになるなどして、導管3内全体に液体二酸化炭素が充填されたことが確認できた時点で、以下に述べるように、二酸化炭素放流装置1による液体二酸化炭素の放流作業に移行する。
具体的には、排気装置36のベントバルブ39を閉じて、排気路37を通じた導管3内の流体の排出を規制し、この状態で、液体二酸化炭素供給装置2の大容量LCO2ポンプ13aを動作させて、外側配管W2内に液体二酸化炭素を供給して、ノズル3から吐出させる。
ここで、液体二酸化炭素供給装置2は、外側管路W2だけでなく、内側管路W1を通じてノズル3に液体二酸化炭素を供給させてもよい。
By performing the above operation, the indicated value of the
Specifically, the
Here, the liquid carbon
一方、導管3の内側管路W1を構成する各配管、及び外側管路W2を構成する各配管を、それぞれ内部に海水を充満させながら順次接続していった場合には、導管3内部には海水が侵入しているので、導管3内への液体二酸化炭素の供給に先立って、導管3内のパージ作業を行う。
以下、この場合の導管3内のパージ作業について説明する。
On the other hand, when each pipe constituting the inner pipe W1 of the
Hereinafter, the purge operation in the
まず、導管3内の海水の排出作業を行う。具体的には、排気装置36の排気ポンプ38を停止させるとともにベントバルブ39を閉じた状態で、パージガス供給装置21の第一バルブ26及び第二バルブ27を開いて、圧縮機24によって、導管3の内側管路W1及び外側管路W2内にそれぞれ上端からパージガスを供給する。このときのパージガスの供給圧力は、導管3の下端に加わる海水圧(100気圧程度)以上の圧力とされる。
First, the seawater in the
このようにして導管3内に上端からパージガスを供給することにより、このパージガスによって導管3内の海水が押し下げられて導管3の下端から押し出される。これによって、導管3内が100気圧程度の高圧のパージガスによって置換される。
By supplying the purge gas into the
次に、この導管3内のパージガスを液体二酸化炭素と置換する。
具体的には、まず、パージガス供給装置21の第一バルブ26及び第二バルブ27を閉じて導管3からパージガス供給管路23へのパージガスの逆流を防止した状態で、排気装置36のベントバルブ39を開放し、外側管路W2の内圧を、二酸化炭素のドライアイス化の生じる圧力範囲をわずかに上回る圧力まで減圧する。本実施の形態では、外側管路W2の内圧を、10kg/cm2まで減圧する。
以降は、外側管路W2の内圧を上回る圧力で、内側管路W1内に上端から液体二酸化炭素を供給することで、導管3内のパージガスが液体二酸化炭素と置換される。
Next, the purge gas in the
Specifically, first, the
Thereafter, by supplying liquid carbon dioxide from the upper end into the inner pipe line W1 at a pressure exceeding the internal pressure of the outer pipe line W2, the purge gas in the
このように、この二酸化炭素放流装置1では、導管3内のパージガスを上端から取り出すことができるので、パージガスを導管3の下端から押し出す場合に比べて、導管3内のパージガスの置換に用いる液体二酸化炭素の供給圧を著しく低減することができる。このため、導管3内のパージガスの置換に要する動力が少なくて済み、さらなる二酸化炭素の発生を抑制することができる。
As described above, in the carbon dioxide discharge apparatus 1, the purge gas in the
また、本実施の形態では、船舶によって曳航される導管3が、外管16内に内管17を挿入した構成とされている。
これにより、海中に露出されるのは外管16のみとなり、曳航時に導管3に生じる抵抗が少なくて済む上、内管17には海水圧が加わらないので、外管16及び内管17に要求される強度水準が低く、製造コストが低い。
さらに、内管17は海上から外管16外に抜き出すことができるので、内管17が詰まった場合などにメンテナンスが容易である。
Further, in the present embodiment, the
As a result, only the
Furthermore, since the
ここで、深度数百mでは、海水温度が約5°Cと、導管3の下端周辺の海水温度に近い。このため、本実施の形態に示す二酸化炭素放流装置1において、図2に示すように、内管17を、外管16の下端まで設けず、深度数百mまで達する長さとしても、内管17を外管16の下端まで設けた場合と同じ効果を期待することができる。
Here, at a depth of several hundred meters, the seawater temperature is about 5 ° C., which is close to the seawater temperature around the lower end of the
また、本実施の形態では、導管3内の使用済みパージガスを除去するにあたって、外側管路W2内のパージガスの圧力を、二酸化炭素のドライアイス化の生じる圧力範囲(ゲージ圧で4.25kg/cm2)を上回る圧力としたが、これに限られることなく、外側管路W2の内圧を、二酸化炭素の蒸気圧(20°C付近で70〜80kg/cm2abs)よりもわずかに高圧に保つことで、導管3内に供給された液体二酸化炭素が液相に保たれるので、圧力維持装置31を省くことができる。
Further, in the present embodiment, when the used purge gas in the
また、上記実施の形態では、液体二酸化炭素をノズル4に供給する導管として、外管16と内管17とによって構成した導管3を用いた例を示したが、これに限られることなく、導管3の代わりに、径方向内側に内部管路W1が設けられ、径方向外側に外部管路W2が設けられた二重管(すなわち内部管路W1と外部管路W2とが一体的に形成された配管)を用いてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which used the conduit |
また、外管16と内管17とによって構成される導管3を用いる代わりに、図3に示すように、それぞれ独立して設けられた第一管路W3と第二管路W4とによって構成される導管40を設けて、第一管路W3の上端には液体二酸化炭素供給装置2及びパージガス供給装置21を接続し、第二管路W4の上端には排気装置36を接続した構成としてもよい。
ここで、第一管路W3は、図3に実線で示すように、第二管路W4の下端近傍に接続されていてもよく、また、図3に二点鎖線で示すように、深度数百mの位置で第二管路W4と接続されていてもよい。
Further, instead of using the
Here, the first pipeline W3 may be connected to the vicinity of the lower end of the second pipeline W4 as shown by a solid line in FIG. 3, and the depth number as shown by a two-dot chain line in FIG. It may be connected to the second pipe line W4 at a position of 100 m.
また、上記実施の形態では、パージガスとして、貯蔵タンク22内のパージガスを利用する構成を示したが、これに限られることなく、例えば、パージガスとして、海上雰囲気を除湿して得られた乾燥空気を用いる構成としてもよい。
この場合には、パージガス供給装置21の代わりに、図4に示すパージガス供給装置41が用いられる。パージガス供給装置41は、パージガス供給路23上に、外気(海上雰囲気)を圧縮する圧縮機24と、圧縮機24によって圧縮された圧縮空気から水分を除去して乾燥空気を得る除湿装置42とが設けられた構成とされている。除湿装置42としては、例えばヒータや乾燥機等が用いられる。
このように、パージガスとして海上雰囲気から得られた乾燥空気を用いることで、貯蔵タンク22が不要となり、設備が小型で済む。また、貯蔵タンク22の容量によるパージガスの使用量の制限がなくなる。
Moreover, in the said embodiment, although the structure which uses the purge gas in the
In this case, instead of the purge
Thus, by using the dry air obtained from the marine atmosphere as the purge gas, the
また、パージガスとして、液体二酸化炭素供給装置2の貯蔵タンク11内の液体二酸化炭素を気化させて得た二酸化炭素ガスを用いてもよい。
この場合には、パージガス供給装置21の代わりに、図5に示すパージガス供給装置46が用いられる。パージガス供給装置46は、パージガス供給路23上に、貯蔵タンク11から供給された液体二酸化炭素を加熱して気化させるヒータ47と、ヒータ47によって気化させられた二酸化炭素ガスを圧縮する圧縮機24とが設けられた構成とされている。
このように、パージガスとして貯蔵タンク11内の液体二酸化炭素を気化させて得た二酸化炭素ガスを用いることで、貯蔵タンク22が不要となり、設備が小型で済む。また、貯蔵タンク22の容量によるパージガスの使用量の制限がなくなる。
Moreover, you may use the carbon dioxide gas obtained by vaporizing the liquid carbon dioxide in the
In this case, instead of the purge
Thus, by using the carbon dioxide gas obtained by vaporizing the liquid carbon dioxide in the
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態にかかる二酸化炭素放流装置51は、第一実施形態に示した二酸化炭素放流装置1の構成に加えて、導管3内に供給したパージガスを回収するパージガス回収装置52が設けられていることを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示した二酸化炭素放流装置1と同様または同一の構成については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The carbon
Hereinafter, the same or the same configuration as that of the carbon dioxide discharge apparatus 1 shown in the first embodiment is indicated by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
パージガス回収装置52は、外側管路W2の上端とパージガス供給装置21の貯蔵タンク22とを接続する回収管路53と、この回収管路53上に設けられるバルブ54と、バルブ54と貯蔵タンク22との間に設けられる圧縮機55とを有している。
The purge
このように構成される二酸化炭素放流装置51では、通常はバルブ54を閉じておき、導管3内のパージに使用したパージガスを液体二酸化炭素によって置換する際に、ベントバルブ39を開放する代わりにバルブ54を開放して、導管3内のパージガスを排気路37ではなく、回収管路53内に送り込む。
回収管路53内に送り込まれたパージガスは、圧縮機55による圧縮を受けることによって貯蔵タンク22の内圧以上の圧力に昇圧された状態で貯蔵タンク22内に送り込まれて、次回の使用に供される。
In the carbon
The purge gas sent into the
このように構成される液体二酸化炭素供給装置51では、パージガスを再利用することができるので、二酸化炭素放流作業に要するコストが低くて済む。また、貯蔵タンク22の容量によるパージガスの使用量の制限がなくなる。
In the liquid carbon
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について、図7から図9を用いて説明する。
本実施形態にかかる二酸化炭素放流装置61は、第一実施形態に示した二酸化炭素放流装置1において、液体二酸化炭素供給装置2の二酸化炭素供給路12にプラグ挿入部62が設けられ、導管3の代わりに、プラグ回収部63を有する導管64が設けられていることを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示した二酸化炭素放流装置1と同様または同一の構成については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The carbon
Hereinafter, the same or the same configuration as that of the carbon dioxide discharge apparatus 1 shown in the first embodiment is indicated by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
プラグ挿入部62は、二酸化炭素供給路12において流量計14の下流側に設けられるものであって、図8に示すように、二酸化炭素供給路12のうち流量計14側を構成する第一ユニット66と、二酸化炭素供給路13のうち導管64との接続端側を構成するとともに第一ユニット66と着脱可能にして接続される第二ユニット67と、第二ユニット67と導管64とを接続するとともに内径が後述する内管71の内径とほぼ同一径をなす接続管路68とを有している。
The
第一ユニット66は、第二ユニット67との接続端に拡径部66aを有しており、拡径部66aの開口端の周縁にはフランジ66bが設けられている。
第二ユニット67は、第一ユニット66との接続端に拡径部67aを有しており、拡径部67aの開口端の周縁にはフランジ67bが設けられている。
これら第一ユニット66と第二ユニット67とは、互いの開口端を突き合わせた状態で、フランジ66b,67bをボルト止めすることによって着脱可能に接続されている。これら第一ユニット66と第二ユニット67とを接続した状態では、これらの接続部は気密かつ液密に封止されるようになっている。
The
The
The
また、二酸化炭素供給路12において、第一ユニット66の上流側近傍位置及び第二ユニット67の下流側近傍位置には、それぞれバルブ69が設けられており、これらバルブ69を閉じることによって、第一、第二ユニット66,67内の拡径部66a,67a内の空間を二酸化炭素供給路12から隔離することができるようになっている。
第二ユニット67内において、接続管路68との接続部には、接続管路68内及び内管71内を気密・液密に仕切りつつ接続管路68及び内管71内を移動可能なプラグ70が挿入されるようになっている。
Further, in the carbon
In the
図7に示すように、導管64は、外管16と、外管16内に挿入される内管71とを有している。ここで、内管71によって内側管路W1が構成されており、外管16と内管71とが構成する管路によって外側管路W2が構成されている。
内管71は、全長にわたって同一径とされた管本体71aの下端に、プラグ回収部63が接続されたものである。
As shown in FIG. 7, the
The
プラグ回収部63は、図9(a)に示すように、管本体71a側に設けられる第一ユニット72と、内管71の下端部を構成するとともに第一ユニット72と着脱可能にして接続される第二ユニット73とを有している。
As shown in FIG. 9A, the
第一ユニット72は、第二ユニット73との接続端に、プラグ70よりも大径の拡径部72aを有しており、拡径部72aの開口端の周縁にはフランジ72bが設けられている。
第二ユニット73は、第一ユニット72との接続端に、プラグ70よりも大径の拡径部73aを有しており、拡径部73aの開口端の周縁にはフランジ73bが設けられている。
これら第一ユニット72と第二ユニット73とは、互いの開口端を突き合わせた状態で、フランジ72b,73bをボルト止めすることによって着脱可能に接続されている。これら第一ユニット72と第二ユニット73とを接続した状態では、これらの接続部は気密かつ液密に封止されるようになっている。
The
The
The
第二ユニット73において、内管71の下端側には、縮径部73cが設けられている。
縮径部73cには、流体の通過を許容しつつ前記プラグ70の通過を規制するストッパ74が設けられている。本実施形態では、ストッパ74は、図9(b)に示すように、縮径部73c内に固定的に挿入された断面視略十字の部材とされており、縮径部73cの内周面との間に、プラグ70よりも小さい隙間を形成して、この隙間を通じた流体の通過を許容するようになっている。
In the
The reduced
このように構成される二酸化炭素放流装置61では、導管64内のパージ作業は、第一実施形態に示した二酸化炭素放流装置1と同じ手順で行われるのであるが、導管64内のパージガスを液体二酸化炭素に置換する作業は、以下の手順で行われる。
In the carbon
まず、導管64内にパージガスが満たされている状態で、二酸化炭素供給路12のバルブ69,69を閉じて、プラグ挿入部62の第一、第二ユニット66,67内の拡径部66a,67a内の空間を二酸化炭素供給路12から隔離する。
この状態で、第一、第二ユニット66,67を分離し、第二ユニット67内の接続管路68との接続部に、プラグ70を挿入する。
First, in a state in which the purge gas is filled in the
In this state, the first and
再び第一、第二ユニット66,67を接続し、バルブ69,69を開放した状態で、液体二酸化炭素供給装置2から導管64内に液体二酸化炭素を供給する。
これにより、プラグ70が液体二酸化炭素の供給圧を受けて、接続管路68及び導管64の内管71内を、下方に向けて移動させられる。
プラグ70は、接続管路68内及び内管71内を気密・液密に仕切っているので、このようにプラグ70が下方に移動させられることにより、内管71内のパージガスが下方に押し出されて、内管71の下端から排出される。
Liquid carbon dioxide is supplied into the
As a result, the
Since the
さらにプラグ70が移動させられて、管本体71aの下端に設けられたプラグ回収部63内に達すると、プラグ70は拡径部72a,73aによって形成される空間内に放出される。
この空間内では、プラグ70が管本体71aの内面による拘束から開放されるので、プラグ70と拡径部72a,73aとの間の隙間を通じて、液体二酸化炭素が内管71の下端に供給される。また、この空間の出口である縮径部73cには、ストッパ74が設けられているので、プラグ70は、これ以上下降させられることなく、プラグ回収部73内に保持される。
以降は、液体二酸化炭素供給装置2による内管71への液体二酸化炭素の供給を続けることで、内管71の下端から外側管路W2内に液体二酸化炭素が送り込まれて、導管64内が液体二酸化炭素によって置換される。
When the
In this space, the
Thereafter, by supplying liquid carbon dioxide to the
このように、この二酸化炭素放流装置61では、内管71内のパージガスと液体二酸化炭素とが分離された状態のまま、内管71内のパージガスと液体二酸化炭素との置換が行われるので、内管71内で液体二酸化炭素がパージガスの下方に回り込むことがなく、効率よく置換を行うことができる。
As described above, in the carbon
また、導管64は、外管16とこの外管16に抜出可能にして挿入される内管71とによって構成されているので、内管71を外管16内から海上に引き出すことで、プラグ回収部63内に回収されたプラグ70を回収して、内管71及びプラグ70を再利用することができる。
Further, since the
ここで、本実施形態において、外管16と内管71とによって構成される導管64を用いる代わりに、図10に示すように、それぞれ独立して設けられた第一管路W5と第二管路W6とによって構成される導管81を用いてもよい。
具体的には、導管81として、上端に液体二酸化炭素供給装置2及びパージガス供給装置21が接続される第一管路W5と、上端に排気装置36が接続される第二管路W6とを設けて、第一管路W5の下端を第二管路W6に接続するとともに、第一管路W5に、プラグ挿入部62及びプラグ回収部63を設ける。
Here, in this embodiment, instead of using the
Specifically, as the
この場合にも、第一管路W5内のパージガスと液体二酸化炭素とが分離された状態のまま、第一管路W5内のパージガスと液体二酸化炭素との置換が行われるので、効率よく置換を行うことができる。
ここで、第一管路W5は、図10に実線で示すように、第二管路W6の下端近傍に接続されていてもよく、また、図10に二点鎖線で示すように、深度数百mの位置で第二管路W6と接続されていてもよい。
Also in this case, the purge gas and the liquid carbon dioxide in the first pipe line W5 are replaced while the purge gas and the liquid carbon dioxide in the first pipe line W5 are separated. It can be carried out.
Here, the first pipeline W5 may be connected to the vicinity of the lower end of the second pipeline W6 as shown by a solid line in FIG. 10, and the depth number as shown by a two-dot chain line in FIG. It may be connected to the second pipeline W6 at a position of 100 m.
1,51,61 二酸化炭素放流装置
2,46 液体二酸化炭素供給装置
3,40,63 導管
4 ノズル
5 逆止弁
16 外管
17,71 内管
31 圧力維持装置
36 排気装置
52 パージガス回収装置
63 プラグ回収部
70 プラグ
W1 内部管路
W2 外部管路
W3 第一管路
W4 第二管路
W5 第一管路
W6 第二管路
1, 51, 61 Carbon
Claims (7)
海上から吊り下げられて前記液体二酸化炭素供給装置によって前記液体二酸化炭素を上端から供給される導管と、
該導管の下端に接続されるノズルと、
前記導管の下端と前記ノズルとの間に介装されて該ノズルから前記導管内への流体の逆流を防止する逆止弁とを有しており、
前記導管は、複数の管路によって構成されており、
前記導管として、径方向内側に内部管路が設けられ、径方向外側に外部管路が設けられた二重管が用いられ、
一部の前記管路は、下端を他の前記管路と接続されており、
該他の管路の上端には排気装置が接続されていることを特徴とする二酸化炭素放流装置。 A carbon dioxide discharge device for discharging liquid carbon dioxide supplied from a liquid carbon dioxide supply device at sea into the sea,
A conduit suspended from the sea and supplied with the liquid carbon dioxide from the upper end by the liquid carbon dioxide supply device;
A nozzle connected to the lower end of the conduit;
A check valve interposed between the lower end of the conduit and the nozzle to prevent backflow of fluid from the nozzle into the conduit;
The conduit is constituted by a plurality of pipelines,
As the conduit, a double pipe provided with an internal pipe line on the radially inner side and an external pipe line on the radially outer side is used,
Some of the pipes have lower ends connected to other pipes,
A carbon dioxide discharge device, wherein an exhaust device is connected to an upper end of the other pipe.
前記一部の管路の下端近傍に設けられて内径が前記プラグの径よりも大きいプラグ回収部とが設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の二酸化炭素放流装置。 In the part of the pipes, a plug that partitions the inside of the part of the pipes in an airtight and liquid-tight manner and is movable to a lower end side;
The carbon dioxide discharge according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a plug recovery portion provided in the vicinity of a lower end of the part of the pipes and having an inner diameter larger than a diameter of the plug. apparatus.
前記導管を、複数の管路によって構成し、
前記導管を、径方向内側に内部管路が設けられ、径方向外側に外部管路が設けられた二重管によって構成し、
前記液体二酸化炭素の放流作業に先立って、前記一部の管路内に、その上端から流体を供給することによって、前記一部の管路内及び前記他の管路内の不要気体を前記流体と置換することを特徴とする二酸化炭素放流方法。 A carbon dioxide discharge method for supplying liquid carbon dioxide from a liquid carbon dioxide supply device at sea to a conduit suspended from the sea into the sea, and discharging liquid carbon dioxide from a nozzle provided at the lower end of the conduit into the sea,
The conduit is constituted by a plurality of pipelines;
The conduit is constituted by a double pipe in which an inner pipe line is provided on the radially inner side and an outer pipe line is provided on the radially outer side,
Prior to discharge working of the liquid carbon dioxide, wherein a portion of the conduit, by supplying fluid from the upper end, the unwanted gas in said portion of the conduit and the other conduit in the fluid The carbon dioxide release method characterized by substituting.
前記導管を、複数の管路によって構成し、
前記導管として、前記管路をなす外管と、該外管内に抜き出し可能にして挿入される前記管路をなす内管を用い、
一部の前記管路を、下端が他の前記管路と接続された構成とし、
前記液体二酸化炭素の放流作業に先立って、前記一部の管路内に、その上端から流体を供給することによって、前記一部の管路内及び前記他の管路内の不要気体を前記流体と置換することを特徴とする二酸化炭素放流方法。 A carbon dioxide discharge method for supplying liquid carbon dioxide from a liquid carbon dioxide supply device at sea to a conduit suspended from the sea into the sea, and discharging liquid carbon dioxide from a nozzle provided at the lower end of the conduit into the sea,
The conduit is constituted by a plurality of pipelines;
As the conduit, an outer tube that forms the conduit, and an inner tube that forms the conduit that is inserted into the outer tube so as to be extractable,
A part of the pipes has a lower end connected to the other pipes,
Prior to discharge working of the liquid carbon dioxide, wherein a portion of the conduit, by supplying fluid from the upper end, the unwanted gas in said portion of the conduit and the other conduit in the fluid The carbon dioxide release method characterized by substituting.
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