氷-プロパンおよび水-プロパン反応によるガスハイドレートの生成挙動

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20860067
• Research Institution: Aoyama Gakuin University
• Principal Investigator: 浅岡 龍徳 Aoyama Gakuin University, 理工学部, 助手 (30508247)
• Keywords: メタンハイドレート / 省エネルギー / 熱工学 / 結晶成長 / 天然ガス

Research Abstract

本研究では,氷の表面にNGHが生成する様子をマイクロスコープで撮影し,その映像を用いて,NGH層が生成・成長する様子の観察と成長速度の測定を行った.実験では,ハイドレートが生成可能な圧力のガスで満たされた耐圧容器内に,透明の矩形容器を設置し,その矩形容器内に満たされた氷からNGHが生成し成長する様子を観察した.その結果,NGHは氷表面に生成した後,氷の表面方向に,ごく薄く,層状に成長していくが,厚さ方向には成長しないことを明らかにした.また,NGH層に覆われた内部の氷を融解すると,氷が水に相変化する際の体積収縮の影響により,NGH層に応力が生じ,NGH層が破壊されることを明らかにしたまた,NGHの成長速度は,ガスの圧力が高く,氷の温度が高いほど,早くなることを明らかにした.
また,NGHを速やかに発生させるため,NGHの核生成現象についての検討を行った.実験では,様々な形状の氷もしくは水を設置した圧力容器に,高圧のガスを封入し,その氷および水からNGHが生成する確率を求めた.その結果,微細な氷粒子とガスを反応させることで速やかにNGHを生成することが可能であることを明らかにした.
これらの検討により得られた知見により,様々な環境に応じたNGHの効果的な生成方法の決定が可能となった.また,これらの検討により,成長時のNGHの挙動の予測が可能となるため,さらに安定的かつ高精度な観察・測定を行うことが可能となった.