JPS6010094A - マンガン団塊採鉱システムにおける気固液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、深海底に賦存するマンガン団塊をエアリフト
装置によって採鉱するシステムに卦いて、海上まで線か
れた気体（空気）、Ｉｉ’ｉ１体（マンガン団塊）、液
体（海水）の三相流がらマンガン団塊を収り出す分離装
置に関する。 エアリフト装置によって採鉱した後の分離装置としては
、三相流の出口部の流速が高速であることや気体を再利
用することや船上設（ｊｉｊｉであることから、 （１）小型で分離効率が高いこと （Ｉｌｌ　マンガン団塊の破砕が少ないこと（ｉｉＤ　
船上および船外周囲の検鏡を損わないこと（１ｖ）　ク
ローズドシステムに対応するために、ｉｌｉ圧がかけら
れること （ｖ）　気固液三相流の流量変動に対応して」［３−％
’Ｑ、できること 売−７どが要求される。 １−１．、ｌｌ第１図は先に検討された分離装ｆ１７．
ｔを示づ１、Ｉｌ’？（＋’：：を体から採収した三相
流を内１ｉｊｊ内Ｋ　−Ｑ’＋ｔ　入１＃　Ｈサ（も−
１”頒セ相流の内、液体を円筒下端に設けたＪｌ−ｉｊ
　／ｊ（川スクリーンを通して分離槽外壁との間の室間
に抜き、その液面をコントロール可能に構成して液体を
分ｔｉｉ　４’ｈ’ｒ外に収り出すようにしている。第
１図において、（１）は分離槽、（２）は内筒、（３）
は該内筒（２）内に三相流を導入する三相流流入管、（
４）は前記内筒（２）の下端に設けられた通水用スクリ
ーンで、多孔板、格子、ウェッジワイヤー、金網などが
用いられる。 （５）は該スクリーン〈４）の下端に収シ付けられて該
スクリーン（４）で分Ｉｌｌれたマンガン団塊（７）を
マンガン団塊収出し用のロータリパルプ（６）に導くマ
ンガン団塊導管である。 スクリーン（４）で分離感れて分離槽（１）内に溜めら
れた液体は、排出管（８）からノ５ルブ（９）、スラリ
ーボンデｇｔ３、調整弁＜１１）を通して外部に排出さ
れる。この時分離槽（１）内の液面レベルは、槽外に設
けた液面計Ｏ乃の所定レベルで動作するコントローラ０
３がζ；ＩｔＪＦ＜弁（Ｉｌｌを制御することによって
、槽内の液面を澗ｉ６ｂレベルに制御するようになされ
ている。 ｉｙ、、’、＝、５ｉｊｌ　簡（２）の上方に設けられ
たデミスタ−α滲全通し・セ亦離槽（Ｊン上部に分離貯
溜された気体は、圧力調−望陀ｇ−ａａを介してサイレ
ンサー頭から外部に放出坏を凸、中。前記圧力調整弁す
印圧力計（Ｅカにより動作し、−９Ｗｉ　（１）の背圧
はコントロールされる。０■は安全弁、α燵は放出弁で
ある。 上記構成において、内筒（２）下端のスクリーン（４）
から液体が旋回して流出するようになっているが、流入
流体が高速の三相流であることから、円筒（２）内から
旋回流に乗って空気だけでなく、液体の一部や固体の一
部までもが同伴上昇し、このままではミストの分離（と
くに気体と液体の分ＮＥ）　ｌｄ、十分に行橙われなか
った。 本発明は内筒内の三相流がスムースに旋回し、気固液の
分離を円滑に行なわせることのできる分離装置を提供す
ることを目的とするものである。 すなわち、本発明は、深海底に賦存するマンガン団塊を
エアリフト装置によって採鉱するシステムにおいて、海
上まで導かれた気体、固体、液体の三相流から固体相の
マンガン団塊を収り出す分子：ｌｔ装置であって、分Ｆ
ｉ６４曹の内部に設けられて深面底から採取された三相
流を流入され、下端に通水ｊ　＞、＋ｉ、ｊｌスクリー
ンを設けた内筒と、前記内筒内に配、ｉ、ＩＩ冶トれて
三相流の旋回を補助する中筒と、前記分−ｒｒ槽壁と内
筒上端の間を覆って設けられ、複数の空嬰抜き穴を有す
るシール板と、前記分離槽から。 ＪＪｐ　＋＞５される水を制御して該水の液面を所定レ
ベルＥ、　％’ｉ！、　持ｔ　；！：＞　ｆｃ　メＯ、
−ｙ　’　ｙ　）°−＃　装Ｍｌ　＜！：　ヲ有す；ｂ
ａａ１！′にしたもので、これにより、円筒内の三相流
のに回はスムースに行なわれ、気液の分離を十分に行な
うことができる。 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第２
図（ａｔ（ｂ）は要部の断面図および上面図を示し、第
１図と同じ番号は同じ動作をする部品を示す。四は内筒
（２）内に配置された中筒で、前記内筒（２）の上端＋
Ｓ口は端板１２！υで閉塞されて、前記中部一は前記端
板φＤにより内筒（２）に支持されており、三イ（，１
流流入管（３）は三相流が接線方向から内筒（２）内に
ノ！；

【人されるように構成されている。中筒（イ）の
径は内向（２）の径Ｄｃの７に設定され、中筒ψ】の長
さしは内筒（２）の頂部から三相流流入管（３）の流入
口の高さまでを少なくともカバーできる長さにすれば、
より効果的である。 （イ）は内筒（２）上端と分１俯槽（１）壁との間に〔
記設芒れたシール板で、複数の空気抜き穴＠を有し、ミ
ス噂飛改を防止するとともに、スクリーン（４）から類
１惟る水がスムースに流出できるようにな烙ｉ７−でＩ
ｒＰｏこのため、空気抜き穴（ハ）での圧力１］：ｉ　
失ｕ　１゜”ｍｌＮ水柱程度になるように穴径が設定さ
れる。シ・つ←１°゛イ１トル板（２）に設けられたダ
ウンカマー管で、気体吟■気抜き穴（ハ）を通過した時
に一部飛沫同伴して上−した水および中１窩（イ）から
気体に同伴はれてシール板■上で分離した水が、分＃Ｉ
　４’＋Ｊ　（１）内に７＋：ｆｆ下するためのもので
ある。 このように、中部一を設けたことによって、円筒内での
三相流の旋回がスムーズに行なわれ、気液の分離および
マンガン団塊の収り出しが容易になる。さらに、分離槽
（１）に背圧を持たせないように上部をオープンする場
合は、液面コントロールのレベル設定位置によって、す
なわち、レベル全スクリーン（４）の位置まで上げずに
、マンガン団塊尋管（５）内に水を入れないようにすれ
ば、ロータリ−バルブ（６）を設けなくてもマンガン団
塊だけを分離槽下部から容易に収り出丁ことができる。 また、背圧を持たせるためには、ロータリーパルプ（６
）を設けることが必要であるが、この場合もミストの分
子Ｉ１．はスト−スに行なわれる。 以上本発明によれば、内筒内の三相流の旋回はスムース
に行なわれ、かつ分離槽外へのミストの（１）・・・分
離Ａｌ１１、（２）・・・内筒、（３）・・三相流流入
管、（４）・・・連木用スクリーン、（５）・・・マン
ガン団塊塀管、（６）・・・ロータリーバルブ、ψう・
・中１４、翰・・・シール板、鉋・・・空気抜き穴 第１図 第２図 貫 ■ （ｂ） ２θ υ ４ ！ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　深海底に賦存するマンガン団塊をエアリフト装置
   面によって採鉱するシステムにおいて、海上まで郷かれ
   た気体、固体、液体の三相流から１４体和のマンガン団
   塊を収り出す分離装置であ１ｂて、分子：ｙｉｒ（ｖｌ
   の内部に設けられて深海底から採）叙きれた三相流を流
   入され、下端に通水用のスクリーンを設けた内筒と、前
   記内的内に配置さ、・れて三相流の旋回を補助する中筒
   と、前記分離４壁と内筒上鮎゛４の間を覆って設けられ
   、汐数の１瞠気抜き穴を有するシール板と、自ｉＪ記分
   α（槽か°ら排出される水を制（１１１して該水の液面
   を所定レベルに保持するためのコントロール装置とを有
   することを特徴とするマンガン団塊採鉱システムにおけ
   る気固液分１’ｌｉｌ；装置。