NO155696B

NO155696B - PROCEDURE AND APPARATUS FOR COOLING AND CLEANING A HOT GAS FLOW.

Info

Publication number: NO155696B
Application number: NO801879A
Authority: NO
Inventors: Paul Norris Woldy; Harold Carl Kaufman; Michael Markel Dach; James Fielder Beall; Henry Blandin Jones; Randlow Smith
Original assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1987-02-02
Also published as: NO801879L; AU540270B2; AU5944680A; NO155696C; BR8004344A; IN151458B; DE3024469A1; GB2053262A; GB2053262B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for avkjøling og rensing av en varm gasstrøm, fremstilt ved partiell oksydasjon av et askeholdig, fast, karbonholdig brennstoff, der det fremstilles en varm rågasstrøm som i det vesentlige omfatter H2, CO og CO2 samt mindre mengder medførte andre gasser samt slagg og/eller partikkelmateriale. The present invention relates to a method and an apparatus for cooling and purifying a hot gas stream, produced by partial oxidation of an ash-containing, solid, carbonaceous fuel, where a hot raw gas stream is produced which essentially comprises H2, CO and CO2 as well as smaller amounts of entrained other gases as well as slag and/or particulate matter.

Ved partiell oksydasjon av flytende og faste hydrokarbonholdige brenn-stoffer med damp og fritt oksygen for fremstilling av gassformede blandinger som inneholder karbonmonoksyd og hydrogen, forlater gassene gassgeneratoren ved en temperatur i området 954 til 1648 °C. Avhengig av tilførsel og driftsbetingelser, medfører gasstrømmen som forlater gassgeneratoren forskjellige mengder slagg og faste stoffer, som sot og aske. Det er ofte ønskelig å redusere konsentrasjonen av disse medfølg-ende materialer. Ved å fjerne faste stoffer fra gasstrømmen kan man f. eks. øke levetiden av den nedstrøms beliggende apparatur som kommer i kontakt med gasstrømmen, f. eks. levetiden av gasskjølere og turbiner. Fjerning av faststoffer fra syntesegassen vil også hindre tilstopping av katalysatorlag. I tillegg kan det fremstilles en gass som er miljømessig akseptabel. In the partial oxidation of liquid and solid hydrocarbon-containing fuels with steam and free oxygen to produce gaseous mixtures containing carbon monoxide and hydrogen, the gases leave the gas generator at a temperature in the range of 954 to 1648 °C. Depending on the supply and operating conditions, the gas stream leaving the gas generator carries different amounts of slag and solids, such as soot and ash. It is often desirable to reduce the concentration of these accompanying materials. By removing solids from the gas stream, one can e.g. increase the lifetime of the downstream equipment that comes into contact with the gas stream, e.g. the lifetime of gas coolers and turbines. Removal of solids from the synthesis gas will also prevent clogging of the catalyst bed. In addition, a gas can be produced that is environmentally acceptable.

I US-PS 2 871 114 angis at gassen og slagget fra forgassingen av kull ledes inn i en slaggbeholder, som er anordnet direkte under generatoren. Vann tilføres til slaggbeholderen for samling og størkning av slagget som faller ut av gasstrømmen. Gasstrømmen forlater slaggbeholderen og ledes til en avkjølings-akkumulatorbeholder hvor gassen bringes i intim kontakt med vann og avkjøles til en temperatur i området 148 - 315'C. Gass-strømmen som forlater kjøletanken er mettet med rFjO. Videre spres all fri varme i gasstrømmen da i avkjølingsvannet på et forholdsvis lavt temperaturnivå. Når den rågasstrøm som forlater en kullfyrt generator ved en temperatur over ca. 926 °C innføres direkte til en gasskjøler, vil slagget som følger med i gasstrømmen avleires på gasskjølerens innerflater og forurense varmevekslerflatene. I US-PS 4 054 424 er det ikke angitt noe om organer for slaggfjerning fra anordningen. In US-PS 2 871 114 it is stated that the gas and slag from the gasification of coal is led into a slag container, which is arranged directly below the generator. Water is supplied to the slag container for collection and solidification of the slag that falls out of the gas stream. The gas stream leaves the slag container and is directed to a cooling accumulator container where the gas is brought into intimate contact with water and cooled to a temperature in the range of 148 - 315'C. The gas stream leaving the cooling tank is saturated with rFjO. Furthermore, all free heat in the gas flow is then dispersed in the cooling water at a relatively low temperature level. When the raw gas stream leaving a coal-fired generator at a temperature above approx. 926 °C is introduced directly to a gas cooler, the slag that accompanies the gas stream will be deposited on the inner surfaces of the gas cooler and contaminate the heat exchanger surfaces. In US-PS 4 054 424, nothing is indicated about means for removing slag from the device.

I motsetning til det som hittil har vært tilfelle, blir den urene eller ferske syntesegass ifølge oppfinnelsen renset uten avkjøling i vann og er derfor ikke mettet. Den blir også avkjølt til en temperatur i området 648-989° C og under den temperatur hvor slagget begynner å bli deform-ert. Den termiske energi i gasstrømmen kan gjenvinnes på et høyt temperaturnivå. De størkende slaggpartikler blir fjernet fra anordningen. På denne måte unngår man forurensning av utstyr som ligger nedstrøms av energigjenvinningen fra den hete gasstrøm. In contrast to what has hitherto been the case, the impure or fresh synthesis gas according to the invention is purified without cooling in water and is therefore not saturated. It is also cooled to a temperature in the range 648-989° C and below the temperature at which the slag begins to deform. The thermal energy in the gas stream can be recovered at a high temperature level. The solidifying slag particles are removed from the device. In this way, contamination of equipment located downstream of the energy recovery from the hot gas stream is avoided.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for avkjøling og rensing av en varm gasstrøm, fremstilt ved partiell oksydasjon av et askeholdig, fast, karbonholdig brennstoff, der The present invention relates to a method for cooling and purifying a hot gas stream, produced by partial oxidation of an ash-containing, solid, carbonaceous fuel, where

1) partikler av det faste brennstoff bringes til å reagere med en gass, som inneholder fritt oksygen, med eller uten en temperatur-moderator i en ildfast foret gassgenerator med nedadrettet strømning ved en temperatur i området 925-1705" C og et trykk i området 10-200 atm for fremstilling av en fersk gasstrøm som inneholder H2, CO, CO2 og i det minste ett materiale fra gruppen som omfatter H2O, H2S, COS, CH4, NH3, N2 og A og som inneholder smeltet slagg og/eller partikkelmateriale og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at den ferske gasstrøm ledes gjennom en varmeisolert overføringsledning og et første gassinnløp til nedre kammer i en gass-faststoff-separasjonssone som omfatter en lukket, vertikal, sylindrisk, varmeisolert trykkbeholder, som inneholder nevnte nedre kammer som er koaksialt med trykkbeholderens vertikale midtakse og kommuniserer med et koaksialt øvre kammer, hvor nedre og øvre kammer er forbundet ved en koaksial strupering-passasje og hvor en del av slagget og/eller partikkelmaterialet felles ut ved hjelp av tyngdekraften og faller til bunnen av det nedre kammer, gassblandingen ledes fra nedre kammer opp gjennom struperingen til det øvre kammer i motstrøm med slagg-dråpe og deretter eventuelt til en gass-faststoff-separasjonsanordning som er anbragt i øvre kammer, slagg og/eller partikkelmateriale separeres fra gassblandignen i det øvre kammer og fjenes fra beholderen via et utløp i nedre kammers bunn, og renset gass fjernes fra øvre kammer og tømmes gjennom et utløp øverst i den vertikale beholder. Som nevnt innledningsvis angår oppfinnelsen også et apparat for gjenn-omføring av den ovenfor nevnte fremgangsmåte for avkjøling og rensing av en varm gasstrøm, fremstilt ved partiell oksydasjon av fast, karbonholdig brennstoff, og dette apparat karakteriseres ved at det omfatter 1) en partiell oksydasjons-gassgenerator for produksjon av den varme gasstrøm, 2) en separat, lukket, vertikal, sylindrisk trykkbeholder, som innvendig er foret med ildfast materiale med stor motstandsevne mot høye temperaturer, med et koaksialt nedre gass-gass slokkeavkjølings- og faststoff-separasjonskammer i kommunikasjon med et koaksialt øvre kammer, en koaksial struperingspassasje med redusert diameter som forbinder nedre og øvre kammer, 3) en første gassinnløpsdyse som er koblet til gassgeneratoren for innføring av den varme ferske gasstrøm i nedre kammer, en andre gassinnløpsdyse direkte overfor og koaksialt med første gassinnløpsdyse for samtidig innføring av en avkjølt og renset gasstrøm i nedre kammer, anordnet slik at de to gasstrømmene preller mot hverandre, 4) øvre utløpsorganer i øvre del av øvre kammer for tømming av en avkjølt og renset gasstrøm, og 5) et bunnutløp i bunnen av nedre kammer for tømming av faste stoffer og slagg. 1) particles of the solid fuel are reacted with a gas, containing free oxygen, with or without a temperature moderator in a refractory lined gas generator with downward flow at a temperature in the range 925-1705"C and a pressure in the range 10-200 atm for producing a fresh gas stream containing H2, CO, CO2 and at least one material from the group comprising H2O, H2S, COS, CH4, NH3, N2 and A and containing molten slag and/or particulate material and this method is characterized in that the fresh gas flow is led through a heat-insulated transfer line and a first gas inlet to the lower chamber in a gas-solid separation zone comprising a closed, vertical, cylindrical, heat-insulated pressure vessel, containing said lower chamber which is coaxial with the pressure vessel's vertical central axis and communicates with a coaxial upper chamber, where the lower and upper chambers are connected by a coaxial throat ring passage and where part of the slag and/or p the article material falls out with the help of gravity and falls to the bottom of the lower chamber, the gas mixture is led from the lower chamber up through the throat ring to the upper chamber in countercurrent with the slag drop and then possibly to a gas-solid separation device which is placed in the upper chamber , slag and/or particulate matter are separated from the gas mixture in the upper chamber and removed from the container via an outlet in the bottom of the lower chamber, and purified gas is removed from the upper chamber and emptied through an outlet at the top of the vertical container. As mentioned in the introduction, the invention also relates to an apparatus for carrying out the above-mentioned method for cooling and purifying a hot gas stream, produced by partial oxidation of solid, carbonaceous fuel, and this apparatus is characterized by the fact that it comprises 1) a partial oxidation gas generator for the production of the hot gas stream, 2) a separate, closed, vertical, cylindrical pressure vessel, which is internally lined with refractory material with high resistance to high temperatures, with a coaxial lower gas-gas quench cooling and solids-separation chamber in communication with a coaxial upper chamber, a reduced diameter coaxial throttle passage connecting the lower and upper chambers, 3) a first gas inlet nozzle connected to the gas generator for introducing the hot fresh gas stream into the lower chamber, a second gas inlet nozzle directly opposite and coaxial with the first gas inlet nozzle for simultaneous introduction of a cooled and purified gas flow in the lower comb r, arranged so that the two gas streams bounce against each other, 4) upper outlet means in the upper part of the upper chamber for emptying a cooled and purified gas stream, and 5) a bottom outlet at the bottom of the lower chamber for emptying solids and slag.

Varm rågass kan innføres i nedre kammer hvor gassens temperatur reduseres til en temperatur i området ca. 648 til 982 °C og under den temperatur hvor slagget begynner å deformeres ved anslag mot og direkte varmeveksling med en motsatt rettet, koaksial strøm av avkjølt, renset og komprimert resirkulerende avkjølingsgass. Faste partikler separeres fra denne rågasstrøm og tømmes gjennom et utløp i bunnen av nedre kammer. En struperingpassasje adskiller nedre kammer fra øvre kammer. Strømm-en av avkjølt gass som forlater det turbulente nedre kammer passerer opp gjennom struperingen i motstrøm mot faste slaggdråper som fraskilles ovenfor ved tyngdekraft. Om ønsket, kan en faststoff-separator fra gruppen en-trinns- og flertrinns sykloner, anslags-separatorer, filtere og kombinasjoner av disse foreligge i øvre kammer for fjernelse av resterende karbonholdige fine partikler og faste slaggdråper, som måtte være igjen i den avkjølte gasstrøm. Ved et foretrukket utførelseseksempel er en faststof fseparator fra gruppen entrinns syklon, flertrinns syklon og kombinasjoner av disse, montert i øvre kammer. En avkjølt og renset gasstrøm tømmes fra øvre kammer og utsettes for ytterligere avkjøling og om nødvendig, for ytterligere rensing. En del av denne gasstrøm komprimeres deretter og sendes tilbake til nedre kammer som nevnte avkjølte og rensede, resirkulerende avkjølingsgasstrøm. Hot raw gas can be introduced into the lower chamber where the temperature of the gas is reduced to a temperature in the area of approx. 648 to 982 °C and below the temperature at which the slag begins to deform upon impact against and direct heat exchange with an oppositely directed, coaxial flow of cooled, purified and compressed recirculating cooling gas. Solid particles are separated from this raw gas stream and emptied through an outlet at the bottom of the lower chamber. A throat ring passage separates the lower chamber from the upper chamber. The stream of cooled gas leaving the turbulent lower chamber passes up through the throat in countercurrent to solid slag droplets which are separated above by gravity. If desired, a solids separator from the group of single-stage and multi-stage cyclones, impact separators, filters and combinations thereof can be provided in the upper chamber for the removal of residual carbonaceous fine particles and solid slag droplets, which may remain in the cooled gas stream . In a preferred embodiment, a solids separator from the group of single-stage cyclone, multi-stage cyclone and combinations thereof is mounted in the upper chamber. A cooled and purified gas stream is discharged from the upper chamber and subjected to further cooling and, if necessary, to further purification. A portion of this gas stream is then compressed and sent back to the lower chamber as the aforementioned cooled and purified recirculating cooling gas stream.

Noen utførelsesformer av oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor Some embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the drawing, where

Fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av gass-gass slukke- kjøle og faststoff separatorapparatet ifølge oppfinnelsen i vertikalsnitt, Fig. 2 er en skjematisk gjengivelse av et anlegg hvor apparatet ifølge fig. 1 benyttes for gjennomføring av en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, Fig. 3 er en skjematisk gjengivelse av et annet anlegg, hvor apparatet ifølge fig. 1 benyttes for gjennomføring av en annen utførelsesform ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 is a schematic representation of the gas-gas extinguishing-cooling and solids separator apparatus according to the invention in vertical section, Fig. 2 is a schematic representation of a plant where the apparatus according to fig. 1 is used for carrying out an embodiment of the method according to the invention, Fig. 3 is a schematic representation of another plant, where the apparatus according to fig. 1 is used for carrying out another embodiment according to the invention.

Oppfinelsen vedrører som nevnt en forbedret kontinuerlig fremgangsmåte og en apparatur for avkjøling og rensing av en varm fersk-gass-strøm som hovedsakelig inneholder H2, CO, CO2 og H2O og som videre inneholder medfølgende faste stoffer og smeltet slagg. Apparaturen er spesielt hensiktsmessig for avkjøling og rensing av den varme, rågasstrøm som fremkalles ved delvis oksydasjon av et fast karbonholdig brennstoff. As mentioned, the invention relates to an improved continuous method and an apparatus for cooling and cleaning a hot fresh gas stream which mainly contains H2, CO, CO2 and H2O and which also contains accompanying solids and molten slag. The apparatus is particularly suitable for cooling and cleaning the hot, raw gas stream which is produced by partial oxidation of a solid carbonaceous fuel.

Gjenvinningen av energi fra den varme ferskgasstrøm fra den partielle oksydasjons-gassgenerator vil øke forgassingsprosessens varmeeffektivitet. Det kan således produseres damp som biprodukt til bruk i prosessen eller for annen anvendelse ved varmeveksling mellom den varme gasstrøm og vann i en gasskjøler. Energigjenvinning blir imidlertid vanskeliggjort av at det i generatorens ekshaustgasser foreligger dråper av smeltet slagg som stammer fra sammensmelting av askeinnholdet i kullet som mates til generatoren. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en apparatur og en fremgangsmåte for størkning av de smeltede slaggdråper og fjerning av det resulterende partikkelformede materiale fra gassene for at energigjenvinning derved skal lettes. Vanlige problemer med slaggoppbygning unngås ved foreliggende oppfinnelse ved størkning av slaggpartiklene før de slår mot faste flater. Videre er faste flater fjernet fra det punkt hvor slaggavkjøling begynner. The recovery of energy from the hot fresh gas stream from the partial oxidation gas generator will increase the heat efficiency of the gasification process. Steam can thus be produced as a by-product for use in the process or for other applications by heat exchange between the hot gas stream and water in a gas cooler. However, energy recovery is made difficult by the fact that in the generator's exhaust gases there are drops of molten slag that originate from the coalescence of the ash content of the coal that is fed to the generator. The present invention provides an apparatus and a method for solidifying the molten slag droplets and removing the resulting particulate material from the gases so that energy recovery will thereby be facilitated. Common problems with slag build-up are avoided by the present invention by solidifying the slag particles before they hit solid surfaces. Furthermore, solid surfaces have been removed from the point where slag cooling begins.

Avhengig av mengden av uomdannet faststoff og aske i den ferskgasstrøm som forlater gassgeneratoren, kan apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen brukes for seg eller følge etter en preliminær separasjon av faststoffer og flytende slagg fra gassene. Mens apparatet ifølge oppfinnelsen kan brukes for seg eller følge etter en preliminær separasjon av faststoffer og flytende slagg fra gassene. Mens apparatet ifølge oppfinnelsen kan brukes for behandling av den varme, ferskgassutløpsstrøm fra så og si enhver gassgeneratortype, er det særlig hensiktsmessig til bruk nedstrøms for en gassgenerator for partiell oksydasjon. Et eksempel på en slik gassgenerator er vist og omtalt i US-PS 2 829 957. I et utførelseseksempel kan det nye gass-gass slukke-kjøle- og faststoffsepara-sjonsapparat kobles foran en gasskjøler i en anordning som omfatter en gassgenerator for fremstilling av syntesegass og en gasskjøler. En gassgenerator for partiell oksydasjon og en spillvarmekjel kan f. eks. være forbundet ved et fylt rom med eller uten en fraskillbar samlepanne, som vist i US-PS 3 565 588. I et slikt tilfelle kan apparatet ifølge oppfinnelsen kobles inn i ledningen umiddelbart oppstrøms av gasskjøleren eller spillvarmekjelen i hvilken kjel tilført vann omdannes til damp. Ved hjelp av oppfinnelsen fjernes forbrenningsrester i gasstrømmen, kjelens rør blir ikke forurenset og levetiden av varmevekslerne av konveksjonstype forlenges. Depending on the amount of unconverted solids and ash in the fresh gas stream leaving the gas generator, the apparatus and method according to the invention can be used on its own or follow a preliminary separation of solids and liquid slag from the gases. While the apparatus according to the invention can be used on its own or follow a preliminary separation of solids and liquid slag from the gases. While the apparatus according to the invention can be used for treating the hot, fresh gas outlet stream from virtually any type of gas generator, it is particularly suitable for use downstream of a gas generator for partial oxidation. An example of such a gas generator is shown and discussed in US-PS 2,829,957. In one embodiment, the new gas-gas extinguishing cooling and solids separation device can be connected in front of a gas cooler in a device that includes a gas generator for the production of synthesis gas and a gas cooler. A gas generator for partial oxidation and a waste heat boiler can e.g. be connected by a filled room with or without a separable collection pan, as shown in US-PS 3 565 588. In such a case, the device according to the invention can be connected to the line immediately upstream of the gas cooler or the waste heat boiler in which the supplied water is converted into steam. With the help of the invention, combustion residues are removed in the gas stream, the boiler's pipes are not contaminated and the lifetime of the convection type heat exchangers is extended.

Apparatet ifølge oppfinnelsen omfatter en lukket, sylindrisk, vertikal trykkbeholder, hvis innervegger er varmeisolert. Beholderen kan f. eks. innvendig være foret med ildfast materiale som motstår høye temperaturer. I beholderen foreligger to sylindriske, vertikale kamre, som er foret med ildfast materiale og forløper koaksialt med beholderens sentrale akse samt kommuniserer med hverandre. Disse kamre er et nedre avkjølingskammer og et øvre faststoff separasjonskammer. En koaksial strupering passasje forbinder de to kamre. Lengdeaksen for minst ett par motstående, koaksiale, innvendig isolerte innløpsdyser passerer gjennom nedre kammers vegger. Innløpsdysene har 180° avstand og er anordnet på motstående sider av nedre kammer. Den varme, ferske gasstrøm ledes gjennom en innløpsdyse og en forholdsvis kjøligere og renere resirkuler-ingsstrøm av avkjølingsgass ledes gjennom motstående innløpsdyse. De to strømmer slår mot hverandre i nedre kammer og denne frontkollisjon fremkaller en turbulent gassblanding. Den sterke turbulens resulterer i rask blanding av de motsatt rettede gasstrømmer og i direkte varmeveksling. The apparatus according to the invention comprises a closed, cylindrical, vertical pressure vessel, the inner walls of which are thermally insulated. The container can e.g. inside be lined with refractory material that resists high temperatures. In the container there are two cylindrical, vertical chambers, which are lined with refractory material and run coaxially with the central axis of the container and communicate with each other. These chambers are a lower cooling chamber and an upper solids separation chamber. A coaxial throat ring passage connects the two chambers. The longitudinal axis of at least one pair of opposing, coaxial, internally insulated inlet nozzles passes through the walls of the lower chamber. The inlet nozzles are 180° apart and are arranged on opposite sides of the lower chamber. The hot, fresh gas flow is led through an inlet nozzle and a relatively cooler and cleaner recycling flow of cooling gas is led through the opposite inlet nozzle. The two flows collide in the lower chamber and this frontal collision causes a turbulent gas mixture. The strong turbulence results in rapid mixing of the oppositely directed gas flows and in direct heat exchange.

Skjønt den følgende omtale gjelder ett enkelt dysepar, som er den vanlige utførelsesform, kan et flertall innløpsdysepar, f. eks. 2-10, av tilsvarende type benyttes. Dyseparene kan være anordnet med jevn avstand rundt beholderen. Innløpsdysenes lengdeakse kan være skråstilt for å rette ferskgasstrømmen oppover, som vist i tegningen, eller den kan forløpe horisontalt. Alternativt kan lengdeaksen være skråstilt for å rette gasstrømmen ned, dersom dette passer bedre for den generelle form av gassgeneratoren og avkjølings-separatorapparaturen. Således er den lengdeakse som er felles for hvert par av innløpsdyser i samme plan som beholderens vertikale midtakse og kan ha enhver vinkel i området ca. 30° til 150° med og målt i urviserens retning av beholderens vertikale midtakse. Denne vinkel er hensiktsmessig i. området ca. 40° til 135°, f. eks. 45°, som vist i tegningen. Den faktiske vinkel er en funksjon av faktorer som temperatur og hastighet av gasstrømmen og sammensetningen og konsentrasjonen samt egenskapene av de medfølgende substanser som skal fjernes. Når ferskgasstrømmen f. eks. inneholder slagg som er meget flytende, kan lengdeaksen for ferskgass-innløpsdysen peke oppover i en vinkel på ca. 45°, målt i urviserens retning fra beholderens vertikale midtakse. Mye av slagget vil da renne ned langs overføringsledningen og samles i en slaggpanne oppstrøms av apparatet ifølge oppfinnelsen. Når det flytende slagg på den annen side er viskøs, kan slaggen hjelpes til å renne ned ved at ferskgass-innløpsdysen peker nedad, f. eks. ca. 135°, målt i urviserens retning fra beholderens vertikale midtakse. Den store hastighet av den varme ferskgasstrøm gjennom innløpsdysen og tyngdekraften vil da bidra til å bevege den viskøse flytende slagg til nedre kammer, hvor den størkner og separeres fra gasstrømmen ved hjelp av tyngdekraften. Although the following description applies to a single nozzle pair, which is the usual embodiment, a plurality of inlet nozzle pairs, e.g. 2-10, of a similar type are used. The pairs of nozzles can be arranged at regular intervals around the container. The longitudinal axis of the inlet nozzles can be inclined to direct the fresh gas flow upwards, as shown in the drawing, or it can run horizontally. Alternatively, the longitudinal axis can be inclined to direct the gas flow downwards, if this suits the general shape of the gas generator and the cooling-separator apparatus better. Thus, the longitudinal axis that is common to each pair of inlet nozzles is in the same plane as the container's vertical center axis and can have any angle in the range approx. 30° to 150° with and measured clockwise from the vertical center axis of the container. This angle is appropriate in the area approx. 40° to 135°, e.g. 45°, as shown in the drawing. The actual angle is a function of factors such as the temperature and velocity of the gas flow and the composition and concentration as well as the properties of the accompanying substances to be removed. When the fresh gas flow e.g. contains slag that is very fluid, the longitudinal axis of the fresh gas inlet nozzle can point upwards at an angle of approx. 45°, measured clockwise from the vertical center axis of the container. Much of the slag will then flow down the transmission line and be collected in a slag pan upstream of the device according to the invention. When the liquid slag, on the other hand, is viscous, the slag can be helped to flow down by the fresh gas inlet nozzle pointing downwards, e.g. about. 135°, measured clockwise from the vertical center axis of the container. The high speed of the hot fresh gas stream through the inlet nozzle and gravity will then help to move the viscous liquid slag to the lower chamber, where it solidifies and is separated from the gas stream by gravity.

Den hete ferske gasstrøm trer inn gjennom innløpsdysen ved en temperatur i området 926-1704°C, f. eks. ved 1093-1648°C, særlig i området 1260-1537°C, og helst 1371 °C. Trykket ligger i området 10 til 200 atmosfærer, f. eks. 25-85 atmosfærer og typisk ved ca. 40 atmosfærer. Hastigheten ligger i området 3-30 m/sekund, f. eks. 6-15 m/sek. og typisk ca. 9 m/sek. Faststoff-konsentrasjonen i den inntredende hete ferskgasstrøm kan være i området 3,5 mg/stand, dm^ til 141,2 mg/stand, dm^, f. eks. 8,8 mg/stand, dm^ til 70,6 mg/stand. dm^. Partikkelstørrel-sen kan være i området 40 til 1000 pm eller stort sett tilsvarende Stairmands grove støv - "Filtration and Separation", bd 7, nr. 1, s. 53, 1970 Uplands Press Ltd. Croydon, London. The hot fresh gas stream enters through the inlet nozzle at a temperature in the range 926-1704°C, e.g. at 1093-1648°C, particularly in the range 1260-1537°C, and preferably 1371°C. The pressure is in the range 10 to 200 atmospheres, e.g. 25-85 atmospheres and typically at approx. 40 atmospheres. The speed is in the range 3-30 m/second, e.g. 6-15 m/sec. and typically approx. 9 m/sec. The solids concentration in the incoming hot fresh gas stream can be in the range 3.5 mg/stand, dm^ to 141.2 mg/stand, dm^, e.g. 8.8 mg/stand, dm^ to 70.6 mg/stand. dm^. The particle size can be in the range of 40 to 1000 pm or roughly equivalent to Stairmand's coarse dust - "Filtration and Separation", vol 7, no 1, p 53, 1970 Uplands Press Ltd. Croydon, London.

Den avkjølte, rensede resirkuleringsstrøm av kjølegass som trer inn gjennom motstående innløpsdyse oppnås fra i det minste en del, d.v.s. 20-80 mol-%, f. eks. 30-65 mol-% og typisk ca. 60 mol-% av øvre utløps-strømning fra apparatet ifølge oppfinnelsen, med eller uten ytterligere rensing og/eller avkjøling. Kjølegassens temperatur er i området ca. 93-426'C, f. eks. ca. 148-315° C, typisk ca. 176°C. Massestrømningshastig-heten og/eller hastigheten av den varme ferskgasstrøm og den avkjølte, rensede, resirkulerte kjølegassen reguleres slik at hastighetsmengden for de to motsatt rettede, innkommende gasstrømmer er omtrent den samme. The cooled, purified recirculation stream of refrigerant gas entering through the opposite inlet nozzle is obtained from at least one part, i.e. 20-80 mol%, e.g. 30-65 mol-% and typically approx. 60 mol% of upper outlet flow from the device according to the invention, with or without further cleaning and/or cooling. The temperature of the cooling gas is in the range of approx. 93-426'C, e.g. about. 148-315° C, typically approx. 176°C. The mass flow rate and/or speed of the hot fresh gas stream and the cooled, purified, recycled cooling gas is regulated so that the amount of velocity for the two oppositely directed, incoming gas streams is approximately the same.

I den følgende tabell I er det i kolonne 3 og 4 vist temperaturer og sammensetninger av typiske gassblandinger som fremkalles, når strømnin-ger av fersk syntesegass og avkjølt, renset, resirkulert kjølegass kolli-derer i nedre kjølekammer ved de temperaturer som er vist i kolonne 1 og 2. In the following Table I, columns 3 and 4 show temperatures and compositions of typical gas mixtures that are produced when flows of fresh synthesis gas and cooled, purified, recycled cooling gas collide in the lower cooling chamber at the temperatures shown in column 1 and 2.

Endene av hvert par motstående innløpsdyser rager fortrinnsvis ikke merkbart inn i kammeret. De motstående innløpsdyser ender fortrinnsvis i plan pependikulært på deres senterlinje. På denne måten reduseres avvik fra disse strømmers konsentrisitet til et minimum. Gasstrålene som forlater de motstående dysene vandrer ca. 1,5-3 m, f. eks. 2,4 m, før de preller rett mot hverandre. Den sterke turbulens som oppstår i nedre kammer fremmer rask blanding av gasstrømmene. Dette fremmer varmeoverføring fra gass til partikkel. Ved turbulent blanding av den avkjølte og kjøle-gasstrømmen, finner således størkning av det ytre lag av slaggpartikler sted før slagget kan prelle mot faste flater. Det dannes en gassblanding med en temperatur under den temperatur hvor slagget som kommer sammen med den ferske gasstrøm begynner å deformeres, d.v.s. 648-982" C, typisk ca. 760°C. Det medfølgende slagg avkjøles og et størknet skall dannes på slaggpartiklene og hindrer dem fra å klebe til apparatets innervegger eller til et eventuelt fast konstruksjonselement i apparatet. Ved et utførelseseksempel blir fra 1 til 50 volum-% av kjølegassen som resirkuleres innført i kjøle-separasjonsapparatet ifølge oppfinnelsen via flere tangensiale dyser, som er anbragt øverst i nedre kammer og/eller i bunnen av øvre kammer. På denne måte gis de oppad st rømm ende gasser en hvirvelbevegelse. Dette vil ytterligere skape en beskyttende sone av kaldere gass langs struperingens innervegg og ovenfor. The ends of each pair of opposing inlet nozzles preferably do not project appreciably into the chamber. The opposing inlet nozzles preferably end in a plane perpendicular to their center line. In this way, deviations from the concentricity of these currents are reduced to a minimum. The gas jets leaving the opposite nozzles travel approx. 1.5-3 m, e.g. 2.4 m, before they bounce straight towards each other. The strong turbulence that occurs in the lower chamber promotes rapid mixing of the gas streams. This promotes heat transfer from gas to particle. By turbulent mixing of the cooled and cooling gas flow, solidification of the outer layer of slag particles thus takes place before the slag can bounce against solid surfaces. A gas mixture is formed with a temperature below the temperature at which the slag that comes together with the fresh gas stream begins to deform, i.e. 648-982" C, typically approx. 760°C. The supplied slag is cooled and a solidified shell forms on the slag particles and prevents them from sticking to the inner walls of the apparatus or to any fixed structural element in the apparatus. In an exemplary embodiment, from 1 to 50 volume % of the cooling gas that is recycled into the cooling separation device according to the invention via several tangential nozzles, which are placed at the top of the lower chamber and/or at the bottom of the upper chamber. In this way, the upwardly flowing gases are given a vortex movement. This will further creating a protective zone of colder gas along the inner wall of the throat ring and above.

Faste partikler, d.v.s. uomsatt kull, karbonpartikler, karbon som inneholder faststoffer i partikkelform, slaggpartikler, aske og biter av ildfast materiale, fraskilles fra ferskgasstrømmen og faller til bunnen av nedre kammer hvor de fjernes gjennom et utløp i trykkbeholderens bunn. En slusetraktanordning er koblet til bunnutløpet for at trykket skal opprett-holdes i beholderen. Fortrinnsvis har trykkbeholderens bunn et lavt punkt som er forbundet med bunnutløpet. Trykkbeholderens bunn kan f. eks. være utført som en avskåret konus eller den kan være kuleformet eller elipseformet. Solid particles, i.e. unreacted coal, carbon particles, carbon containing particulate solids, slag particles, ash and pieces of refractory material are separated from the fresh gas flow and fall to the bottom of the lower chamber where they are removed through an outlet in the bottom of the pressure vessel. A sluice funnel device is connected to the bottom outlet so that the pressure is maintained in the container. Preferably, the bottom of the pressure vessel has a low point which is connected to the bottom outlet. The bottom of the pressure vessel can e.g. be designed as a truncated cone or it can be spherical or elliptical.

Struperingen danner en korridor som forbinder øvre og nedre kammer. Den benyttes til dempning av turbulensen i gasstrømmen fra nedre kammer. På denne måte oppnås stabile forhold på gassens oppadstrøm-ning. Sammenlignet med turbulensen i nedre kammer er gassen som stiger gjennom øvre kammer forholdsvis rolig. Dette fremmer gravita-sjonsavleiring av faste partikler som faller ned gjennom struperingen til bunnen av nedre kammer. Struperingen er fortrinnsvis fremstilt av et ildfast materiale. Dens diameter er mindre enn både øvre og nedre kammers diameter. Øvre og nedre kammers diametre avhenger av faktorer, som hastigheten av den gasstrøm som flyter i kamrene og størrelsen av de medfølgende partiklene. Forholdet mellom øvre kammers diameter (du) og nedre kammers diameter (di) ligger i området 1,0 til 1,5, typisk ca. 1,0. Forholdet mellom struperingens diameter (dc) og nedre kammers diameter (dj) ligger i området 0,5-0,9, f. eks. 0,6-0,8, gjerne 0,75. The throat ring forms a corridor connecting the upper and lower chambers. It is used to dampen the turbulence in the gas flow from the lower chamber. In this way, stable conditions are achieved on the upward flow of the gas. Compared to the turbulence in the lower chamber, the gas rising through the upper chamber is relatively calm. This promotes gravitational settling of solid particles which fall through the throat ring to the bottom of the lower chamber. The throat ring is preferably made of a refractory material. Its diameter is smaller than both the upper and lower chamber diameters. The diameters of the upper and lower chambers depend on factors such as the velocity of the gas stream flowing in the chambers and the size of the accompanying particles. The ratio between the upper chamber diameter (du) and the lower chamber diameter (di) is in the range 1.0 to 1.5, typically approx. 1.0. The ratio between the diameter of the throat ring (dc) and the diameter of the lower chamber (dj) is in the range 0.5-0.9, e.g. 0.6-0.8, preferably 0.75.

Skjønt øvre kammer kan være tomt for å gi ytterligere rom for gravita-sjonsavleiring av medfølgende faststoffer, er det fortrinnsvis montert minst 1, f. eks. 2-12, gjerne 2 gassfaststoff-separasjonsorganer i øvre kammer for fjernelse av i det minste en del av de faste partikler som gjenstår i gasstrømmen. Typiske gass-faststoff-separasjonsorganer som kan benyttes i øvre kammer, kan velges fra gruppen: en-trinns syklon-separatorer, fler-trinns syklonseparatorer, prell-separatorer, filtere og kombinasjoner av dem. Ved et foretrukket utførelseseksempel brukes en-trinns eller fler-trinns syklonseparatorer eller kombinasjoner derav i øvre kammer som gass-faststoff-separatorer. Det faktiske antall av gass-faststoff-separatorer som tas i bruk, vil avhenge av slike faktorer som øvre kammers dimensjoner og den faktiske volumhastighet av gasstrømmen som nærmer seg inngangen til gass-faststoff-separasjonsorganene øverst i øvre kammer. På dette punkt ligger konsentrasjonen av faste stoffer i området 1,76 mg/dm^ til 70,6 mg/dm^. Partikkelstørrelsen er i området 40 til 200 mikrometer eller tilnærmet tilsvarende Stairmands fine støv. Enhver konvensjonell, kontinuerlig gass-faststoff-separasjonsanordning kan benyttes som vil fjerne over 65 vekt-% av de faste partikler i gasstrømmen og som vil tåle driftsbetingelsene i øvre kammer. Trykkfallet gjennom gass-faststoff-separasjonsorganet er fortrinnsvis mindre en 20 innløpshastighetshøyder. (Se: "Chemical Engineer's Handbook", Perry and Chilton, 5. utg. 1973, McGrawHill, s. 5-20 til 5-38). Videre bør separasjonsorganene tåle hete, eroderende gasstrømmer ved en temperatur opp til ca. 1093°C, eventuelt opp til 1648°C. Although the upper chamber may be empty to provide additional room for gravitational deposition of accompanying solids, it is preferably fitted with at least 1, e.g. 2-12, preferably 2 gas-solid separation means in the upper chamber for removing at least part of the solid particles remaining in the gas stream. Typical gas-solid separation means that can be used in the upper chamber can be selected from the group: single-stage cyclone separators, multi-stage cyclone separators, bounce separators, filters and combinations thereof. In a preferred embodiment, single-stage or multi-stage cyclone separators or combinations thereof are used in the upper chamber as gas-solid separators. The actual number of gas-solid separators employed will depend on such factors as upper chamber dimensions and the actual volume velocity of the gas stream approaching the entrance to the gas-solid separators at the top of the upper chamber. At this point, the concentration of solids is in the range 1.76 mg/dm^ to 70.6 mg/dm^. The particle size is in the range of 40 to 200 micrometres or roughly equivalent to Stairmand's fine dust. Any conventional, continuous gas-solid separation device can be used which will remove over 65% by weight of the solid particles in the gas stream and which will withstand the operating conditions in the upper chamber. The pressure drop through the gas-solid separation means is preferably less than 20 inlet velocity heights. (See: "Chemical Engineer's Handbook", Perry and Chilton, 5th ed. 1973, McGrawHill, pp. 5-20 to 5-38). Furthermore, the separation means should withstand hot, erosive gas flows at a temperature of up to approx. 1093°C, possibly up to 1648°C.

Gass-faststoff-separatorer som kan benyttes i øvre kammer kan velges fra gruppen: en-trinns syklonseparatorer, prell-separatorer for gass-faststoff, filtere og kombinasjoner av disse. Gas-solid separators that can be used in the upper chamber can be selected from the group: single-stage cyclone separators, bounce separators for gas-solids, filters and combinations of these.

Foretrukne gass-faststoff-separatorer er av syklontypen. En syklon er i prinsippet et avlei ringskammer der tyndek raften erstattes av sentrifugal-aksellerasjonen. I syklon-separatorer av tørr type trer ferskgasstrømmen som er anriket på faste stoffer i partikkelform, inn i et sylindrisk-konisk kammer tangensialt gjennom ett eller flere innløp i øvre ende. Gassens bane omfatter en dobbelt hvirvel der ferskgassen strømmer i spiralform opp innenfor til et sentralt eller konsentrisk gassutløpsrør øverst. Den rene gasstrøm forlater syklonene og passerer derfor ut fra beholderen gjennom et utløp øverst. De faste partiklene vil som følge av deres treghet ha en tendens til å bevege seg mot separatorveggen i syklonen, fra hvilken vegg de ledes til et utløpsrør via et sentralt utløp i bunnen. Små partikler vil danne ansamlinger som lett kan fjernes av syklonen. Utløpsrøret eller fallrøret strekker seg ned i trykkbeholderen fra syklonens bunn, fortrinnsvis nedenfor lengdeaksene for innløpsdysene i nedre kammer, og nedenfor det sterkt turbulente området. Faststoffer i partikkelform som separeres fra i syklonen kan derved ledes gjennom fallrøret og tømmes gjennom en reguleringsventil til bunnen av nedre kammer, nedenfor sonen der voldsom blanding finner sted. Fallrøret kan være fjernet fra slaggdråpenes bane på en eller flere av følgende måter: fallrøret kan anbringes nær beholderens vegger, idet det spenner over aksene for innløpsdysene for het gass og kjølegass, eller det kan anordnes keramiske fallrør i den ildfaste vegg. Alternativt kan fallrørene gjøres kortere, slik at de ender et eller annet sted ovenfor øvre del av nedre kammer. Preferred gas-solid separators are of the cyclone type. A cyclone is, in principle, a deposition chamber where the thin-deck raft is replaced by centrifugal acceleration. In dry-type cyclone separators, the fresh gas stream, which is enriched in particulate solids, enters a cylindrical-conical chamber tangentially through one or more inlets at the upper end. The path of the gas comprises a double vortex where the fresh gas flows spirally up inside to a central or concentric gas outlet pipe at the top. The clean gas stream leaves the cyclones and therefore passes out of the container through an outlet at the top. As a result of their inertia, the solid particles will tend to move towards the separator wall in the cyclone, from which wall they are led to an outlet pipe via a central outlet at the bottom. Small particles will form accumulations that can be easily removed by the cyclone. The outlet pipe or drop pipe extends down into the pressure vessel from the bottom of the cyclone, preferably below the longitudinal axes of the inlet nozzles in the lower chamber, and below the highly turbulent area. Solids in particulate form that are separated from in the cyclone can thereby be led through the downpipe and emptied through a control valve to the bottom of the lower chamber, below the zone where violent mixing takes place. The downpipe can be removed from the path of the slag droplets in one or more of the following ways: the downpipe can be placed close to the walls of the container, as it spans the axes of the inlet nozzles for hot gas and cooling gas, or ceramic downpipes can be arranged in the refractory wall. Alternatively, the downpipes can be made shorter, so that they end somewhere above the upper part of the lower chamber.

Det kan f. eks. monteres minst en en-trinns syklon i øvre kammer med sitt innløp vendt mot den horisontale, sirkulære komponent av et stigende spiralstrømningsmønster, som vil eksistere i det utførelseseksempel hvor en del av kjølegassen trer tangensialt inn i beholderen, eller det vil på annen måte opprettes ved hjelp av syklonens innløps-strømning. Ved et antall parallell-koblede entrinns sykloner kan gassutløpsrøret for hver syklon tømme i et felles indre samlekammer som er avstøttet i øvre kammer. Den rensede gasstrøm forlater samlekammeret gjennom gassut-løpet øverst i øvre kammer. Ved et annet utførelseseksempel er minst en flertrinns syklonenhet anordnet i øvre kammer. I dette tilfelle ledes den delvis rensede gasstrøm som tømmes fra en første trinns indre syklon til en annet-trinns-syklon som er avstøttet i øvre kammer. Den rene gasstrøm fra hver annet-trinns-syklon tømmes i et felles samlekammer som er avstøttet øverst i øvre kammer. Derfra blir den rene gass tømt gjennom et utløp i toppen av øvre kammer. Ved andre utførelsesformer er en- eller to-trinns sykloner anordnet utenfor øvre kammer, med eller uten sykloner i øvre kammer. Sykloner og prell-separatorer er mer detaljert omtalt i "Chemical Engineer's Handbook" Perry and Chilton, 5. utg. 1973, McGrav-Hill Book Co. s. 20-80 til 20-87. It can e.g. at least one single-stage cyclone is mounted in the upper chamber with its inlet facing the horizontal, circular component of a rising spiral flow pattern, which will exist in the embodiment where part of the cooling gas enters the container tangentially, or it will otherwise be created by using the cyclone's inlet flow. In the case of a number of parallel-connected single-stage cyclones, the gas outlet pipe for each cyclone can empty into a common internal collection chamber which is supported in the upper chamber. The purified gas stream leaves the collection chamber through the gas outlet at the top of the upper chamber. In another embodiment, at least one multi-stage cyclone unit is arranged in the upper chamber. In this case, the partially purified gas stream that is discharged from a first-stage internal cyclone is directed to a second-stage cyclone which is supported in the upper chamber. The clean gas stream from each second-stage cyclone is emptied into a common collecting chamber which is supported at the top of the upper chamber. From there, the clean gas is discharged through an outlet at the top of the upper chamber. In other embodiments, one- or two-stage cyclones are arranged outside the upper chamber, with or without cyclones in the upper chamber. Cyclones and prell separators are discussed in more detail in the "Chemical Engineer's Handbook" Perry and Chilton, 5th ed. 1973, McGrav-Hill Book Co. pp. 20-80 to 20-87.

Et utløps- eller fallrør forløper ned i trykkbeholderen fra syklonens bunn og fortrinnsvis til et sted nedenfor aksene for innløpsdysene i nedre kammer og nedenfor det sterkt turbulente område. Faste stoffer i partikkelform som frasepareres i syklonen kan da passere gjennom fallrøret og tømmes gjennom en reguleringsventil i fallrøret til bunnen av nedre kammer, nedenfor sonen for voldsom blanding. Fallrøret kan forløpe utenfor slaggdråpenes bane på en av følgende måter: fallrøret kan foreligge nær beholderens vegger og spenne over aksene for innløpsdysene for het gass og kjølegass, eller det kan foreligge keramiske fallrør i den ildfaste vegg. Alternativt kan fallrørene være avkortet, slik at den ender et sted ovenfor den øvre del av nedre kammer. An outlet or drop pipe extends down into the pressure vessel from the bottom of the cyclone and preferably to a location below the axes of the inlet nozzles in the lower chamber and below the highly turbulent area. Solid substances in particulate form that are separated in the cyclone can then pass through the downpipe and empty through a control valve in the downpipe to the bottom of the lower chamber, below the zone of violent mixing. The downpipe can run outside the path of the slag droplets in one of the following ways: the downpipe can be located close to the walls of the container and span the axes of the inlet nozzles for hot gas and cooling gas, or there can be ceramic downpipes in the refractory wall. Alternatively, the downpipes can be truncated, so that it ends somewhere above the upper part of the lower chamber.

Den oppadrettede overflatehastighet av gasstrømmen i øvre kammer og øvre kammers diameter og høyde er fortrinnsvis slik at innløpet til syklon-separatoren (eller separatorene) ligger ovenfor struperingen med en avstand som i det minste svarer til transport frigjøringshøyden (TDH), også kalt likevekts frigjøringshøyde. Over TBH er graden av reduksjon av medrivning av faste partikler i gasstrømmen nær null. Partikkelmed-rivningen varierer med faktorer som gasstrømmens viskositet, tetthet og hastighet, med de faste partiklers spesifikke vekt og størrelsesfordeling og med høyden ovenfor struperingen. Gasstrømmens hastighet gjennom struperingen kan variere i området 0,6 til 1,5 m i sekundet. Gasstrømm-ens hastighet gjennom øvre kammers netto basistverrsnitt kan variee i området 0,3 til 0,9 m/sek. Transport frigjøringshøyden kan variere i området 3,0-7,6 m. Hvis gasstrømmens hastighet f. eks. er 1,06 m/sek. gjennom struperingen og ca. 0,6 m/sek. totalt basis-tverrsnitt i øvre kammer eller 0,76 m/sek. netto basis-tverrsnitt av øvre kammer, kan transport frigjøringshøyden være 4-6 m i et øvre kammer som har en innvendig diameter på 3-4,5 m. The upward surface velocity of the gas flow in the upper chamber and the diameter and height of the upper chamber are preferably such that the inlet to the cyclone separator (or separators) lies above the throat ring by a distance that at least corresponds to the transport release height (TDH), also called equilibrium release height. Above TBH, the degree of reduction of entrainment of solid particles in the gas stream is close to zero. Particle entrainment varies with factors such as the viscosity, density and speed of the gas flow, with the specific weight and size distribution of the solid particles and with the height above the throttle. The velocity of the gas flow through the throat ring can vary in the range of 0.6 to 1.5 m per second. The velocity of the gas flow through the upper chamber's net base diameter can vary in the range of 0.3 to 0.9 m/sec. Transport The release height can vary in the range 3.0-7.6 m. If the speed of the gas flow e.g. is 1.06 m/sec. through the throat ring and approx. 0.6 m/sec. total base cross-section in upper chamber or 0.76 m/sec. net base cross-section of upper chamber, the transport release height can be 4-6 m in an upper chamber that has an internal diameter of 3-4.5 m.

Gasstrømmen som forlater plenumkammeret øverst i syklonseparatorene passerer gjennom et utløp i øvre del av øvre kammer ved en temperatur i området 648-982°C. Trykkfallet i syntesgasstrømmen som passerer gjennom gass-faststoff-separatoranordningen ifølge oppfinnelsen er mindre enn ca. 0,35 kg/cm^. Konsentrasjonen av faststoffer i utløpsstrømmen fra separasjonsbeholderen ligger i området 1,1-24,7 mg/dm^. En del av denne gasstrøm utsettes for ytterligere avkjøling og blir med eller uten ytterligere rensing ledet nedstrøms av konvensjonelle organer for å danne den tidligere nevnte resirkulerte kjølegass. Det kan f. eks. kobles inn en konvensjonell gass-faststoff-separasjonsanordning i ledningen nedstrøms for gass-gass-bråkjølings og faststoff-separasjonsapparatet. Denne gass-faststoff-separasjonsanordning kan velges fra gruppen en eller fler-trinns sykloner, prell-separatorer, filter, elektrostatisk separator og kombinasjoner av disse. The gas stream leaving the plenum chamber at the top of the cyclone separators passes through an outlet in the upper part of the upper chamber at a temperature in the range 648-982°C. The pressure drop in the synthesis gas flow that passes through the gas-solid separator device according to the invention is less than approx. 0.35 kg/cm^. The concentration of solids in the outlet stream from the separation vessel is in the range 1.1-24.7 mg/dm^. Part of this gas stream is subjected to further cooling and, with or without further purification, is directed downstream by conventional means to form the previously mentioned recycled cooling gas. It can e.g. a conventional gas-solid separation device is connected in the line downstream of the gas-gas quenching and solid-solid separation apparatus. This gas-solid separation device can be selected from the group of single or multi-stage cyclones, bounce separators, filters, electrostatic separators and combinations thereof.

Ved hjelp av apparaturen ifølge oppfinnelsen kan det på en fordelaktig måte fjernes fra 85 til 95 vekt-% av medfølgende faststoffer og slagg fra den hete ferske gasstrøm som forlater den partielle oksydasjons-gassgenerator, samtidig som gasstrømmens temperatur reduseres til en temperatur som nedstrøms apparaturen for gjenvinning av energi fra den varme gasstrøm kan tåle. Fortrinnsvis brukes ingen flytende vaskevæske. På denne måten går den frie varme i den varme gasstrøm ikke tapt ved fordamping av vaskevæske, som siden kan forurense gasstrømmen. Den frie varme som gjenstår i den rensede gasstrøm, som forlater apparaturen ifølge oppfinnelsen og blir eller ikke blir ytterligere avkjølt, renset eller begge deler nedstrøms, kan senere gjenvinnes i en avfallsvarmekjel av konveksjonstype nedstrøms. Således kan H2O eller varmekjel-matevann omdannes til damp ved indirekte varmeveksling. Dampen kan benyttes annetsteds i prosessen, f. eks. til oppvarming, kraftproduksjon eller i gassgeneratoren. Alternativt eller i tillegg kan energigjenvinning gjennomføres på annen måte. En del av den avkjølte og rensede gasstrøm ledes f. eks. gjennom en ekspansjonsturbin for produksjon av mekanisk energi, elektrisk energi eller begge deler. With the aid of the apparatus according to the invention, from 85 to 95% by weight of accompanying solids and slag can be advantageously removed from the hot fresh gas stream leaving the partial oxidation gas generator, while at the same time the temperature of the gas stream is reduced to a temperature that downstream of the apparatus for recovery of energy from the hot gas stream can withstand. Preferably no liquid washing liquid is used. In this way, the free heat in the hot gas stream is not lost by evaporation of washing liquid, which can then contaminate the gas stream. The free heat remaining in the purified gas stream, which leaves the apparatus according to the invention and is or is not further cooled, purified or both downstream, can later be recovered in a downstream convection-type waste heat boiler. Thus, H2O or boiler feed water can be converted into steam by indirect heat exchange. The steam can be used elsewhere in the process, e.g. for heating, power generation or in the gas generator. Alternatively or in addition, energy recovery can be carried out in another way. Part of the cooled and purified gas flow is led, e.g. through an expansion turbine for the production of mechanical energy, electrical energy or both.

Det skal bemerkes at mengden av slagg som følger med i den varme ferskgasstrøm som trer inn i nedre kammer for ovenfor omtalte apparatur for rensing av en ferskgasstrøm kan ved enkelte utførelsesformer ifølge oppfinnelsen reduseres til et minimum eller elimineres ved styring av sammensetningen av det faste karbonholdige brennstoff og temperaturen i forgasseren. I slike tilfelle kan gass-gass-prelling og bråavkjøling av den inntredende varme ferskgasstrøm med en avkjølt og renset resirkulert gasstrøm med fordel reduseres til et minimum eller fullstendig utelates. I et slikt tilfelle vil gasstrømmen forlate gass-renseapparatet ved i det vesentlige samme temperatur som den inntredende hete, ferske gasstrøm-mens, minus vanlig varmetap. Alle andre aspekter av forkammeret er de samme som ved den type som bruker gass-gass-bråavkjøling. It should be noted that the amount of slag that accompanies the hot fresh gas stream that enters the lower chamber of the above-mentioned apparatus for cleaning a fresh gas stream can be reduced to a minimum in certain embodiments according to the invention or eliminated by controlling the composition of the solid carbonaceous fuel and the temperature in the carburettor. In such cases, gas-gas bouncing and quenching of the incoming hot fresh gas stream with a cooled and purified recycled gas stream can advantageously be reduced to a minimum or completely omitted. In such a case, the gas flow will leave the gas purification apparatus at essentially the same temperature as the incoming hot, fresh gas flow, minus normal heat loss. All other aspects of the pre-chamber are the same as for the gas-gas quench type.

Ved fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen kan varmeeffektiviteten av den partielle oksydasjons-forgassing økes ved gjenvinning av energi fra den hete, ferske gasstrøm ved produksjon av damp som biprodukt til bruk i prosessen eller for bortledning ved varmeveksling av den hete gasstrøm, i enkelte utførelsesformer med vann i en gasskjøler og i andre utførelses-former med varmekjel-matevann og damp i en hoved-gasskjølesone. Energigjenvinning blir som ovenfor nevnt vanskeliggjort ved at det i avgassene fra generatoren foreligger små dråper av smeltet slagg og/eller faststoff-partikler. Ved foreliggende oppfinnelse blir slaggdråpene delvis størknet og fjernet før de møter varmevekslingsflater. Ved delvis størknig av slaggpartiklene før de preller mot faste flater og/eller ved fjerning av faststoff-partikler i gasstrømmen unngås vanlige problemer med forurensning av gasskjølere. Faste flater er fjernet fra det punkt hvor slaggav-kjøling tar til. Til varmevekslingen benyttes relativt enkle, rimelige gasskjølere. Ved hjelp av oppfinnelsen lettes gjenvinningen av varme-energi fra de hete gassene. With methods according to the invention, the heat efficiency of the partial oxidation-gasification can be increased by recovering energy from the hot, fresh gas stream by producing steam as a by-product for use in the process or for removal by heat exchange of the hot gas stream, in some embodiments with water in a gas cooler and in other embodiments with boiler feed water and steam in a main gas cooling zone. As mentioned above, energy recovery is made more difficult by the presence of small droplets of molten slag and/or solid particles in the exhaust gases from the generator. In the present invention, the slag droplets are partially solidified and removed before they meet heat exchange surfaces. By partially solidifying the slag particles before they bounce against solid surfaces and/or by removing solid particles in the gas flow, common problems with contamination of gas coolers are avoided. Solid surfaces have been removed from the point where slag gap cooling takes place. Relatively simple, inexpensive gas coolers are used for the heat exchange. The invention facilitates the recovery of heat energy from the hot gases.

Skjønt disse spesielle gasskjøleanordninger for energigjenvinning kunne benyttes for behandling av den varme, ferske avgasstrøm fra så og si enhver gassgeneratortype, er de spesielt velegnet til bruk nedstrøms for en partiell oksydasjons-gassgenerator. Et eksempel på en slik gassgenerator er vist og omtalt i US-PS 2 871 114. Her er en brenner anbragt i øvre del av gassgeneratoren for tilførsel av gasstrømmene. En typisk ringbrenner er vist i US-PS 2 928 460. Although these special energy recovery gas cooling devices could be used to treat the hot, fresh exhaust gas stream from virtually any type of gas generator, they are particularly suited for use downstream of a partial oxidation gas generator. An example of such a gas generator is shown and discussed in US-PS 2 871 114. Here, a burner is placed in the upper part of the gas generator for supplying the gas streams. A typical ring burner is shown in US-PS 2,928,460.

Den varme ferskgasstrøm som forlater omstyringskammeret gjennom den ildfast forede passasje trer rett inn i innløpet til ovenfor omtalte apparatur for avkjøling og rensing av ferskgasstrømmen (heretter kalt "forkammeret"), hvor ytterligere medfølgende slagg og/eller faste partikler fjernes og hvor gasstrømmen eventuelt blir delvis avkjølt. Forurensning av varmekjelrørene i hoved-gasskjølesonen blir derved redusert og vedlikeholdsproblemet blir således redusert til et minimum. Forkammeret ligger foran hoved-gasskjølesonen. The hot fresh gas flow that leaves the diversion chamber through the refractory-lined passage enters directly into the inlet of the above-mentioned apparatus for cooling and cleaning the fresh gas flow (hereinafter referred to as "the pre-chamber"), where further accompanying slag and/or solid particles are removed and where the gas flow is possibly partially cooled. Contamination of the boiler tubes in the main gas cooling zone is thereby reduced and the maintenance problem is thus reduced to a minimum. The antechamber is located in front of the main gas cooling zone.

Istedet for eller i tillegg til gass-faststoff-separasjonsorganene som er anbragt i øvre kammer i forkammeret, kan det i enkelte utførelsesformer foreligge utvendige gass-faststoff-separasjonsorganer nedstrøms forkammeret og oppstrøms hovedgasskjølesonen. Gass-faststoff-separasjonsanord-ningene som er anordnet utenfor forkammeret kan velges fra gruppen en- eller flertrinns syklonseparatorer, gass-faststoff-prellseparatorer, filtere, elektrostatiske utfellingsanordninger og kombinasjoner av disse. Instead of or in addition to the gas-solid separation means which are placed in the upper chamber of the antechamber, in some embodiments there may be external gas-solid separation means downstream of the antechamber and upstream of the main gas cooling zone. The gas-solid separation devices which are arranged outside the pre-chamber can be selected from the group of single or multi-stage cyclone separators, gas-solid bounce separators, filters, electrostatic precipitation devices and combinations thereof.

Ved foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er en hoved-gassavkjøl-ingssone anordnet direkte nedstrøms av forkammeret eller eventuelle faststoff-separasjonsanordninger som er anordnet nedstrøms forkammeret. Temperaturen av gasstrømmen som trer inn i hoved-gasskjølesonen ligger i området 648-1648"C, f.eks. 648-982"C, gjerne ca. 871 °C. Konsentrasjonen av faststoffer i denne gasstrøm ligger i området 0,35 mg/dnv<*> til 24,7 mg/dnA Deretter blir det meste av den frie varme i gasstrømmen fjernet i hoved-gasskjølesonen som omfatter en eller flere innbyrdes sammenkoblede mantel-rør-gasskjølere, d.v.s. varmevekslere. Hver gasskjøler har en eller flere passasjer på mantel- og rørsidene og har fortrinnsvis faste rørplater. Sammenlignet med gasskjølerne som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelse, er de konvensjonelle syntesegass-kjølere for fremstilling av høytrykksdamp av spiralrør eller serpentinrør-typen. Gasskjølere med slike rørspiraler er vanskelige å rengjøre og holde vedlike. De er forholdsvis kostbare og de blir lett tilstoppet, hvis gassens faststoff-ladning er merkbar. Når varmekjeler med slike spiraler trenger service, fører dette til kostbar dødtid. Disse problemer unngås på en fordelaktig måte ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som omfatter bruk av en eller flere gasskjølere som hver omfatter en mantel og et flertall, parallelle, rette rør. In preferred embodiments of the invention, a main gas cooling zone is arranged directly downstream of the pre-chamber or any solids separation devices which are arranged downstream of the pre-chamber. The temperature of the gas stream entering the main gas cooling zone is in the range 648-1648"C, e.g. 648-982"C, preferably approx. 871 °C. The concentration of solids in this gas stream is in the range 0.35 mg/dnv<*> to 24.7 mg/dnA Then most of the free heat in the gas stream is removed in the main gas cooling zone which comprises one or more interconnected jacket tubes -gas coolers, i.e. heat exchangers. Each gas cooler has one or more passages on the shell and tube sides and preferably has fixed tube plates. Compared to the gas coolers used in the method according to the invention, the conventional synthesis gas coolers for the production of high-pressure steam are of the spiral tube or serpentine tube type. Gas coolers with such tube spirals are difficult to clean and maintain. They are relatively expensive and they become clogged easily, if the solid charge of the gas is noticeable. When boilers with such spirals need servicing, this leads to costly downtime. These problems are advantageously avoided by the method according to the invention, which comprises the use of one or more gas coolers each comprising a jacket and a plurality of parallel straight tubes.

Gasskjølerne er fortrinnsvis anordnet for to-trinns avkjøling - et første eller høytemperatur-trinn og et andre eller lavtemperatur-trinn. I første eller høytemperatur-trinn omfatter et foretrukket utførelseseksempel en mantel-rør-varmeveksler med faste rørplater og med en passasje på mantel- og rørsidene. Ferskgassen befinner seg på rørsiden og kjølemidlet på mantelsiden. Inn- og utløpsendene av de rette, parallelle rør i rørbunten som befinner seg i trykkmantelen, er i hver ende avstøttet av en rørplate. Rørendene står i forbindelse med respektive innløp og uttak, d.v.s. stasjonære hoder i front og bakenden. Innløps- og uttakssonene og innløpsrørplaten er foret med ildfast materiale. Metall- eller keramiske bøssinger kan også benyttes i innløps rørplaten for å gi ytterligere varmebeskyttelse for rørene. Den første varmeveksler er gjort så kort som mulig for at det skal bli lettere å rense rørene og for at varmeeks-pansjons-spenningen som de faste rørplater utsettes for, skal reduseres til et minimum. Selve rørplatene er utformet slik at de bøyer seg noe for eliminiering av for sterke varmepåkjenninger. Rørets ytre diameter er i området 1,5 til 2,0 ganger rørdiameteren i annet trinns kjøler. Dette gjøres slik for at muligheten for tilstopping av varmeveksleren skal reduseres til et minimum. Gass-hastigheten er høy nok til at forurens-ningsproblemene holdes innenfor akseptable grenser. Ytterligere detaljer ved mantel-rør-konstruksjonen av varmevekslere med faste rør og plater fremgår av sidene 11-5 til 11-6, fig. 11-2 (b) og sidene 11-10 til 11-18 i "Chemical Engineers' handboook", Perry and Chilton, 5. utg. McGraw-Hill Book Co. New York. The gas coolers are preferably arranged for two-stage cooling - a first or high-temperature stage and a second or low-temperature stage. In the first or high-temperature stage, a preferred design example comprises a shell-tube heat exchanger with fixed tube plates and with a passage on the shell and tube sides. The fresh gas is located on the pipe side and the refrigerant on the jacket side. The inlet and outlet ends of the straight, parallel tubes in the tube bundle located in the pressure jacket are supported at each end by a tube plate. The pipe ends are connected to respective inlets and outlets, i.e. stationary heads at the front and rear end. The inlet and outlet zones and the inlet pipe plate are lined with refractory material. Metal or ceramic bushings can also be used in the inlet pipe plate to provide additional heat protection for the pipes. The first heat exchanger is made as short as possible so that it will be easier to clean the pipes and so that the thermal expansion stress to which the fixed pipe plates are exposed is reduced to a minimum. The tube plates themselves are designed so that they bend slightly to eliminate excessive heat stress. The outer diameter of the tube is in the range of 1.5 to 2.0 times the tube diameter in the second stage cooler. This is done so that the possibility of clogging of the heat exchanger is reduced to a minimum. The gas velocity is high enough to keep the pollution problems within acceptable limits. Further details of the shell-tube construction of heat exchangers with fixed tubes and plates appear from pages 11-5 to 11-6, fig. 11-2 (b) and pages 11-10 to 11-18 of "Chemical Engineers' Handbook", Perry and Chilton, 5th ed. McGraw-Hill Book Co. New York.

Ved enkelte utførelsesformer kan det andre eller lavtemperatur-trinnet av gasskjøleren omfatte to rørside-passasjer og en mantel-side-passasje. Denne varmeveksler er utformet lignende gasskjøleren for første trinn. Men i denne varmeveksler kan det benyttes mindre rør som følge av færre tilstoppingsproblemer ved lavere temperaturer. Slik kan det overflate-areal som er tilgjengelig for en gitt manteldiameter økes. Diametrene i første trinns gasskjøler kan f. eks. være 7,6 cm (ytre diameter) mens ytre diameter av annet trinns gasskjølere kan være 5,1 cm. In some embodiments, the second or low-temperature stage of the gas cooler may comprise two tube-side passages and one mantle-side passage. This heat exchanger is designed similar to the gas cooler for the first stage. But in this heat exchanger, smaller pipes can be used as a result of fewer clogging problems at lower temperatures. In this way, the surface area available for a given casing diameter can be increased. The diameters in the first stage gas cooler can e.g. be 7.6 cm (outer diameter) while the outer diameter of second stage gas coolers can be 5.1 cm.

Retningen av de rette rør-varmeveksleres lengdeakser kan være horisontal, vertikal eller en kombinasjon av begge retninger. Men, som vist i tegningen, er mantel-rør-varmevekslernes lengdeakser fortrinnsvis vertikale. Dette muliggjør gravitasjons-separasjon av medfølgende faststoff-partikler fra gasstrømmen og lett fjernelse av partikkelmateriale fra et utløp i nedre ende av gasskjøleren. Videre er innløpet til første trinns gasskjøler fortrinnsvis anordnet direkte over forkammeret eller en eventuell ekstra faststoff-fjerninganordning som følger etter forkammeret. The direction of the longitudinal axes of the straight tube heat exchangers can be horizontal, vertical or a combination of both directions. However, as shown in the drawing, the longitudinal axes of the shell-and-tube heat exchangers are preferably vertical. This enables gravitational separation of accompanying solid particles from the gas stream and easy removal of particulate material from an outlet at the lower end of the gas cooler. Furthermore, the inlet to the first stage gas cooler is preferably arranged directly above the pre-chamber or any additional solids removal device that follows the pre-chamber.

Den foretrukne kombinasjon av mantel-rør-varmevekslere med vertikale rør med en eller to rørside-passasjer og faste rørplater er vist i tegningen og vil bli nærmere omtalt nedenfor. I nevnte utførelseseksempel avkjøles den varme gasstrøm i første trinns gasskjøler til en temperatur i området 426 til 648 "C, f. eks. 482 til 593 °C, gjene ca. 537 "C. Dette skjer ved indirekte varmeveksling med et kjølemiddel, d.v.s. varmekjelens matevann eller damp. Den varme gasstrøm passerer gjenom en bunt av parallelle, rette rør. Den ene passasje av rette rør vil fordele varmespenningen likt over de faste rørplater. I annet trinns kjøler reduseres gasstrømmens temperatur til 8 til 49°C, f. eks. ca. 11 °C fra den valgte damptemperatur. Temperaturen av gasstrømmen som forlater annet trinns kjøler ligger f. eks. i området 232 til 310" C, f. eks. ca. 287° C. Ved bruk av to passasjer på rørsiden i annet trinns gasskjøler, blir rørlengden effektivt økt for en gitt mantelstørreise. Derved oppnås besparelser i konstruksjonen. Flere passasjer på rørsiden benyttes for å redusere varmespenningen på de faste rørplater som følge av ekspansjon. Flere rørpassasjer vil også redusere grunnplan sar ealet eller høydene, avhengig av varmevekslerens orientering. The preferred combination of shell-and-tube heat exchangers with vertical tubes with one or two tube side passages and fixed tube plates is shown in the drawing and will be discussed in more detail below. In the aforementioned embodiment, the hot gas stream is cooled in the first stage gas cooler to a temperature in the range 426 to 648 °C, e.g. 482 to 593 °C, again approximately 537 °C. This happens by indirect heat exchange with a refrigerant, i.e. boiler feed water or steam. The hot gas stream passes through a bundle of parallel, straight tubes. The single passage of straight pipes will distribute the heat stress equally over the fixed pipe plates. In the second-stage cooler, the temperature of the gas stream is reduced to 8 to 49°C, e.g. about. 11 °C from the selected steam temperature. The temperature of the gas stream leaving the second-stage cooler is e.g. in the range 232 to 310" C, e.g. approx. 287° C. By using two passages on the tube side in the second stage gas cooler, the tube length is effectively increased for a given jacket size. This results in savings in construction. More passages on the tube side are used to reduce the thermal stress on the fixed tube sheets as a result of expansion.More tube passages will also reduce ground plan sar eals or heights, depending on the orientation of the heat exchanger.

I andre utførelsesformer kan det andre, eller lavtemperaturtrinnet, for gasskjøleren omfatte en eller flere mantel-rør-varmevekslere med rette rør og faste rørplater og med en eller flere passasjer på mantel- og rørsid-ene. Skjønt utformingen av annet trinns gasskjøler(e) i mange henseende er lik utformingen av første trinns gasskjøler, kan det brukes mindre rør i denne da det er mindre tilstoppingsfare ved lavere temperaturer. På denne måte kan overflatearealet som er tilgjengelig for et gitt manteldiameter økes. For eksempel kan rørdiametrene i første trinns gasskjøler være 7,6 cm i ytre diameter, mens ytre diameter av rørene i annet trinns gasskjøler kan vær 5,1 cm. I et foretrukket utførelseseksempel foreligger det to gasskjølere i annet trinn. En av gasskjølerne overheter mettet damp, som produseres i de øvrige gasskjølere. Ved et annet utførelses-eksempel er overheteren anordnet i første trinn. In other embodiments, the second, or low-temperature stage, for the gas cooler may comprise one or more shell-and-tube heat exchangers with straight tubes and fixed tube plates and with one or more passages on the shell and tube sides. Although the design of the second stage gas cooler(s) is in many respects similar to the design of the first stage gas cooler, smaller pipes can be used in this as there is less risk of clogging at lower temperatures. In this way, the surface area available for a given casing diameter can be increased. For example, the tube diameters in the first stage gas cooler may be 7.6 cm in outer diameter, while the outer diameter of the tubes in the second stage gas cooler may be 5.1 cm. In a preferred design example, there are two gas coolers in the second stage. One of the gas coolers superheats saturated steam, which is produced in the other gas coolers. In another embodiment, the superheater is arranged in the first stage.

Retningen av mantel-rør-varmevekslernes rette lengdeakser i hoved-gasskjølesonen kan være horisontal, vertikal eller en blanding av de to retningene. Som vist i tegningen, er lengdeaksene for samtlige mantel-rør-varmevekslere med rette rør dog vertikale. En stående stilling tillater separasjon av medfølgende faststoffpartikler fra gasstrømmen ved hjelp av tyngdekraften og lett fjerning av partikkelmateriale fra et utløp i nedre ende av gasskjøleren. Innløpet til første trinns gasskjøler er videre fortrinnsvis anordnet rett over forkammeret eller en eventuell ekstra faststoff--f jerninganordning som følger etter forkammeret. The direction of the straight longitudinal axes of the shell-and-tube heat exchangers in the main gas cooling zone can be horizontal, vertical or a mixture of the two directions. As shown in the drawing, the longitudinal axes for all shell-and-tube heat exchangers with straight tubes are vertical. An upright position allows separation of entrained solid particles from the gas stream by gravity and easy removal of particulate material from an outlet at the lower end of the gas cooler. The inlet to the first stage gas cooler is furthermore preferably arranged directly above the pre-chamber or any additional solids removal device that follows the pre-chamber.

For fremstilling av overhetet damp i hoved-gasskjølesonen omfatter den foretrukne kombinasjon av gasskjølere tre innbyrdes sammenkoblede mantel-rør-varmeveksler med rette, vertikale rør men en eller to rør-side-passasjer, en mantel-side-passasje og med faste rørplater, som vist i tegningen. Konstruksjonen av disse gasskjølere vil bli nærmere omtalt nedenfor. Under drift av det foretrukne utførelseseksempel ledes den varme gasstrøm ved en temperatur på 648-1648°C, f. eks. 648-982°C, gjerne ca. 871 ° C, og et trykk i området 10 til 200 atmosfærer i indirekte varmeveksling med kjelens matevann opp gjennom de parallelle, rette rør på rørsiden av første vertikale gasskjøler som har en passasje på rørsiden og en på mantelsiden. Den delvis avkjølte gasstrøm forlater første gasskjøler ved en temperatur i området 593-1093°C, f. eks. 593-871 °C, gjerne ved ca. 648°C. Kjølemidlet d.v.s. kjelmatevann fra en damptrommel innføres i første gasskjøler på mantelsiden ved en temperatur i området 10-315" C, f. eks. ved 254-315° C, gjerne ved ca. 298°C og går ut som mettet damp ved en temperatur i området 221-315° C, f. eks. 254-315° C, gjerne 298 °C. Den mettede dampen lagres i lagringstrommelen. For the production of superheated steam in the main gas cooling zone, the preferred combination of gas coolers comprises three interconnected shell-and-tube heat exchangers with straight, vertical tubes but one or two tube-side passages, one shell-side passage and with fixed tube plates, which shown in the drawing. The construction of these gas coolers will be discussed in more detail below. During operation of the preferred embodiment, the hot gas stream is passed at a temperature of 648-1648°C, e.g. 648-982°C, preferably approx. 871 ° C, and a pressure in the range of 10 to 200 atmospheres in indirect heat exchange with the boiler feed water up through the parallel, straight tubes on the tube side of the first vertical gas cooler which has a passage on the tube side and one on the jacket side. The partially cooled gas stream leaves the first gas cooler at a temperature in the range 593-1093°C, e.g. 593-871 °C, preferably at approx. 648°C. The coolant i.e. boiler feedwater from a steam drum is introduced into the first gas cooler on the mantle side at a temperature in the range 10-315" C, e.g. at 254-315° C, preferably at around 298°C and exits as saturated steam at a temperature in the range 221-315° C, eg 254-315° C, preferably 298° C. The saturated steam is stored in the storage drum.

I det minste en del, d.v.s. 50-100 volum-%, f. eks. 80-100 volum-% og helst 90 volum-% av gasstrømmen som forlater første gasskjøler, innføres i den andre vertikale gasskjøler som varm strøm. Fortrinnsvis innføres hele den varme gasstrøm fra første kjøler i den andre kjølers rette rør. Den del av gassen som ledes forbi den andre kjøler bestemmes av den ønskede temperatur i dampen som forlater annen gasskjøler. Den varme gasstrøm ledes ned gjennom de parallelle, rette rør for den ene passering på rørsiden og mantelsiden av andre gasskjøler i indirekte varmeveksling med mettet damp, og forlater gasskjøleren ved en temperatur i området 454-954"CC, f. eks. 454-732'C, helst ca. 510°C. I det minste en del, d.v.s. 80 til 100 volum-%, ca. 90 volum-%, av den mettede damp som fremstilles ved prosessen og lagres i damptrommelen innføres i andre gasskjøler på mantelsiden som kjølemiddel. Overhetet damp fjernes fra andre gasskjøler med 37-226 °C, f. eks. 37-210 °C, gjerne ca. 137 °C overheting. Dette biprodukt i form av overhetet damp kan benyttes annetsteds i fremgangsmåten som varmemedium eller arbeidsfluidum i en turbin for produksjon av mekanisk og/eller elektrisk energi. Overskyt-ende overhetet damp kan føres annetsteds hen. At least a part, i.e. 50-100% by volume, e.g. 80-100% by volume and preferably 90% by volume of the gas flow leaving the first gas cooler is introduced into the second vertical gas cooler as hot flow. Preferably, the entire hot gas flow from the first cooler is introduced into the straight pipe of the second cooler. The part of the gas that is led past the second cooler is determined by the desired temperature in the steam leaving the second gas cooler. The hot gas stream is led down through the parallel, straight tubes for one pass on the tube side and jacket side of the second gas cooler in indirect heat exchange with saturated steam, and leaves the gas cooler at a temperature in the range 454-954"CC, e.g. 454-732 'C, preferably about 510° C. At least a part, i.e. 80 to 100% by volume, about 90% by volume, of the saturated steam produced by the process and stored in the steam drum is introduced into other gas coolers on the jacket side which refrigerant. Superheated steam is removed from other gas coolers with 37-226 °C, e.g. 37-210 °C, preferably approx. 137 °C superheat. This by-product in the form of superheated steam can be used elsewhere in the process as a heating medium or working fluid in a turbine for the production of mechanical and/or electrical energy Excess superheated steam can be led elsewhere.

Den delvis avkjølte gasstrøm som forlater annen gasskjøler blandes med resten av den delvis kjølte gasstrøm fra første gasskjøler som er koblet forbi den andre gasskjøler. Denne gasstrøm ledes ved en temperatur i området 426-648°C f. eks. ved ca. 537'C gjennom de parallelle, rette rør for de to passasjer på rørsiden og en passasje på mantelsiden for en vertikal, tredje gasskjøler i indirekte varmeveksling med kjelmatevann. Gasstrømmen passerer opp gjennom rørene i første rørsidesveip og deretter ned gjennom rørene i andre rørsidesveip. Den delvis avkjølte gasstrøm forlater tredje gasskjøler ved en temperatur i området 232-371 "C, f. eks. 265-371 °C, helst ved ca. 310°C. Trykkfallet gjennom hoved-gasskjøle-sonen er 0,07-0,70 kg/cm^. Kjølemidlet, d.v.s. kjelmatevannet fra damptrommelen innføres i tredje gasskjøler på mantelsiden ved en temperatur i området 10-315 °C og forlater gasskjøleren som mettet damp ved en temperatur i området 221-315 °C, f. eks. 254-315° C, fortrinnsvis 298 °C. Den mettede damp lagres i damptrommelen. The partially cooled gas flow leaving the second gas cooler is mixed with the rest of the partially cooled gas flow from the first gas cooler which is connected past the second gas cooler. This gas stream is conducted at a temperature in the range 426-648°C, e.g. at approx. 537'C through the parallel, straight tubes for the two passages on the tube side and one passage on the jacket side for a vertical, third gas cooler in indirect heat exchange with boiler feedwater. The gas flow passes up through the pipes in the first pipe side sweep and then down through the pipes in the second pipe side sweep. The partially cooled gas stream leaves the third gas cooler at a temperature in the range of 232-371 °C, e.g. 265-371 °C, preferably at about 310 °C. The pressure drop through the main gas cooling zone is 0.07-0, 70 kg/cm^. The coolant, i.e. the boiler feed water from the steam drum, is introduced into the third gas cooler on the jacket side at a temperature in the range 10-315 °C and leaves the gas cooler as saturated steam at a temperature in the range 221-315 °C, e.g. 254 -315° C, preferably 298° C. The saturated steam is stored in the steam drum.

Ved at det i tredje gasskjøler brukes to sveip på rørsiden, blir rørlengden effektivt økt for en gitt mantelstørreise . Derved oppnås konstruksjonsbe-sparelser. Flere sveip på rørsiden benyttes for reduksjon av varmespenn-ingene på de faste rørplater som følge av ekspansjon. Flere rørsveip vil også redusere grunnrissarealet eller høydene, avhengig av varmevekslerens orientering. By using two sweeps on the pipe side in the third gas cooler, the pipe length is effectively increased for a given jacket size. Construction savings are thereby achieved. Several sweeps on the pipe side are used to reduce the thermal stresses on the fixed pipe plates as a result of expansion. More tube sweeps will also reduce the ground plan area or heights, depending on the orientation of the heat exchanger.

Vanligvis fremstilles overhetet damp ved oppvarming av mettet damp i en konvensjonell ytre fyrt varmeanordning. Ved en variasjon av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, blir overhetet damp som forlater den andre gasskjøler, som tidligere omtalt, ledet gjennom en utvendig fyrt varmeanordning, hvor den mottar ytterligere varme. Ved hjelp av denne kombinasjon av dampvarmere, d.v.s. med overvarme fra 148-298 °C, f. eks. fra 148-265 "C, fortrinnsvis 221 °C. På denne måte reduseres også den fyrte varmeanordningseffekt til et minimum. Typically, superheated steam is produced by heating saturated steam in a conventional externally fired heating device. In a variation of the method according to the invention, superheated steam leaving the second gas cooler, as previously mentioned, is led through an externally fired heating device, where it receives additional heat. By means of this combination of steam heaters, i.e. with superheat from 148-298 °C, e.g. from 148-265 "C, preferably 221 °C. In this way, the fired heating device effect is also reduced to a minimum.

Som en temperaturstyring av den overhetede damp kan vann om ønsket innsprøytes i den overhetede damp som forlater den fyrte varmeanordning til senkning av overhetingsgraden, mens brennstoff hastigheten til den fyrte varmeanordning justeres. As a temperature control of the superheated steam, water can, if desired, be injected into the superheated steam leaving the fired heating device to lower the degree of superheating, while the fuel speed of the fired heating device is adjusted.

Andre og tredje gasskjølere i lavtemperaturtrinnet er utformet for å motstå maksimal innløpsgass-temperatur. Hvis rørene for første gasskjøler i høytemperaturtrinnet f. eks. forurenses, slik at temperaturen av den gasstrøm som trer ut fra første gasskjøler stiger, er det anordnet en valgfritt brukbar nød-innsprøytingskrets for å beskytte andre og tredje gasskjølere mot beskadigelse. Når innløpstemperåturen av gassen oversti-ger en sikker maksimaltemperatur, vil en temperatursensor i gassinnløps-ledningen i en eller begge gasskjølere gi signal til en temperaturstyrean-ordning, slik at denne åpner en ventil i hjelpe-høytrykksgassledningen. Styreventile åpnes og damp sprøytes inn i den hete gasstrøm og senker derved gasstrømmens temperatur. The second and third gas coolers in the low temperature stage are designed to withstand the maximum inlet gas temperature. If the pipes for the first gas cooler in the high-temperature stage, e.g. becomes contaminated, so that the temperature of the gas stream emerging from the first gas cooler rises, an optionally usable emergency injection circuit is provided to protect the second and third gas coolers from damage. When the inlet temperature of the gas exceeds a safe maximum temperature, a temperature sensor in the gas inlet line in one or both gas coolers will give a signal to a temperature control device, so that it opens a valve in the auxiliary high-pressure gas line. The control valve is opened and steam is injected into the hot gas stream, thereby lowering the temperature of the gas stream.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen betyr "røykrør" at den varme gass alltid passerer gjennom settet av parallelle, rette gasskjøler-rør. Kjølemidlet passerer på mantelsiden. Den indre strømning av kjølemidlet i gasskjøleren styres av elementer som: en eller flere innløps- og utløpsdys-er og deres plassering; og antallet, plasseringen og utformingen av tverrgående omstyringsplater, skillevegger og dammer. Foruten styring av kjølemidlet på mantelsiden gjennom en fastsatt bane, har omstyrings-platene vanligvis den funksjon å støtte de rette rør i rørsettet. In the method according to the invention, "flue pipe" means that the hot gas always passes through the set of parallel, straight gas cooler pipes. The coolant passes on the jacket side. The internal flow of the refrigerant in the gas cooler is controlled by elements such as: one or more inlet and outlet nozzles and their location; and the number, location and design of transverse baffles, bulkheads and dams. In addition to guiding the coolant on the jacket side through a fixed path, the diverting plates usually have the function of supporting the straight pipes in the pipe set.

Rør med liten diameter (2,5-10 cm ytre diameter) kan benyttes ved konstruksjon av gasskjølerne ifølge oppfinnelsen. Rørdiameteren er valgt på grunnlag av en økonomisk analyse av dens virkning på varmeoverfør-ing, trykkfall, forurensnings- og tilstoppingstendenser. Lange rør gir potensiell besparelse for konstruksjonen ved høyere trykk, da investerin-gen pr. arealenhet for varmeoverføring er lavere for lengre varmevekslere. Gass- og kjølemiddelhastighetene i varmeveksleren er begrenset, slik at ødeleggende mekanisk skade som følge av vibrasjon eller erosjon skal unngås, for opprettholdelse av et tillatelig trykkfall og for styring av oppbygningen av avleiringer. Hastigheten av den hete gass gjennom de rette rør med ytre diameter på 5,1 cm, avhengig av temperatur og trykk på ethvert gitt punkt i varmeveksleren. Rør med større diameter benyttes når sterk forurensning er ventet og for å lette den mekaniske rensing av rørene på innsiden. Rør-til-rørplateforbindelse kan oppnås ved kombinasjon av rørendesveising og valseekspansjon. Rørene kan anordnes på en triangulær, kvadratisk eller vridd kvadratisk modul ("pitch"). Rørenes senteravstand, ledeplatetypen og avstandene mellom ledeplater velges slik at det oppnås god kjølemiddel-sirkulasjon og at steder med spesielt sterk varmeutvikling dannes på innløpsrørplaten. Varmevekslerens mantelstørrelse er direkte avhengig av antallet rør og rørmodulen. Vanligvis er mantelen for den varmeveksler som benyttes i forbindelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilt av karbonstål av høy kvalitet. Når det dannes eller overhetes høytrykksdamp kan det benyttes stållegeringer for reduksjon av den nødvendige manteltykkelse og for reduksjon av omkostningene for anlegget. Pipes with a small diameter (2.5-10 cm outer diameter) can be used in the construction of the gas coolers according to the invention. The pipe diameter is chosen on the basis of an economic analysis of its effect on heat transfer, pressure drop, contamination and clogging tendencies. Long pipes provide potential savings for the construction at higher pressures, as the investment per unit area for heat transfer is lower for longer heat exchangers. The gas and refrigerant velocities in the heat exchanger are limited so that destructive mechanical damage due to vibration or erosion is avoided, to maintain a permissible pressure drop and to control the build-up of deposits. The velocity of the hot gas through the straight tubes with an outer diameter of 5.1 cm, depending on the temperature and pressure at any given point in the heat exchanger. Pipes with a larger diameter are used when heavy contamination is expected and to facilitate the mechanical cleaning of the pipes on the inside. Tube-to-tube plate connection can be achieved by a combination of tube end welding and roll expansion. The pipes can be arranged on a triangular, square or twisted square module ("pitch"). The center distance of the pipes, the type of guide plate and the distances between guide plates are chosen so that good coolant circulation is achieved and that places with particularly strong heat generation are formed on the inlet pipe plate. The heat exchanger's shell size is directly dependent on the number of tubes and the tube module. Usually, the mantle for the heat exchanger used in connection with the method according to the invention is made of high-quality carbon steel. When high-pressure steam is formed or superheated, steel alloys can be used to reduce the required jacket thickness and to reduce the costs for the plant.

Gasskjølernes innløps- og utløpspartier vil normalt bestå av stållegering p.g.a. temperaturen og det partielle hydrogentrykk i ferskgassen. Rørmaterialene vil vanligvis være stållegeringer av lignende årsaker. Men de siste passasjer for annet trinns gasskjøler kan i enkelte tilfelle bestå av karbonstål. Strømningsmønstrene mellom fludium på mantel- og rørsiden omfatter motstrøm, medstrøm, samtidig strøm og kombinasjoner. Relevante faktorer som påvirker varmevekslernes størrelse og dermed omkostningene omfatter: trykkfall, gass-sammensetning, gassens og kjølemidlets strømningshastigheter, beregnede middelverdier for tempe-raturforskjell og forurensningsfaktorer. En optimal varmeveksle-konstruksjon er funksjonen av mange av de tidligere omtalte, samvirkende parametre. The inlet and outlet parts of the gas coolers will normally consist of steel alloy due to the temperature and the partial hydrogen pressure in the fresh gas. The pipe materials will usually be steel alloys for similar reasons. But the last passages for the second stage gas cooler can in some cases consist of carbon steel. The flow patterns between fluid on the casing and tube side include counter flow, co flow, simultaneous flow and combinations. Relevant factors that affect the size of the heat exchangers and thus the costs include: pressure drop, gas composition, gas and coolant flow rates, calculated mean values for temperature difference and pollution factors. An optimal heat exchanger construction is the function of many of the previously discussed, interacting parameters.

Skjønt mange hensiktsmessig flytende eller gassformige kjølemidler kan ledes på gasskjølerens mantelside, er kjelmatevann eller -damp fortrukne kjølemidler. På denne måte kan det produseres mettet eller overhetet damp som biprodukt ved temperaturer i området 271-482 °C og trykk nærmere 100 atmosfærer, til bruk annetsteds i anlegget eller utenfor. Although many suitable liquid or gaseous refrigerants can be passed on the jacket side of the gas cooler, boiler feedwater or steam are preferred refrigerants. In this way, saturated or superheated steam can be produced as a by-product at temperatures in the range 271-482 °C and pressure close to 100 atmospheres, for use elsewhere in the plant or outside.

Følgende fordeler oppnås ved at den varme gasstrøm som inneholder faststoffer blir ledet gjennom foreliggende gasskjølers rette rør i motsetning til konvensjonelle syntesegasskjølere med spiralformede rør: (1) Varmeoverføring - det oppnås høyere varmeoverføringshastigheter som følge av mindre forurensning; (2) Forurensning - de varme gassers hastighet gjennom rørene medfører redusert tendens til forurensning; rette rør tillater mekanisk rengjøring; (3) Trykkfall - lavere trykkfall som følge av færre bend og redusert mulighet for tilstopping; (4) Omkostninger - lavere produksjonsomkostninger som følge av en mindre komplisert konstruksjon. The following advantages are obtained by passing the hot gas stream containing solids through the present gas cooler's straight tubes as opposed to conventional synthesis gas coolers with helical tubes: (1) Heat transfer - higher heat transfer rates are achieved due to less contamination; (2) Contamination - the speed of the hot gases through the pipes results in a reduced tendency for contamination; straight pipes allow mechanical cleaning; (3) Pressure drop - lower pressure drop as a result of fewer bends and reduced possibility of clogging; (4) Costs - lower production costs as a result of a less complicated construction.

Gasstrømmen som forlater hovedkjølesonen kan benyttes som syntesegass, reduserende gass eller brenngass. Alternativt kan den gjenstående frie varme i gasstrømmen trekkes ut i en eller flere forvarmere e.l., d.v.s. varmevekslere ved forvarming av kjelmatevann. Ytterligere medfølgende partikkelmateriale kan da fjernes fra gasstrømmen ved at gasstrømmen vaskes med vann i en karbonvasker. Slik kan konsentrasjonen av medfølgende faststoffer ytterligere reduseres til mindre enn 2 mg/m. Den rene gasstrøm som forlater gassvaskeren mettet med vann, kan deretter avvannes. Gasstrømmen blir da avkjølt til under duggpunktet ved indirekte varmeveksling med kjelmatevann eller ren brenngass. Kondensert vann separeres fra gasstrømmen i en kondensfelle ("knockout-drum"). Kondensatet, som valgfritt er blandet med supplerende vann, ledes tilbake til karbonvaskeren til bruk som vaskemiddel i siste trinn. Den rene gasstrøm som går ut øverst på separatortrommelen har en temperatur i området 93-315 'C, f. eks. 135-204 °C, helst ca. 171 °C. En del av denne rene gasstrøm i størrelsesorden 0 til 80 volum-%, f. eks. 30-60 vol-%, helst 50 vol-%, kan komprimeres til høyere trykk enn det som foreligger i forkammeret. Den komprimerte gasstrøm kan resirkuleres til forkammeret hvor den innføres i nedre slukkekammer som nevnte resirkulerte gass. Resten av den avkjølte, rene gasstrøm fjernes fra toppen av separasjonstrommelen som gassprodukt. The gas flow that leaves the main cooling zone can be used as synthesis gas, reducing gas or combustion gas. Alternatively, the remaining free heat in the gas stream can be extracted in one or more preheaters etc., i.e. heat exchangers when preheating boiler feed water. Additional accompanying particulate material can then be removed from the gas stream by washing the gas stream with water in a carbon scrubber. In this way, the concentration of accompanying solids can be further reduced to less than 2 mg/m. The clean gas stream leaving the scrubber saturated with water can then be dewatered. The gas flow is then cooled to below the dew point by indirect heat exchange with boiler feed water or clean fuel gas. Condensed water is separated from the gas stream in a condensation trap ("knockout drum"). The condensate, which is optionally mixed with supplementary water, is returned to the carbon scrubber for use as detergent in the final stage. The clean gas stream that exits at the top of the separator drum has a temperature in the range 93-315 'C, e.g. 135-204 °C, preferably approx. 171 °C. A part of this clean gas flow in the order of 0 to 80% by volume, e.g. 30-60 vol-%, preferably 50 vol-%, can be compressed to a higher pressure than that present in the antechamber. The compressed gas stream can be recycled to the antechamber where it is introduced into the lower extinguishing chamber as the aforementioned recycled gas. The remainder of the cooled, clean gas stream is removed from the top of the separation drum as a gas product.

Når det brukes en avtappet gasstrøm i gassomstyringskammeret, blir den også avkjølt og renset i gass-vaskesonen sammen med hovedgasstrømmen. Den tappede gasstrøm som er blitt skilt fra hovedgasstrømmen i gassomstyringskammeret, ledes gjennom gassomstyringskammeret og deretter gjennom et kommuniserende, nedsenket rør, som munner ut under vann. Det betyr at den avtappede gasstrøm og fraseparert smeltet slagg og/eller faststoff-partikler, blir avkjølt i en vanndam i bunnen av slukkekammeret. Vannet her kan ha en temperatur i området 10-315 °C. Om ønsket, kan det varme avkjølingsvannet på vei til en karbongjenvinningsanordning benyttes til forvarming av en eller flere av matestrømmene til gassgeneratoren ved indirekte varmeveksling. Den tappede gasstrøm vil etter avkjøling ha en temperatur i området 93-315° C. When a tapped gas stream is used in the gas diversion chamber, it is also cooled and cleaned in the gas washing zone along with the main gas stream. The tapped gas stream that has been separated from the main gas stream in the gas diversion chamber is directed through the gas diversion chamber and then through a communicating, submerged pipe, which exits underwater. This means that the drained gas stream and separated molten slag and/or solid particles are cooled in a water pond at the bottom of the quenching chamber. The water here can have a temperature in the range 10-315 °C. If desired, the hot cooling water on its way to a carbon recovery device can be used to preheat one or more of the feed streams to the gas generator by indirect heat exchange. The tapped gas stream will, after cooling, have a temperature in the range 93-315° C.

Avgasstrømmen som forlater den partielle oksydasjonsgassgenerator har The exhaust gas stream leaving the partial oxidation gas generator has

følgende sammensetning i mol-%: H2 8,0-60,0, CO 8,0-70,0, CO2 1,0-50,0, H20 2,0-50,0, CH4 0-30,0, H2S 0,0-2,0,. COS 0,0-1,0, N2 0,0-85,0 og A 0,0-2,0. I avgasstrømmen medfølger 0,5-20 vekt-% karbon i partikkelform (basiskarbonvekt i tilført materiale til gassgeneratoren). Smeltet slagg fra sammensmelting av kullets askeinnhold og/eller flyaske, partikler av ildfast materiale fra gassgeneratorens vegger og andre faststoff partikler kan også følge med gasstrømmen som forlater generatoren. the following composition in mol%: H2 8.0-60.0, CO 8.0-70.0, CO2 1.0-50.0, H20 2.0-50.0, CH4 0-30.0, H2S 0.0-2.0,. COS 0.0-1.0, N2 0.0-85.0 and A 0.0-2.0. The exhaust gas stream contains 0.5-20% carbon by weight in particulate form (basic carbon weight in material added to the gas generator). Molten slag from fusion of the coal's ash content and/or fly ash, particles of refractory material from the walls of the gas generator and other solid particles can also accompany the gas stream leaving the generator.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås følgende fordeler: (1) 90-99 vekt-% av det medfølgende smeltede slagg og/eller annet partikkelmateriale i den varme, ferskgasstrøm som forlater den partielle oksydasjons-gassgenerator kan fjernes. (2) I det vesentlige all fri varme i varme ferskgasstrømmen som forlater gassgeneratoren utnyttes, slik at prosessens varmeeffektivitet økes. (3) Det produseres damp som biprodukt og med et høyt temperaturnivå. Dampen kan brukes annetsteds i prosessen, d.v.s. for oppvarming, for kraftproduksjon eller i gassgeneratoren. Alternativt kan en del av biprodukts-dampen ledes ut til annen bruk. (4) Smeltet slagg og/eller partikkelmateriale fra det faste, karbonholdige brennstoffet kan lett fjernes oppstrøms av gasskjøleren. Forurensning av varmevekslerflater forhindres derved. (5) Det brukes en eller flere , forholdsvis rimelige mantel-rør-gasskjølere med rette røykrør. Konstruksjonen av slike gasskjølere gjør det mulig å fordele varmespenn-inger likt over rørplatene, den forenkler rengjøring og vedlikehold av rørene og reduserer grunnrissarealet og høyden til et minimum. By means of the method according to the invention, the following advantages are achieved: (1) 90-99% by weight of the accompanying molten slag and/or other particulate material in the hot, fresh gas stream leaving the partial oxidation gas generator can be removed. (2) Essentially all free heat in the hot fresh gas stream leaving the gas generator is utilized, so that the heat efficiency of the process is increased. (3) Steam is produced as a by-product and at a high temperature level. The steam can be used elsewhere in the process, i.e. for heating, for power generation or in the gas generator. Alternatively, part of the by-product steam can be diverted to other uses. (4) Molten slag and/or particulate matter from the solid, carbonaceous fuel can be easily removed upstream of the gas cooler. Contamination of heat exchanger surfaces is thereby prevented. (5) One or more relatively inexpensive shell-and-tube gas coolers with straight flues are used. The construction of such gas coolers makes it possible to distribute thermal stresses equally over the tube plates, it simplifies cleaning and maintenance of the tubes and reduces the ground plan area and height to a minimum.

I det følgende vises spesielt til tegningen, hvor fig. 1 viser et apparat ifølge oppfinnelsen for slukking, avkjøling og rensing av en varm ferskgasstrøm som inneholder faste partikler og slagg. Fig. 2 og 3 viser to respektive anlegg, hvor et slikt apparat benyttes. Lignende kompo-nenter i anleggene i fig. 2 og 3 er gitt like henvisningstall. In the following, reference is made in particular to the drawing, where fig. 1 shows an apparatus according to the invention for extinguishing, cooling and cleaning a hot fresh gas stream containing solid particles and slag. Fig. 2 and 3 show two respective installations, where such a device is used. Similar components in the facilities in fig. 2 and 3 are given the same reference number.

I fig. 2 og 3 blir det i en ledning 1 pumpet en oppslemming som omfatter en diameter på 6,35 av bituminøst kull i vann med et faststoff-innhold på 40 vekt-%, ved hjelp av pumpe 2 gjennom ledning 3 til varmeveksler 4. Kulloppslemmingens temperatur økes i varmeveksleren 4 fra romtemperatur til 93'C ved indirekte varmeveksling med slukkevann. Slukkevannet trer inn i varmeveksleren 4 gjennom ledningen 5 og går ut gjennom ledningen 6 etter å ha avgitt varme til kulloppslemmingen. Den oppvarmede kulloppslemming blir deretter ført gjennom ledningen 7 og til den ringformede passasje 8 i brenneren 9. Brenneren er montert i det øvre innløp 10 for syntesegassgeneratoren 11. Samtidig blir en strøm av gass som inneholder fritt oksygen, f. eks. i det vesentlige rent oksygen fra ledningen 12, varmet ved indirekte varmeveksling med damp i varmeveksleren 13 og ledet til gassgeneratoren 11 via ledningen 14 og den sentrale ledning 15 i brenneren 9. In fig. 2 and 3, a slurry comprising a diameter of 6.35 of bituminous coal in water with a solids content of 40% by weight is pumped in a line 1, by means of pump 2 through line 3 to heat exchanger 4. The temperature of the coal slurry is increased in the heat exchanger 4 from room temperature to 93'C by indirect heat exchange with extinguishing water. The extinguishing water enters the heat exchanger 4 through line 5 and exits through line 6 after giving off heat to the coal slurry. The heated coal slurry is then led through the line 7 and to the annular passage 8 in the burner 9. The burner is mounted in the upper inlet 10 of the synthesis gas generator 11. At the same time, a stream of gas containing free oxygen, e.g. essentially pure oxygen from the line 12, heated by indirect heat exchange with steam in the heat exchanger 13 and led to the gas generator 11 via the line 14 and the central line 15 in the burner 9.

Syntesegassgeneratoren 11 er en trykkbeholder av stål for fri strømning og omfatter følgende hovedavsnitt: reaksjonssone 16, gassomstyringskammer 17 og slukkekammer 18. Reaksjonssone 16 og gassomstyringskammeret 17 er på innsiden foret med et varmebestandig ildfast materiale. Alternativt kan disse tre avsnitt omfatte to eller flere adskilte og forbundne og kommuniserende enheter. The synthesis gas generator 11 is a steel pressure vessel for free flow and comprises the following main sections: reaction zone 16, gas diversion chamber 17 and extinguishing chamber 18. Reaction zone 16 and the gas diversion chamber 17 are lined on the inside with a heat-resistant refractory material. Alternatively, these three sections may comprise two or more separate and connected and communicating units.

Den vertikale midtakse av det øvre innløp 10 forløper på linje med den vertikale midtakse av gassgeneratoren 11. Reaksjonskomponentstrømmene preller mot hverandre og det skjer en partiell oksydasjon i reaksjonssone 16. En varm ferskgasstrøm som inneholder medfølgende smeltet slagg og/eller partikkelmateriale, inklusive ikkeomdannet karbon og partikler av det ildfaste materiale, passerer gjennom åpningen 19, som ligger på linje med midtaksen og er anbragt i bunnen av reaksjonssonen 16, og trer inn i et forstørret gassomstyringskammer 17. Den hete gasstrømmens hastighet og retning endres brått i omstyringskammeret 17. En liten del, d.v.s. en avtapningsstrøm av ferskgassen, blir om ønsket tappet gjennom bunnhalsen 20 i gassomstyringskammeret 17, fallrøret 21 og i vannet 22 som foreligger i bunnen av slukkekammeret 18. På denne måte holdes utløpet 20 åpent, en del av det smeltede slagg og/eller partikkelmateriale blir bråavkjølt og slagget kan størkne. Periodevis blir faste partikler og aske fjernet fra slukkekammeret 18 via et lavere utløp 23 som er koaksialt, ledningen 24, ventilen 25, ledningen 26, en slusetrakt 27, ledning 28, ventil 29 og ledning 30. Aske og andre faste stoffer skilles fra slukkevannet ved hjelp av asketransportøren 31 og sumpen 32. Asken fjernes gjennom ledning 33 til bruk som fyllstoff. Slukkevann fjernes fra sumpen gjennom ledningen 34, pumpen 35 og ledningen 36 og kan resirkuleres til slukkekammeret. En del av slukkevannet fjernes fra bunnen av slukkekammeret gjennom utløpet 37 og ledes gjennom ledningen 5 til varmeveksleren 4, som tidligere omtalt. Det avkjølte slukkevann som inneholder karbon i ledning 6 går til en ikkevist konvensjonell utskillingsanordning for karbon for tilbakeføring av slukkevann via ledningen 38. Det gjenvundne karbon tilsettes deretter til kulloppslemmingen som en del av det materiale som mates til gassgeneratoren. Eventuell tappet gass fjernes fra slukkekammeret 18 gjennom sideutløpet 39, ledningen 40, ventilen 41 og ledningen 42. The vertical center axis of the upper inlet 10 runs in line with the vertical center axis of the gas generator 11. The reaction component streams bounce against each other and a partial oxidation takes place in reaction zone 16. A hot fresh gas stream containing accompanying molten slag and/or particulate material, including unconverted carbon and particles of the refractory material, pass through the opening 19, which lies in line with the central axis and is located at the bottom of the reaction zone 16, and enters an enlarged gas diversion chamber 17. The speed and direction of the hot gas flow changes abruptly in the diversion chamber 17. A small part , i.e. a draining stream of the fresh gas is, if desired, drained through the bottom neck 20 in the gas diversion chamber 17, the downpipe 21 and in the water 22 present at the bottom of the quenching chamber 18. In this way, the outlet 20 is kept open, a part of the molten slag and/or particulate material is rapidly cooled and the slag can solidify. Periodically, solid particles and ash are removed from the extinguishing chamber 18 via a lower outlet 23 which is coaxial, line 24, valve 25, line 26, a sluice funnel 27, line 28, valve 29 and line 30. Ash and other solids are separated from the extinguishing water by using the ash conveyor 31 and sump 32. The ash is removed through line 33 for use as filler. Extinguishing water is removed from the sump through line 34, pump 35 and line 36 and can be recycled to the extinguishing chamber. Part of the extinguishing water is removed from the bottom of the extinguishing chamber through the outlet 37 and is led through the line 5 to the heat exchanger 4, as previously discussed. The cooled extinguishing water containing carbon in line 6 goes to a non-conventional carbon separation device for return of extinguishing water via line 38. The recovered carbon is then added to the coal slurry as part of the material fed to the gas generator. Any drained gas is removed from the extinguishing chamber 18 through the side outlet 39, line 40, valve 41 and line 42.

Den varme ferskgasstrøm som forlater omstyringskammeret 17 med noe smeltet slagg og/eller partikkelmateriale fjernet, omstyres gjennom sideutløpspassasjen 43 som er foret med ildfast materiale og ledes deretter opp gjennom en overføringsledning 44 som er foret med ildfast materiale og et innløp 45 til forkammeret 46, som vist mer detaljert i fig. 1. Ved enkelte utførelsesformer kan varm ferskgasstrøm alternativt ledes gjennom en anordning for preliminær fjernelse av faststoffer og slagg. Denne anordning 11A kan f. eks. være en konvensjonell partikkel - felle. Deretter går gasstrømmen til innløpet 45, som skjematisk vist i fig. 1. Forkammeret 46 er en lukket, sylindrisk, vertikal trykkbeholder av stål som på innsiden over det hele er foret med ildfast materiale 47 og omfatter koaksiale soner i form av et nedre faststof f-f rasepareringskammer 48, et øvre faststof f-f rasepareringskammer 49 og en ildfast strupering 50. Struperingen 50 danner en sylindrisk passasje med redusert diameter mellom nedre kammer 48 og øvre kammer 49. Forkammeret 46 har en konisk bunn 51, som konvergerer til et koaksialt bunnutløp 52, som er foret med ildfast materiale. Den halvkuleformede dom 53 øverst på beholderen 46 er forsynt med et øvre utløp 54, som også er foret med ildfast materiale.Utløpet 54 er koaksialt med beholderens 46 vertikale akse. Et par ildfast forede, motstående, koaksiale innløpsdyser 45 og 55 forløper gjennom beholde r veggen og er rettet inn i nedre kammer 48. Lengdeaksen for innløpsdysene 45 og 55 danner en vinkel i størrelse ca. 30° og 150° med og målt i urviserens retning fra beholderens 46 vertikale midtakse og ligger i samme plan. Foretrukne eksempler på nevnte vinkel er ca. 45° og ca. 60°. Innløpsdysen 45 peker oppad for innløp av en varm ferskgasstrøm. Innløpsdysen 55 peker ned og tilfører en strøm av ren og forholdsvis kaldere resirkulert slukkegass. Skjønt det bare er vist ett par innløpsdyser i tegningen, kan det anordnes ytterligere dysepar i apparaturen. The hot fresh gas stream leaving the diverter chamber 17 with some molten slag and/or particulate material removed is diverted through the side outlet passage 43 which is lined with refractory material and is then led up through a transfer line 44 which is lined with refractory material and an inlet 45 to the antechamber 46, which shown in more detail in fig. 1. In some embodiments, hot fresh gas flow can alternatively be led through a device for the preliminary removal of solids and slag. This device 11A can e.g. be a conventional particle trap. The gas flow then goes to the inlet 45, as schematically shown in fig. 1. The pre-chamber 46 is a closed, cylindrical, vertical steel pressure vessel which is lined on the inside with refractory material 47 and comprises coaxial zones in the form of a lower solid f-f race separation chamber 48, an upper solid f-f race separation chamber 49 and a refractory throat ring 50. Throttle ring 50 forms a cylindrical passage of reduced diameter between lower chamber 48 and upper chamber 49. The antechamber 46 has a conical bottom 51, which converges to a coaxial bottom outlet 52, which is lined with refractory material. The hemispherical dome 53 at the top of the container 46 is provided with an upper outlet 54, which is also lined with refractory material. The outlet 54 is coaxial with the vertical axis of the container 46. A pair of refractory-lined, opposite, coaxial inlet nozzles 45 and 55 extend through the retaining wall and are directed into the lower chamber 48. The longitudinal axis of the inlet nozzles 45 and 55 forms an angle of size approx. 30° and 150° with and measured in the clockwise direction from the vertical center axis of the container 46 and lie in the same plane. Preferred examples of said angle are approx. 45° and approx. 60°. The inlet nozzle 45 points upwards for the inlet of a hot fresh gas flow. The inlet nozzle 55 points down and supplies a stream of clean and relatively colder recycled extinguishing gas. Although only one pair of inlet nozzles is shown in the drawing, further pairs of nozzles can be arranged in the apparatus.

I det fortrukne utførelseseksempel er minst en syklon 56 avstøttet i øvre kammer med sin vertikale lengdeakse forløpende parallelt eller koaksialt med beholderens 46 vertikale akse. Hver syklon er motstandsdyktig mot varme og slitasje og har et gassinnløp 57 nær øvre del av øvre kammer. Når det brukes flere sykloner kan de være anordnet med jevn avstand i kammeret. Fronten av det rektangulære innløp 57 til syklonen 56 er fortrinnsvis parallell med beholderens 46 vertikale akse. Innløpet er orientert slik at det vender mot den innkommende gasstrøm. Syklonens innløp kan orienteres slik at hvirvelretningen fortsetter. In the preferred embodiment, at least one cyclone 56 is supported in the upper chamber with its vertical longitudinal axis running parallel or coaxial with the vertical axis of the container 46. Each cyclone is resistant to heat and wear and has a gas inlet 57 near the top of the upper chamber. When several cyclones are used, they can be arranged at regular intervals in the chamber. The front of the rectangular inlet 57 of the cyclone 56 is preferably parallel to the vertical axis of the container 46. The inlet is oriented so that it faces the incoming gas flow. The cyclone's inlet can be oriented so that the vortex direction continues.

Syklonen 56 er konvensjonelt utført og omfatter et sylindrisk legeme, et konvergerende, konisk utformet bunnparti, et omstyringskammer, et utløpsplenum som står i forbindelse med et øvre utløp 54, et fallrør 58 og en tilbakeslagsventil nær fallrørets nedre ende. Fallrøret 58 kan være forskutt, slik at det forløper nær veggene av beholderen 46 og dermed ikke skjærer den felles lengdeakse for innløpene 45 og 55. På denne måte unngås kontakt og oppbygning av uavkjølte slaggpartikler på fallrøret. Avkjølt, ren syntesgass tømmes gjennom øvre utløp 54. Faststoff-partikler tømmes gjennom bunnutløpet 52 via ledningen 59, ventilen 60 og ledningen 61 og passerer til en ikke vist sluse-trakt. The cyclone 56 is conventionally constructed and comprises a cylindrical body, a converging, conically shaped bottom portion, a diversion chamber, an outlet plenum communicating with an upper outlet 54, a downcomer 58 and a non-return valve near the lower end of the downcomer. The downpipe 58 can be offset, so that it runs close to the walls of the container 46 and thus does not intersect the common longitudinal axis of the inlets 45 and 55. In this way, contact and build-up of uncooled slag particles on the downpipe is avoided. Cooled, clean synthesis gas is discharged through upper outlet 54. Solid particles are discharged through bottom outlet 52 via line 59, valve 60 and line 61 and pass to a sluice funnel, not shown.

Fra 1 til 4 tangensiale slukkegassinnløp 62 kan være jevnt fordelt rundt beholderens 46 omkrets, f. eks. nær toppen av nedre kammer 48 og/eller nær bunnen av øvre kammer 49. På denne måte kan en supplerende mengde avkjølt, ren, resirkulert slukkegass, om ønsket innføres til beholderen 46. Den spiralformede retning i urviserens retning av den resirkulerte gasstrøm bidrar til å lede alle gasser i beholderen oppover. Den opprettholder også en svalere gasstrøm langs beholderens 46 vegg, som beskytter den ildfaste foring. Den avkjølte, resirkulerte gasstrøm som kan innføres gjennom innløp 55 og valgfritt gjennom de tangensiale innløp 62, inneholder i det minste en del av den kjølte, rene gasstrøm fra ledning 63. From 1 to 4 tangential extinguishing gas inlets 62 can be evenly distributed around the circumference of the container 46, e.g. near the top of lower chamber 48 and/or near the bottom of upper chamber 49. In this way, a supplemental amount of cooled, clean, recycled extinguishing gas can, if desired, be introduced to container 46. The clockwise helical direction of the recycled gas flow helps to direct all gases in the container upwards. It also maintains a cooler gas flow along the container 46 wall, which protects the refractory lining. The cooled, recycled gas stream which can be introduced through inlet 55 and optionally through the tangential inlets 62, contains at least a part of the cooled, clean gas stream from line 63.

Hvis det er ønskelig ytterligere å redusere fasl stoff konsentrasjonen eller størrelsen av partikkelmaterialet i gasstrømmen som forlater forkammeret 46 via det øvre utløp 54, kan gasstrømmen i ledningen 64 valgfritt ledes til en konvensjonell faststoff-separasjonssone 64A, som kan ligge utenfor forkammeret 46. Sykloner, prell-separatorer, posefiltere, elektrostatiske utfellingsanordninger eller kombinasjoner av slike kan benyttes for dette formål. De er anordnet nedstrøms av forkammeret og foran hovedgass-kjøleren. If it is desired to further reduce the solids concentration or the size of the particulate material in the gas stream leaving the antechamber 46 via the upper outlet 54, the gas stream in the conduit 64 may optionally be directed to a conventional solids separation zone 64A, which may be located outside the antechamber 46. Cyclones, bounce separators, bag filters, electrostatic precipitators or combinations thereof may be used for this purpose. They are arranged downstream of the pre-chamber and in front of the main gas cooler.

I utførelseseksemplet ifølge fig. 2 blir det meste av den frie varme i gasstrømmen som forlater forkammeret fjernet i hovedgasskjølesonen, som i det fortrukne utførelseseksempel omfatter to vertikalt anordnede mantel-rør-varmevekslere 65 og 66 med rette røykrør, hvor varmevekslerne er koblet i serie. Begge gasskjølere 65 og 66 har faste rørplater d.v.s. en nedre rørplate 67 og en øvre rørplate 68. Skjønt begge gasskjøl-ere 65, 66 har en passasje på mantelsiden, har gasskjøleren 65 en passasje på rørsiden og gasskjøleren 66 to passasjer på rørsiden. In the design example according to fig. 2, most of the free heat in the gas stream leaving the pre-chamber is removed in the main gas cooling zone, which in the preferred embodiment comprises two vertically arranged shell-and-tube heat exchangers 65 and 66 with straight flue pipes, where the heat exchangers are connected in series. Both gas coolers 65 and 66 have fixed tube plates, i.e. a lower tube plate 67 and an upper tube plate 68. Although both gas coolers 65, 66 have one passage on the casing side, the gas cooler 65 has one passage on the tube side and the gas cooler 66 two passages on the tube side.

Den varme gasstrøm fra forkammeret 45, eller eventuelt fra en supplerende ikke vist faststof f-f jerningsanordning som er anordnet nedstrøms av forkammeret 45, avkjøles ved å ledes opp gjennom en nedre innløpsdyse 69 til den ildfst forede, faste bunnkappe 70, forbi nedre, faste rørplate 67, gjennom rørbunten 71, som omfatter et flertall parallelle, rette, vertikale rør, og er anbragt innenfor mantelen 72, forbi øvre faste rørplate 68, til den faste toppkappen 73, gjennom forbindelsespassasjen 74 og til venstre side av den faste toppkappe 76 for den andre gasskjøler 66. Sentrale ledeplater 77 deler den faste toppkappe 76 i en venstre side 75 og en høyre side 78. Gasstrømmen på venstre side 75 ledes av den øvre faste rørplate 68 ned gjennom venstre sett av parallelle, rette rør 79 gjennom nedre faste rørplate, til bunnkappen 80, opp gjennom høyre sett av parallelle, rette vertikale rør 81 til høyre del 78 av toppkappen 76 og ut gjennom toppkappens utløpsdyser 82 og ledning 83. Faststof f partikler som faller ned i bunnkappene 70 h.h.v. 80 for gasskjøl-erne 65 og 66, fjernes via bunnutløpene, som den flensede dyse 84 for gasskjøler 66. En hensiktsmessig anordning for innføring av et kjølemidd-el, i foreliggende tilfelle kjelmatevann, i hver av de to gasskjølerne 65 og 66 er vist i tegningen. Damp som biprodukt produseres i gasskjølerne 65 og 66 og samles i damptrommelen 90. Kjelmatevann fra trommelen 90 ledes gjennom ledningen 91 og innløpsdysen 92 til mantelsiden av gasskjøleren 65. Damp fjernes fra gasskjøleren 65 gjennom utløpsdysen 93 og ledes til damptrommelen 90 via ledningen 94. På samme måte ledes kjelmatevann fra damptrommelen 90 via ledningen 95 og innløpsdysen 96 til mantelsiden av gasskjøleren 66. Damp fjernes fra gasskjøleren 66 gjennom utløpsdysen 97, og ledes til damptrommelen 90 via ledningen 98. Forvarmet kjelmatevann ledes til damptrommelen 90 gjennom ledningen 99. Mettet damp fjernes fra damptrommelen 90 gjennom ledningen 100. Denne damp kan benyttes i prosessen, f. eks. som varmemedium i varmeveksleren 13 eller som temperaturmoderator i gassgeneratoren 11 eller som arbeidsvæske i en ikke vist dampturbin til produksjon av mekanisk og/eller elektrisk kraft. Alternativt kan den mettede damp overhetes. The hot gas stream from the pre-chamber 45, or possibly from a supplementary solids cooling device (not shown) which is arranged downstream of the pre-chamber 45, is cooled by being led up through a lower inlet nozzle 69 to the refractory-lined, fixed bottom cover 70, past the lower, fixed tube plate 67 . gas cooler 66. Central guide plates 77 divide the fixed top cover 76 into a left side 75 and a right side 78. The gas flow on the left side 75 is led by the upper fixed tube plate 68 down through the left set of parallel, straight tubes 79 through the lower fixed tube plate, to the bottom casing 80, up through the right set of parallel, straight vertical tubes 81 to the right part 78 of the top casing 76 and out through the top casing outlet nozzles 82 and line 83. Solids f particles that fall into the bottom mantles 70 h.v. 80 for the gas coolers 65 and 66, are removed via the bottom outlets, as is the flanged nozzle 84 for gas cooler 66. A suitable arrangement for introducing a coolant, in the present case boiler feed water, into each of the two gas coolers 65 and 66 is shown in the drawing. Steam as a by-product is produced in the gas coolers 65 and 66 and is collected in the steam drum 90. Boiler feed water from the drum 90 is led through the line 91 and the inlet nozzle 92 to the jacket side of the gas cooler 65. Steam is removed from the gas cooler 65 through the outlet nozzle 93 and is led to the steam drum 90 via the line 94. in the same way, boiler feed water is led from the steam drum 90 via the line 95 and the inlet nozzle 96 to the jacket side of the gas cooler 66. Steam is removed from the gas cooler 66 through the outlet nozzle 97, and is led to the steam drum 90 via the line 98. Preheated boiler feed water is led to the steam drum 90 through the line 99. Saturated steam is removed from the steam drum 90 through the line 100. This steam can be used in the process, e.g. as a heating medium in the heat exchanger 13 or as a temperature moderator in the gas generator 11 or as a working fluid in a not shown steam turbine for the production of mechanical and/or electrical power. Alternatively, the saturated steam can be superheated.

Ytterligere medfølgende faste partikler og fri varme fjernes fra gasstrøm-men som forlater den andre gasskjøler via utløpet 82 og ledningen 83 ved at gasstrømmen ledes gjennom anordningen 101, ledningen 102 og til karbonvaskeren 103. Further accompanying solid particles and free heat are removed from the gas stream leaving the second gas cooler via the outlet 82 and line 83 by passing the gas stream through the device 101, the line 102 and to the carbon scrubber 103.

I den utførelsesform som er vist i fig. 3 blir det meste av den frie varme i gasstrømmen som forlater forkammeret, fjernet i hoved-gasskjølesonen, som i det foretrukne utførelseseksempel omfatter tre vertikalt anordnede mantel-rør-varmevekslere 65, 66 og 67 med rette røykrør. De tre gasskjølerne har faste rørplater, d.v.s. øvre rørplater 68 og nedre rørplater 69. Mens gasskjølerne 65 og 66 har en passasje på rørsiden og en på mantelsiden. In the embodiment shown in fig. 3, most of the free heat in the gas stream leaving the pre-chamber is removed in the main gas cooling zone, which in the preferred embodiment comprises three vertically arranged shell-and-tube heat exchangers 65, 66 and 67 with straight smoke pipes. The three gas coolers have fixed tube plates, i.e. upper tube plates 68 and lower tube plates 69. While the gas coolers 65 and 66 have a passage on the tube side and one on the jacket side.

Den varme gasstrøm fra forkammeret 56 eller om ønsket fra en ikke vist supplerende anordning for fraskilling av faste partikler nedstrøms for forkammeret 46, blir avkjølt ved å ledes opp gjennom ledningen 64 og den nedre innløpsdyse 70 av gasskjøleren 65 til den ildfaste forede hette 71 med stasjonært hode, forbi den nedre faste rørplate 69, gjennom rørbunten 72, som omfatter et antall parallelle, rette, vertikale rør som er anordnet i mantelen 73, forbi øvre faste rørplate 68, inn i øvre hette 74 med stasjonært hode, gjennom øvre utløp 75 og ledning 76. Kjølemidlet i gasskjøleren 65 er kjelmatevann og mettet damp. Kjelmatevannet i damptrommelen 77 pumpes av pumpen 78 gjennom ledningene 79-81 og gjennom det nedre innløp 82 til gasskjølerens 65 mantelside. Mettet damp forlater gasskjølerens 65 mantelside gjennom det øvre utløp 83 og passerer til damptrommelen 77 via ledningen 84. I det minste en del av den mettede damp forlater damptrommelen 77 gjennom ledningen 85 og ledes til gasskjøleren 66 som kjølemiddel via ledningen 86 og innløpet 87. Resten av den mettede damp som måtte foreligge ledes gjennom ledningen 88, ventilen 89 og ledningen 90. Denne damp kan med fordel benyttes i prosessen eller annetsteds. En del av denne damp kan f. eks. brukes som varmemedium i varmeveksleren 13. The hot gas stream from the pre-chamber 56 or, if desired, from a not shown supplementary device for separating solid particles downstream of the pre-chamber 46, is cooled by being led up through the line 64 and the lower inlet nozzle 70 of the gas cooler 65 to the refractory lined hood 71 with stationary head, past the lower fixed tube plate 69, through the tube bundle 72, which comprises a number of parallel, straight, vertical tubes arranged in the jacket 73, past the upper fixed tube plate 68, into the upper hood 74 with stationary head, through the upper outlet 75 and line 76. The coolant in the gas cooler 65 is boiler feed water and saturated steam. The boiler feed water in the steam drum 77 is pumped by the pump 78 through the lines 79-81 and through the lower inlet 82 to the casing side of the gas cooler 65. Saturated steam leaves the jacket side of the gas cooler 65 through the upper outlet 83 and passes to the steam drum 77 via the line 84. At least part of the saturated steam leaves the steam drum 77 through the line 85 and is led to the gas cooler 66 as coolant via the line 86 and the inlet 87. The rest of the saturated steam that may be present is led through line 88, valve 89 and line 90. This steam can be advantageously used in the process or elsewhere. Part of this steam can e.g. is used as a heating medium in the heat exchanger 13.

Det meste av den delvis avkjølte strøm i ledningen 76 ledes til den vertikale gasskjøleren 66 som varmemedium for overheting av mettet damp ved indirekte varmeveksling. Gassen trer inn via ledningen 91, ventilen 92, ledningen 93 og det øvre innløp 94 til den øvre hette 95. Gassen ledes deretter på rørsiden gjennom den øvre rørplate 68, ned gjennom bunten av rette, parallelle rør 96 i mantelen 97, forbi den nedre plate 69, gjennom den nedre hette 98 og ut gjennom det nedre utløp 99 og ledningen 100. Mettet damp i ledningen 86 ledes gjennom innløpet 87 for gasskjøleren 66 og deretter opp på mantelsiden. Biproduktet overhetet damp fjernes gjennom det øvre utløp 461, ledningene 462, 463, ventilen 464 og ledning 465. Den overhetede damp kan benyttes i prosessen, f. eks. som arbeidsfluidum i en ekspansjonsturbin for produkt-sjon av mekanisk eller elektrisk kraft. I et annet utførelseseksempel blir i det minste en del av den overhetede damp i ledningen 462 ført gjennom ledning 166, ventilen 167 og ledningen 168 til den utvendig oppvarmede varmeanordning 169 hvor temperaturen av den overhetede damptilførsel økes. Biproduktet overhetet damp ved et høyere temperaturnivå forlater varmeren 169 gjennom ledningene 170 og 171. Overhetingstemperaturen av dampen kan styres ved vanninnsprøyting gjennom ledningen 172, ventil en 173 og ledningen 174. Most of the partially cooled stream in the line 76 is led to the vertical gas cooler 66 as heating medium for superheating saturated steam by indirect heat exchange. The gas enters via the line 91, the valve 92, the line 93 and the upper inlet 94 to the upper hood 95. The gas is then led on the tube side through the upper tube plate 68, down through the bundle of straight, parallel tubes 96 in the jacket 97, past the lower plate 69, through the lower hood 98 and out through the lower outlet 99 and line 100. Saturated steam in the line 86 is led through the inlet 87 for the gas cooler 66 and then up the mantle side. The by-product superheated steam is removed through the upper outlet 461, lines 462, 463, valve 464 and line 465. The superheated steam can be used in the process, e.g. as working fluid in an expansion turbine for the production of mechanical or electrical power. In another embodiment, at least part of the superheated steam in line 462 is led through line 166, valve 167 and line 168 to the externally heated heating device 169 where the temperature of the superheated steam supply is increased. The by-product superheated steam at a higher temperature level leaves the heater 169 through lines 170 and 171. The superheated temperature of the steam can be controlled by injecting water through line 172, valve one 173 and line 174.

I et utførelseseksempel blir gasstrømmen som forlater gasskjøleren 65 brukt som finjustering for økning av temperaturen av den gasstrøm som forlater gasskjøleren 66 gjennom ledningen 100. Dette kan oppnås ved at en liten del av gasstrømen føres i ledningen 76, gjennom ledningen 175, ventilen 176, ledningen 177 og at de to gasstrømmene blandes i ledning 178. In an exemplary embodiment, the gas flow leaving the gas cooler 65 is used as a fine adjustment to increase the temperature of the gas flow leaving the gas cooler 66 through line 100. This can be achieved by passing a small portion of the gas flow in line 76, through line 175, valve 176, line 177 and that the two gas flows are mixed in line 178.

Ytterligere mettet damp kan fremstilles i gasskjøleren 67 ved at gass-strømmen i ledningen 178 ledes gjennom ledningen 179, det nedre innløp 180 til venstre side 181 av den nedre hette 182, opp forbi den nedre faste rørplate 69, opp gjennom venstre passasje på rørsiden 183, inn i hetten 184, ned gjennom høyre passasje på rørsiden 185, til høyre side 186 av den nedre hette 182 og ut gjennom det nedre utløp 187 og ledningen 188. Gasstrømmen passerer i indirekte varmeveksling med en del av kjelmatevannet i ledningen 80 fra damptrommelen 77. Kjelmatevannet ledes gjennom ledningen 200, ventilen 201, ledningen 202 og det nedre innløp 203 til en-passasje-mantelsiden av gasskjøleren 67. Mettet damp forlater gasskjøleren 67 gjennom det øvre utløp 204 og føres gjennom ledningen 205 til damptrommelen 77. Additional saturated steam can be produced in the gas cooler 67 by directing the gas flow in line 178 through line 179, the lower inlet 180 to the left side 181 of the lower hood 182, up past the lower fixed tube plate 69, up through the left passage on the tube side 183 , into the hood 184, down through the right passage on the tube side 185, to the right side 186 of the lower hood 182 and out through the lower outlet 187 and line 188. The gas flow passes in indirect heat exchange with part of the boiler feedwater in line 80 from the steam drum 77 .The boiler feed water is led through line 200, valve 201, line 202 and the lower inlet 203 to the one-pass jacket side of the gas cooler 67. Saturated steam leaves the gas cooler 67 through the upper outlet 204 and is passed through line 205 to the steam drum 77.

Faste partikler som faller ned i dén nedre hette 71, 98 h.h.v. 182 for gasskjølerne 65, 66 h.h.v. 67, kan fjernes via bunnutløp, som det flensede utløp 206 for gasskjøleren 67. Solid particles that fall into the lower hood 71, 98 respectively. 182 for the gas coolers 65, 66, respectively. 67, can be removed via bottom outlet, such as the flanged outlet 206 for the gas cooler 67.

Det er anordnet et nødsystem for gassinnsprøyting for styring av temperaturen av den gasstrøm som trer inn i gasskjølerne 66 og 67. Temperaturen av gasstrømmen som trer inn i gasskjøleren 66 gjennom ledningen 93 blir således målt og en temperatursender signaliserer til temperaturstyreanordningen 190 om å åpne ventilen 191, som styrer den dampmengde fra ledningen el92 og 193 som kreves for avkjøling av gasstrømmen fra ledning 76. An emergency gas injection system is arranged to control the temperature of the gas stream entering the gas coolers 66 and 67. The temperature of the gas stream entering the gas cooler 66 through the line 93 is thus measured and a temperature transmitter signals the temperature control device 190 to open the valve 191 , which controls the amount of steam from lines el92 and 193 required for cooling the gas stream from line 76.

På lignende måte blir temperaturen av gasstrømmen som trer inn i gasskjøleren 67 gjennom ledningen 179 målt og en temperatursender signaliserer til temperaturstyreanordningen 194 om å åpne ventilen 195, som styrer dampmengden fra ledningene 196 og 197 som er nødvendig til avkjøling av gasstrømmen fra ledningen 178. Dampen for drift av nødsystemet for dampinnsprøyting kan med fordel produseres internt. In a similar way, the temperature of the gas stream entering the gas cooler 67 through the line 179 is measured and a temperature transmitter signals the temperature control device 194 to open the valve 195, which controls the amount of steam from the lines 196 and 197 which is necessary for cooling the gas stream from the line 178. The steam for operating the emergency system for steam injection can advantageously be produced in-house.

Ytterligere medfølgende faststoffer og fri varme fjernes fra gasstrømmen som forlater gasskjøleren 167 ved hjelp av utløpet 187 og ledningen 188, ved at gasstrømmen ledes gjennom en anordning 101 som utnytter spillvarme, ledningen 102 og til karbonrenseren 103. Additional accompanying solids and free heat are removed from the gas stream leaving the gas cooler 167 by means of the outlet 187 and line 188, by passing the gas stream through a device 101 that utilizes waste heat, the line 102 and to the carbon cleaner 103.

I begge utførelseseksempler omfatter karbonrenseren 103 en vertikal beholder med to avdelinger, d.v.s. et øvre kammer 104 og et nedre kammer 105. Gasstrømmen i ledningen 102 går gjennom innløpet 106 til det nedre kammer 105 og deretter gjennom det nedsenkede rør 107 til vannbadet 108 i bunnen av det nedre kammer 105. Den vaskede gasstrøm forlater det nedre kammer 105 via utløpet 109 og går via ledningene 110 og 111 til venturivaskeren 112. Der blir gasstrømmen vasket med vann fra ledningen 116. Gasstrømmen som er vasket i venturivaskeren 112 ledes til det øvre kammer 104 via ledningen 117 og innløpet 118. Via det nedsenkede rør 119 blir gasstrømmen deretter ført til og vasket i vannbadet 120. Før gasstrømmen forlater det øvre kammer 104 via det øvre utløp 121 øverst i kammeret 78, kan den gis enda en spyleomgang ved hjelp av en vannspray 122 eller ved hjelp av et ikke vist vasketrau. Kondensatet 123 fra bunnen av utstøtningsstrommelen 124 kan f. eks. ledes gjennom ledningen 125 og innføres gjennom innløpet 126 i sprayen 122. Vann fra badet 120 føres gjennom ledningen 127, utløpet 128, ledningen 129, pumpen 130, lednignene 131 og 132, innløpet 133 og røret 134 til slukkekammeret 18. En del av vannet i ledning 131 kan reirku-leres til det nedre kammer 105 i gassvaskeren 103 via ledningen 135, ventilen 136, ledningene 137 og 138 og innløpet 139. En annen del av vannet i ledningen 137 går via ledningen 140 og blandes i ledningen 116 med supplerende vann fra ledningene 141, ventilen 142 og ledningen 143. Vannet i ledningen 116 ledes til en venturi 112 som tidligere nevnt. Vannet som inneholder dispergerte faste partikler 108 fra bunnen av kammeret 105 føres gjennom utløpet 144, ledningen 145, ventilen 146, ledningen 147 og blandes i ledningen 38 med vanndispersjonen fra ledningen 6. Vanndispersjonen i ledningen 38 går til en konvensjonell, ikke vist karbongjenvinningsanordning, hvor vann skilles fra de medfølg-ende faste partikler. Det gjenvundne vannet returneres til anordningen som suppleringsvann. Suppleringsvannet kan føres inn på forskjellige steder, f. eks. gjennom ledningen 141, som omtalt ovenfor. In both embodiments, the carbon cleaner 103 comprises a vertical container with two compartments, i.e. an upper chamber 104 and a lower chamber 105. The gas stream in the line 102 passes through the inlet 106 to the lower chamber 105 and then through the submerged pipe 107 to the water bath 108 at the bottom of the lower chamber 105. The washed gas stream leaves the lower chamber 105 via the outlet 109 and goes via the lines 110 and 111 to the venturi washer 112. There the gas stream is washed with water from the line 116. The gas stream that has been washed in the venturi washer 112 is led to the upper chamber 104 via the line 117 and the inlet 118. Via the submerged pipe 119 the gas stream becomes then led to and washed in the water bath 120. Before the gas flow leaves the upper chamber 104 via the upper outlet 121 at the top of the chamber 78, it can be given one more flush by means of a water spray 122 or by means of a washing trough not shown. The condensate 123 from the bottom of the ejection drum 124 can e.g. is led through the line 125 and introduced through the inlet 126 into the spray 122. Water from the bath 120 is led through the line 127, the outlet 128, the line 129, the pump 130, the lines 131 and 132, the inlet 133 and the pipe 134 to the extinguishing chamber 18. Part of the water in line 131 can be recirculated to the lower chamber 105 in the gas scrubber 103 via line 135, valve 136, lines 137 and 138 and inlet 139. Another part of the water in line 137 goes via line 140 and is mixed in line 116 with supplementary water from the lines 141, the valve 142 and the line 143. The water in the line 116 is led to a venturi 112 as previously mentioned. The water containing dispersed solid particles 108 from the bottom of the chamber 105 is passed through the outlet 144, the line 145, the valve 146, the line 147 and is mixed in the line 38 with the water dispersion from the line 6. The water dispersion in the line 38 goes to a conventional, not shown, carbon recovery device, where water is separated from the accompanying solid particles. The reclaimed water is returned to the device as make-up water. The make-up water can be brought in at different places, e.g. through line 141, as discussed above.

Den rensede gasstrøm som forlater det øvre kammer 104 i karbonvaskean-ordningen 103 via det øvre utløp 121 og ledningen 155, ledes gjennom anordningen 156 for gjenvinning av spillvarme og hvor den avkjøles under duggpunktet. Den våte gasstrømmen passerer gjenom ledningen 157 til utstøtningstrommelen 124, hvor separasjon av kondensert vann fra gasstrømmen finner sted. En avkjølt og renset strøm av produktgass forlater toppen av trommelen 124 via ledningene 158 og 159. Om ønsket og med fordel, hvis forgasseren 11 drives etter slaggdannelsesmetoden, blir en del av denne avkjølte og rensede produktgass sendt gjennom ledningen 160, ventilen 161, ledningen 162, gasskompressoren 163 og deretter resirkulert som slukkegasstrøm til det nedre kammer 48 i forkammeret 46 via ledningen 63 og innløpspassasjen 55 og valgfritt gjennom tangensiale gassinnløp 62. The purified gas stream that leaves the upper chamber 104 in the carbon washing device 103 via the upper outlet 121 and the line 155 is led through the device 156 for the recovery of waste heat and where it is cooled below the dew point. The wet gas stream passes through line 157 to the ejection drum 124, where separation of condensed water from the gas stream takes place. A cooled and purified stream of product gas leaves the top of the drum 124 via lines 158 and 159. If desired and advantageously, if the gasifier 11 is operated according to the slag formation method, a portion of this cooled and purified product gas is sent through line 160, valve 161, line 162 , the gas compressor 163 and then recycled as extinguishing gas stream to the lower chamber 48 in the antechamber 46 via the line 63 and the inlet passage 55 and optionally through the tangential gas inlet 62.

Supplerende kjelmatevann til avkjøling av mantel-rør-varmevekslerne med rette røykrør (65, 66) forvarmes ved å ledes gjennom ledningen 164, anordningen 156, som kjølemiddel, ledningen 165, anordningen 101 som Supplementary boiler feed water for cooling the shell-and-tube heat exchangers with straight smoke pipes (65, 66) is preheated by being led through line 164, device 156, as coolant, line 165, device 101 as

kjølemiddel, ledningen 99 oe til h- . refrigerant, the line 99 oe to h- .

™-< fordel, til LmZ 65 T~n Deffra kje'~te-05 og 66, som omtalt ovenfor. ™-< advantage, to LmZ 65 T~n Deffra kje'~te-05 and 66, as discussed above.

Claims

1. Fremgangsmåte for avkjøling og rensing av en varmgasstrøm, fremstilt ved partiell oksydasjon av et askeholdig, fast, karbonholdig brennstoff, der 1) partikler av det faste brennstoff bringes til å reagere med en gass, som inneholder fritt oksygen, med eller uten en temperatur-moderator i en ildfast foret gassgenerator (11) med nedadrettet strømning ved en temperatur i området 925-1705° C og et trykk i området 10-299 atm for fremstilling av en fersk gasstrøm som inneholder H2, CO, CO2 og i det minste ett materiale fra gruppen som omfatter H2O, H2S, CO S, CH4, NH3, N2 og A og som inneholder smeltet slagg og/eller partikkelmateriale, karakterisert ved at1. Process for cooling and purifying a hot gas stream, produced by partial oxidation of an ash-containing, solid, carbonaceous fuel, where 1) particles of the solid fuel are caused to react with a gas containing free oxygen, with or without a temperature moderator in a refractory-lined gas generator (11) with downward flow at a temperature in the range 925-1705° C and a pressure in the range 10-299 atm for producing a fresh gas stream containing H2, CO, CO2 and at least one material from the group comprising H2O, H2S, CO S, CH4, NH3, N2 and A and which contains molten slag and/or particulate material, characterized in that

2) den ferske gasstrøm ledes gjennom en varmeisolert overføringsleding (44) og et første gassinnløp (45) til nedre kammer (48) i en gass-faststoff-separasjonssone som omfatter en lukket, vertikal, sylindrisk, varmeisolert trykkbeholder (46), som inneholder nevnte nedre kammer (48) som er koaksialt med trykkbeholderens vertikale midtakse og kommuniserer med et koaksialt øvre kammer (49), hvor nedre og øvre kammer er forbundet ved en koaksial strupering-passasje og hvor en del av slagget og/eller partikkelmaterialet felles ut ved hjelp av tyngdekraften og faller til bunnen (51) av det nedre kammer (48),2) the fresh gas stream is directed through a heat-insulated transfer line (44) and a first gas inlet (45) to a lower chamber (48) in a gas-solid separation zone comprising a closed, vertical, cylindrical, heat-insulated pressure vessel (46), containing said lower chamber (48) which is coaxial with the vertical central axis of the pressure vessel and communicates with a coaxial upper chamber (49), where the lower and upper chambers are connected by a coaxial throat ring passage and where part of the slag and/or particulate material is precipitated by by gravity and falls to the bottom (51) of the lower chamber (48),

3) gassblandingen ledes fra nedre kammer (48) opp gjennom struperingen (50) til det øvre kammer (49) i motstrøm med slagg-dråper og deretter eventuelt til en gass-faststoff-separasjonsanordning (56) som er anbragt i øvre kammer,3) the gas mixture is led from the lower chamber (48) up through the throat ring (50) to the upper chamber (49) in countercurrent with slag droplets and then optionally to a gas-solid separation device (56) which is placed in the upper chamber,

4) slagg og/eller partikkelmateriale separeres fra gassblandingen i det øvre kammer (49) og fjernes fra beholderen via et utløp (52) i nedre kammers bunn, og4) slag and/or particulate material is separated from the gas mixture in the upper chamber (49) and removed from the container via an outlet (52) in the bottom of the lower chamber, and

5) renset gass fjernes fra øvre kammer (49) og tømmes gjennom et utløp (54) øverst i den vertikale beholder.5) purified gas is removed from the upper chamber (49) and emptied through an outlet (54) at the top of the vertical container.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved det ekstra trinn at det samtidig ledes en motsatt rettet strøm av avkjølt og renset resirkulasjonsgass gjennom et andre gassinnløp (55), som forløper koaksialt med første gassinnløp (45), inn i nedre kammer, hvor den fremkaller en turbulent blanding av gasser, når de to gasstrømmene preller mot hverandre, hvor smeltet slagg som følger med i den varme gasstrøm blir avkjølt under den temperatur ved hvilket slagget begynner å deformeres, felles ut som følge av tyngdekraft og faller til bunns i nedre kammer (48).2. Method as stated in claim 1, characterized by the additional step that at the same time an oppositely directed flow of cooled and purified recirculation gas is led through a second gas inlet (55), which runs coaxially with the first gas inlet (45), into the lower chamber, where the induces a turbulent mixture of gases, when the two gas streams bounce against each other, where molten slag accompanying the hot gas stream is cooled below the temperature at which the slag begins to deform, falls out as a result of gravity and falls to the bottom in the lower chamber (48).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved det ytterligere trinn at en del av den rensede gasstrøm fra trinn 5) etter ytterligere avkjøling og eventuelt etter ytterligere rensing innføres nedstrøms i nedre kammer i trinn 2) som i det minste en del av nevnte resirkulasjonsgass.3. Method as stated in claim 2, characterized by the further step that a part of the purified gas stream from step 5) after further cooling and possibly after further purification is introduced downstream into the lower chamber in step 2) as at least part of said recirculation gas.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at den varme gasstrøm og den avkjølte og rensede resirkulasjons-gasstrøm i trinn 2) innføres i nedre kammer gjennom et antall par av første og andre koaksiale motstående innløp hvis lengdeakse ligger i samme plan som beholderens vertikale midtakse og danner en vinkel i området 30° til 150° med den vertikale midtakse, målt i urviserens retning fra sistnevnte.4. Method as stated in claim 2 or 3, characterized in that the hot gas stream and the cooled and purified recirculation gas stream in step 2) are introduced into the lower chamber through a number of pairs of first and second coaxial opposite inlets whose longitudinal axis lies in the same plane as the container's vertical central axis and forms an angle in the range of 30° to 150° with the vertical central axis, measured clockwise from the latter.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 2-4, karakterisert ved det ytterligere trinn at den rene resirkulerte gasstrøm komprimeres til et høyere trykk enn trykket i nedre kammer før nevnte gasstrøm innføres i nedre kammer i trinn 2).5. Method as stated in one of claims 2-4, characterized by the further step that the clean recycled gas flow is compressed to a higher pressure than the pressure in the lower chamber before said gas flow is introduced into the lower chamber in step 2).

6. Fremgangsmåte som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved det ytterligere trinn at en del av den avkjølte og rensede gasstrøm innføres øverst i nedre kammer og/eller i bunnen av øvre kammer via tangensiale innløp (62).6. Method as stated in one of the preceding claims, characterized by the further step that part of the cooled and purified gas stream is introduced at the top of the lower chamber and/or at the bottom of the upper chamber via tangential inlets (62).

7. Fremgangsmåte som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved at man benytter et øvre kammer i gass-faststoff-separasjonssonen i trinn 2) som er forsynt med minst en gass-faststoff-separasjonsanordning (56) valgt fra gruppen som omfatter en-trinns og fler-trinns sykloner, gass-prellseparatorer, filtere og kombinasjoner derav.7. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that an upper chamber is used in the gas-solid separation zone in step 2) which is provided with at least one gas-solid separation device (56) selected from the group comprising one-stage and multi-stage cyclones, gas bounce separators, filters and combinations thereof.

8. Fremgangsmåte som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved at ytterligere faststoffer fjernes fra den rensede gasstrøm fra trinn 5) i en andre gass-faststoff-separasjonssone (64A) som ligger nedstrøms av nevnte gass-faststoff-separasjonssone og omfatter separatorer fra gruppen en-trinns og fler-trinns sykloner, prell-separatorer, filtere, elektrostatiske separatorer og kombinasjoner derav.8. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that additional solids are removed from the purified gas stream from step 5) in a second gas-solids separation zone (64A) which is located downstream of said gas-solids separation zone and comprises separators from the group a -stage and multi-stage cyclones, bounce separators, filters, electrostatic separators and combinations thereof.

9. Fremgangsmåte som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved de ytterligere trinn at den ferske gasstrøm fra trinn 1) sendes ned gjennom det sentrale utløp i bunnen av reaksjonssonen og til et varmeisolert omstyringskammer, som er forsynt med et sideutløp og et bunnutløp, at smeltet slagg og/eller partikkelmateriale frasepareres fra gasstrømmen ved hjelp av tyngdekraften, at fra 0 til 20 volum-% av gasstrømmen ledes som avtappet gass sammen med det fraseparerte materiale gjennom bunnutløpet for omstyringskammeret og til et slaggkamrner beliggende under omstyringskammeret, mens resten av gasstrømmen ledes gjennom et sideutløp i omstyringskammeret direkte til den varmeisolerte overføringsledning.9. Method as stated in one of the preceding claims, characterized by the additional steps that the fresh gas flow from step 1) is sent down through the central outlet at the bottom of the reaction zone and to a heat-insulated diversion chamber, which is provided with a side outlet and a bottom outlet, that the molten slag and/or particulate material is separated from the gas stream by means of gravity, that from 0 to 20% by volume of the gas stream is led as drained gas together with the separated material through the bottom outlet of the diversion chamber and to a slag chamber located below the diversion chamber, while the rest of the gas stream is led through a side outlet in the diversion chamber directly to the heat-insulated transmission line.

10. Fremgangsmåte som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved det ytterligere trinn at en del av den rensede gasstrøm fra trinn 5) innføres i en gasskjøler i indirekte varmeveksling med H2O og produserer damp.10. Method as stated in one of the preceding claims, characterized by the further step that part of the purified gas flow from step 5) is introduced into a gas cooler in indirect heat exchange with H2O and produces steam.

11. Fremgangsmåte som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved de ytteligere trinn at gasstrømmen fra trinn 5) avkjøles i en hoved-gasskjølesone (65, 66) og produserer damp som biprodukt ved at gasstrømmen ledes i indirekte varmeveksling med forvarmet kjelmatevann, først opp gjennom rørene for en vertikal mantel-rør-gasskjøler (65) for høye temperaturer og med rette røykrør, som har ildfast forede inn- og utløpspartier, en passasje på mantel- og rørsidene og faste rørplater, gasstrømmen deretter ledes ned gjennom rørene i første passasje på rørsiden av en vertikal mantel-rør-gasskjøler (66) for lavere temperaturer og med rette røykrør, som har to passasjer på rørsiden og en passasje på mantelsiden og har faste rørplater, og at gasstrømmen deretter ledes opp gjennom rørene i andre sveip på rørsiden av den andre gasskjøler, og at damp som biprodukt fjernes fra mantelsidene av første og andre gasskjøler.11. Method as stated in one of the preceding claims, characterized by the additional steps that the gas flow from step 5) is cooled in a main gas cooling zone (65, 66) and produces steam as a by-product by the gas flow being conducted in indirect heat exchange with preheated boiler feed water, first up through the pipes for a vertical shell-and-tube gas cooler (65) for high temperatures and with straight smoke pipes, which have refractory-lined inlet and outlet sections, a passage on the shell and tube sides and fixed tube plates, the gas flow is then directed down through the pipes in the first passage on the pipe side of a vertical shell-and-tube gas cooler (66) for lower temperatures and with straight smoke pipes, which has two passages on the pipe side and one passage on the shell side and has fixed tube plates, and that the gas flow is then led up through the pipes in the second sweep on the pipe side of the second gas cooler, and that steam as a by-product is removed from the jacket sides of the first and second gas cooler.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved det ytterligere trinn at kjelmatevannet forvarmes ved indirekte varmeveksling med gasstrømmen (83) som forlater den andre gasskjøler.12. Method as stated in claim 11, characterized by the further step that the boiler feed water is preheated by indirect heat exchange with the gas flow (83) leaving the second gas cooler.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at den avkjølte gasstrøm vaskes med vann i gass-vaskesonen (103) og produserer en karbon-vann-dispersjon (145), at i det minste en del (6) av denne karbon-vann-dispersjon blandes med eller uten konsentrasjon og tilsetning av fast brennstoff for produksjon av en oppslemming av fast brennstoff, at denne faststoff-oppslemlming forvarmes og forgasses i gassgeneratoren i trinn 1).13. Method as stated in claim 12, characterized in that the cooled gas stream is washed with water in the gas-washing zone (103) and produces a carbon-water dispersion (145), that at least part (6) of this carbon-water dispersion is mixed with or without concentration and addition of solid fuel to produce a slurry of solid fuel, that this solid slurry is preheated and gasified in the gas generator in step 1).

14. Fremgangsmåte soom angitt i krav 11, karakterisert ved de trinn at det samtidig ledes separate porsjoner av forvarmet kjelmatevann fra en damptrommel (77) gjennom mantelsiden av gasskjøl-erne for høy h.h.v. lavere temperatur og at den derved produserte damp ledes til damptrommelen, samt at mettet damp som biprodukt fjernes fra damptrommelen.14. Method as set forth in claim 11, characterized by the steps that simultaneously separate portions of preheated boiler feed water are led from a steam drum (77) through the jacket side of the gas coolers for high h.v. lower temperature and that the steam thus produced is led to the steam drum, and that saturated steam as a by-product is removed from the steam drum.

15. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-9, karakterisert ved de ytterligere trinn at gasstrømmen fra trinn (5) avkjøles i en hoved-gasskjølesone (65, 66, 67) og produserer mettet og overhetet damp som biprodukt ved at gasstrømmen ledes i indirekte varmeveksling med forvarmet kjelmatevann, først opp gjennom rørene i en første vertikal høytemperatur mantel-rør-gasskjøler (65) med rette røykrør og med ildfast forede innløps- og utløpspartier, ett sveip på rør- og mantelsidene og faste rørplater, hvorpå gasstrømmen ledes i indirekte varmeveksling med mettet damp ned gjennom rørene i en andre vertikal mantel-rør-gasskjøler (66) med rette røykrør, som har et sveip på rørsiden og mantelsiden og har faste rørplater, hvorpå gasstrømmen ledes i indirekte varmeveksling med forvarmet kjelmatevann opp gjennom rørene i første sveip på rørsiden av en tredje gasskjøler (67) som omfatter en vertikal lav-temperatur mantel-rør-gasskjøler med rette røykrør med to sveip på rørsiden og ett sveip på mantelsiden og med faste rørplater, og deretter ned gjennom rørene i andre sveip på rørsiden for nevnte tredje gasskjøler, at mettet damp produseres på mantelsidene for første og tredje gass-kjølere og at i det minste en del av den mettede damp overhetes på mantelsiden av den andre gasskjøler for produksjon av overhetet damp som biprodukt, mens resten, dersom det er noen, fjernes som mettet damp-biprodukt, og at kjelmatevannet som forvarmes ved indirekte varmeveksling med gasstrømmen som forlater den tredje gasskjøler.15. Method as stated in one of the claims 1-9, characterized by the further steps that the gas flow from step (5) is cooled in a main gas cooling zone (65, 66, 67) and produces saturated and superheated steam as a by-product by the gas flow being directed in indirect heat exchange with preheated boiler feed water, first up through the pipes in a first vertical high-temperature jacket-tube gas cooler (65) with straight smoke pipes and with refractory-lined inlet and outlet sections, one sweep on the tube and jacket sides and fixed tube plates, on which the gas flow is directed in indirect heat exchange with saturated steam down through the tubes in a second vertical shell-tube gas cooler (66) with straight smoke tubes, which has a sweep on the tube side and the shell side and has fixed tube plates, whereupon the gas flow is led in indirect heat exchange with preheated boiler feed water up through the tubes in the first tube-side sweep of a third gas cooler (67) comprising a vertical low-temperature mantle-tube gas cooler with straight flues with two tube-side sweeps and one mantle sweep side and with fixed tube plates, and then down through the tubes in a second sweep on the tube side for said third gas cooler, that saturated steam is produced on the jacket sides of the first and third gas coolers and that at least part of the saturated steam is superheated on the jacket side of the second gas cooler for the production of superheated steam as a by-product, while the remainder, if any, is removed as a saturated steam by-product, and that the boiler feed water which is preheated by indirect heat exchange with the gas stream leaving the third gas cooler.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, karakterisert ved de trinn at det samtidig ledes separate porsjoner av forvarmet kjelmatevann fra en damptrommel (77) gjennom mantelsidene for første og tredje gasskjølere og at den damp som derved produseres ledes til damptrommelen, og at i det minste en del av den mettede damp (85) fra damptrommelen ledes til mantelsiden av den andre gasskjøler.16. Method as stated in claim 15, characterized by the steps that simultaneously separate portions of preheated boiler feed water are led from a steam drum (77) through the jacket sides of the first and third gas coolers and that the steam produced thereby is led to the steam drum, and that at least one part of the saturated steam (85) from the steam drum is led to the jacket side of the second gas cooler.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, karakt, erisert ved at 0-50 volum-% av gasstrømmen (76) som forlater første gasskjøler ledes forbi den andre gasskjøler og blandes med gasstrømmen (100) som forlater den andre gasskjøler.17. Method as stated in claim 15, character, in that 0-50% by volume of the gas stream (76) leaving the first gas cooler is led past the second gas cooler and mixed with the gas stream (100) leaving the second gas cooler.

18. Apparat for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1 for avkjøling og rensing av en varm gasstrøm fremstilt ved partiell oksydasjon av fast, karbonholdig brennstoff, karakterisert ved at den omfatter 1) en partiell oksydasjons-gassgenerator (11) for produksjon av den varme gasstrøm, 2) en separat, lukket, vertikal, sylindrisk trykkbeholder (46), som innvendig er foret med ildfast materiale med stor motstandsevne mot høye temperaturer, med et koaksialt nedre gass-gass slukkeavkjølings- og faststof f-separasjonskammer (48) i kommunikasjon med et koaksialt øvre kammer (49), en koaksial struperingspassasje (50) med redusert diameter som forbinder nedre og øvre kammer, 3) en første gassinnløpsdyse (45) som er koblet til gassgeneratoren (11, lia) for innføring av den varme ferske gasstrøm i nedre kammer, en andre gassinnløpsdyse (55) direkte overfor og koaksial med første gassinnløpsdyse (45) for samtidig innføring av en avkjølt og renset gasstrøm i nedre kammer, anordnet slik at de to gasstrømmene preller mot hverandre, 4) øvre utløpsorganer (47, 54) i øvre del av øvre kammer (49) for tømming av en avkjølt og renset gasstrøm og 5) et bunnutløp (52) i bunnen av nedre kammer for tømming av faste stoffer og slagg (59). 18. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 for cooling and cleaning a hot gas stream produced by partial oxidation of solid, carbonaceous fuel, characterized in that it comprises 1) a partial oxidation gas generator (11) for the production of the hot gas flow, 2) a separate, closed, vertical, cylindrical pressure vessel (46), which is internally lined with refractory material with high resistance against high temperatures, with a coaxial lower gas-gas quench cooling and solid f-separation chamber (48) in communication with a coaxial upper chamber (49), a reduced-diameter coaxial throttle passage (50) connecting the lower and upper chambers, 3) a first gas inlet nozzle (45) which is connected to the gas generator (11, 11a) for introducing the hot fresh gas stream into the lower chamber, a second gas inlet nozzle (55) directly opposite and coaxial with the first gas inlet nozzle (45) for simultaneous introduction of a cooled and purified gas stream in the lower chamber, arranged so that the two gas streams bounce against each other, 4) upper outlet means (47, 54) in the upper part of the upper chamber (49) for emptying a cooled and purified gas stream and 5) a bottom outlet (52) at the bottom of the lower chamber for emptying solids and slag (59).

19. Apparat som angitt i krav 18, karakterisert ved at det ytterligere omfatter minst en gass-faststoff-separasjonsanordning som er avstøttet i øvre kammer for å motta gassblandingen som ved bruk passerer opp i beholderen fra trinn 3) og for å fjerne ytterligere faste stoffer fra gassblandingen og tømme disse faste stoffer i nedre kammer. 19. Apparatus as stated in claim 18, characterized in that it further comprises at least one gas-solids separation device which is supported in the upper chamber to receive the gas mixture which, during use, passes up into the container from step 3) and to remove further solids from the gas mixture and empty these solids into the lower chamber.

20. Apparat som angitt i krav 19, karakterisert ved at gass-faststoff-separasjonsanordningen er en en-trinns eller fler-trinns syklonseparator eller en prell-separator eller et filter eller en kombinasjon av disse. 20. Apparatus as stated in claim 19, characterized in that the gas-solid separation device is a one-stage or multi-stage cyclone separator or a bounce separator or a filter or a combination of these.

21. Apparat som angitt i et av kravene 18-20, karakterisert ved at den omfatter en gass-faststoff-separasjonsanordning utenfor og nedstrøms beholderen for fraseparasjon av ytterligere faste stoffer fra gasstrømmen fra trinn 4). 21. Apparatus as stated in one of claims 18-20, characterized in that it comprises a gas-solids separation device outside and downstream of the container for separating further solids from the gas stream from step 4).

22. Apparat som angitt i krav 21, karakterisert ved at gass -faststof f -separasjonsanordningen utenfor beholderen er en en-trinns syklonseparator, eller en fler-trinns syklonseparator eller en prell-separator eller en elektrostatisk utfeller eller et filter og/eller kombinasjoner av disse.22. Apparatus as stated in claim 21, characterized in that the gas-solid separation device outside the container is a one-stage cyclone separator, or a multi-stage cyclone separator or a bounce separator or an electrostatic precipitator or a filter and/or combinations thereof.

23. Apparat som angitt i et av kravene 18-22, karakterisert ved flere par første gassinnløp og koaksiale andre gassinnløp i trinn 3).23. Apparatus as specified in one of claims 18-22, characterized by several pairs of first gas inlets and coaxial second gas inlets in stage 3).

24. Apparat som angitt i et av kravene 18-20, karakterisert ved minst ett tangensialt innløp som er anordnet i øvre del av nedre kammer (48) eller i nedre del av øvre kammer (49) eller begge steder for tilførsel av en porsjon renset og avkjølt, resirkulert gasstrøm.24. Apparatus as specified in one of the claims 18-20, characterized by at least one tangential inlet which is arranged in the upper part of the lower chamber (48) or in the lower part of the upper chamber (49) or both places for supplying a portion cleaned and cooled , recycled gas stream.

25. Apparat som angitt i et av kravene 18-21, karakterisert ved at det er anordnet organer for tilførsel av den avkjølte og rensede gasstrøm i trinn 3), i form av minst en del av den avkjølte og rensede gasstrøm fra trinn 4) med ytterligere avkjøling og med eller uten ytterligere rensing nedstrøms av trykkbeholderen.25. Apparatus as stated in one of claims 18-21, characterized in that there are arranged organs for supplying the cooled and purified gas stream in stage 3), in the form of at least part of the cooled and purified gas stream from stage 4) with further cooling and with or without further cleaning downstream of the pressure vessel.

26. Apparat som angitt i et av kravene 18-25, karakterisert ved en preliminær faststoff- og slaggfjerningsanordning som er koblet mellom utløpet fra gassgeneratoren i trinn i) og innløpet til første gassinnløpsdyse i trinn 3).26. Apparatus as stated in one of claims 18-25, characterized by a preliminary solids and slag removal device which is connected between the outlet from the gas generator in stage i) and the inlet to the first gas inlet nozzle in stage 3).