JPH0439510B2 - - Google Patents

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JPH0439510B2
JPH0439510B2 JP59087983A JP8798384A JPH0439510B2 JP H0439510 B2 JPH0439510 B2 JP H0439510B2 JP 59087983 A JP59087983 A JP 59087983A JP 8798384 A JP8798384 A JP 8798384A JP H0439510 B2 JPH0439510 B2 JP H0439510B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スラグ粒子を含有する熱気体を冷却
し精製する方法および装置に関する。
炭素含有物質たとえば石炭、褐炭、亜炭、ピー
ト、石油コークス、重質残留石油留分、およびタ
ールサンドからまたは歴青シーエルから回収され
る油を完全にまたは部分的に燃焼したときに粘着
性液体および／または微細な固体スラグを含んだ
熱気体が得られる。気体はオーブンまたは反応器
内で生じ、オーブンまたは反応器を去る際に、通
常この気体は、1300ないし2000℃の温度範囲にあ
る。この目的に対して適当な反応器は、英国特許
明細書第1150284号に記載されている。
熱気体は、頂端で反応器を去り、次に実質的に
垂直な管中を上方向へ流れる。部分酸化により回
収された気体は、大部分がH2およびCOからな
り、さらには、CO2，CH4，H2Ｏ，N2，H2Ｓお
よびArを含んでなり、さらに反応器からの粘着
性スラグ滴および／または粒子（燃焼されるべき
炭素含有物質の無機成分の性質および気体温度に
依存する）を連行する。粘着性粒子が粘着性を失
い、滴粒が粘着性のない粒子に固化するような温
度まで熱気体を冷却するために、0.5〜２Kgの冷
く清浄な気体を熱気体に注入させるのが好都合で
ある。
従来の石炭ガス化プラントでは、ガス化反応器
の上方に熱交換器を設置して発生する気体を冷却
するのが通常であつた。比較的低容量に対して
は、このような装置は、実用的でなく、H2含有
およびCO含有気体の高速製造を可能とさせねば
ならない装置に対しては、かなりの構造物の高さ
を必要とするから問題を起こす。前記形式の装置
では、したがつて、反応器と熱交換器が隣接し合
つて配置されるのが好ましい。
適当な装置および方法が、英国特許出願第
8209664号に記載されている。この場合、反応器
からの熱気体は、上方向に流れ、次に逆に下方向
に流されてから、熱交換器の下方部へと送られ
る。スラグ粒子は、熱気体混合物からまだ分離さ
れなく、気体混合物によりさらに連行される。気
体混合物は、熱交換器の底部に位置する流れ偏向
チヤンバ（flow−deflection chamber）へと供
給される。流れ偏向チヤンバでは、気体混合物の
速度が下がる。気体混合物の速度の減少と、偏向
とに起因して、スラグ粒子の一部は、沈降し、熱
交換器の底へと落下する。流れ偏向チヤンバ中で
落下するスラグ粒子は、底部から連続的または周
期的に除去されねばならない。しかしながら、ま
だスラグ粒子は、取扱い困難なほど熱い。さらに
は、流れ偏向チヤンバの底部から熱スラグ粒子を
排除するのに用いられる弁および導管は、かなり
腐食を受ける。本発明は、除去されるべき粒子の
扱いが比較的容易で、スラグ粒子の排除で用いら
れる弁と導管の腐食がかなり減ぜられるようにな
つているスラグ粒子含有熱気体を冷却し精製する
方法を提供する。
したがつて本発明は、スラグ粒子を含有する熱
気体を冷却し精製する方法において： ａ 気体混合物の速度が減ぜられ、 ｂ 減ぜられた速度を有する気体混合物の流れが
偏向され、気体混合物が実質的に垂直上方向に
送られてスラグ粒子の一部がスラグ粒子からな
る流動床へ落下するようになり、 ｃ 冷たく清浄な再循環気体が、流動床へ導入さ
れて、これによりスラグが粒子を冷却しかつス
ラグ粒子の少なくとも一部を流動床中に保持さ
せるようにし、 ｄ 減ぜられた速度で実質的に垂直上方向に流れ
る気体混合物が、熱の間接的交換により冷却さ
れ、一方、追加量のスラグ粒子が流動床へと落
下し、 ｅ 冷却されたスラグ粒子が、流動床の底から排
出される、 前記各段階を含んでいることを特徴とする前記
スラグ粒子を含有する熱気体を冷却し精製する方
法に関する。
本発明は、また、前記した方法を実施する装置
において、 ａ 底端に流れ偏向チヤンバを含んでなる実質的
に垂直に配設した熱交換器、 ｂ スラグ粒子を含有する熱気体のための供給管
であつて、その下端が、流れ偏向チヤンバの側
壁に接続されている供給管、 ｃ 冷たく清浄な再循環気体のための供給管であ
つて、流れ偏向チヤンバの底で流動化デイスト
リビユータへ連結されている供給管、 ｄ 熱交換器の流れ偏向チヤンバの底部へ連結さ
れているスラグ粒子のための排出管、 を含んでいることを特徴とする前記スラグ粒子を
含有する熱気体を冷却し精製する装置に関する。
通常、スラグ粒子含有混合物は、下方向へと流
れる。しかしながら本発明は、下方向に流れる気
体混合物に限定されるものではない。好ましく
は、熱気体混合物のための供給管の中心線は、垂
直線に対し20ないし90゜の角度をなしている。も
しこの角度を90゜より大きくとるなら、流れ偏向
チヤンバの流れは、気体により連行されたスラグ
粒子の適当な沈降に対し偏向が少なすぎる。前記
の角度が20゜より小さいと、本発明の装置の各部
分（たとえば、反応器、供給管、熱交換器）が、
密集配置されすぎて、実際上の設計と操作が非常
に面倒となる。
構成上有利なため該角度は90゜として供給管の
底端へ適用されることが注目されよう。
供給管の主要部は、斜めに配置されてよく、た
とえば、供給管の主要部の中心線と垂線との間の
角度を好ましくは20ないし45゜とする。
熱気体混合物からのスラグ粒子の沈降は、気体
速度を減じ、流れを偏向させることにより生ず
る。好ましい圧力２ないし60バールで、300ない
し1500℃の温度を通常有する熱気体は、４ないし
20m／ｓの平均線速度で下方向に流れる。スラグ
の沈降を促進するためには、供給管から該流れ偏
向チヤンバへと流れる気体混合物の速度は、ま
ず、該流れ偏向チヤンバで減ぜられる。このこと
を確実にするため、熱交換器の流れ偏向チヤンバ
の内径は、供給管の内径の２〜４倍とすることが
好ましい。
気体速度の減少が、スラグの沈降を促進する。
さらには、流れの偏向も、促進効果を有してい
る。この効果は、偏向が増加するに従つて増す。
気体混合物の流れが偏向されると、固体粒子は、
そのより大きな慣性のために気体流から追い出さ
れる。次に固体粒子は、流動床へと落下する。
追い出し効果は、流れが、流れ偏向チヤンバに
接線方向で送られるときに増加し得る。遠心力
は、スラグ粒子が気体流を去り、沈降する傾向を
大きくするようにする。したがつて、熱気体に対
する供給管の底端は、流れ偏向チヤンバに接線方
向で終端する。このことは、流れの偏向が比較的
小さいとき、たとえば供給管の底端の中心線が垂
直線に対し90゜の角度のとき、特に有利である。
速度の減少と偏向とに起因して、通常はスラグ
粒子含量１〜20重量％を有する熱気体中のスラグ
含量は減ぜられる。減ぜられた速度で実質的に垂
直に上方向に流れる気体混合物は、好ましくは、
スラグ粒子含量0.1ないし19重量％を有する。上
方向に流れる気体混合物は、供給管からの気体を
含んでなるばかりでなく、流れ偏向チヤンバの底
部の流動床からくる気体をも含んでなることを銘
記されたい。
流動床では、熱スラグ粒子は、冷却されかつ少
なくとも部分的に流動状態に保たれる。このこと
が、冷たく清浄な再循環気体を流動床へ導入する
理由である。気体は、かなり高温度を有していて
もよい。それでも“冷たい”または“冷たく”と
は、熱気体の温度に対し用いてある。これは、有
していなくてはならない冷却効果故に冷たいので
ある。このように、異なる流動化気体による熱気
体の汚染が避けられので、これは再循環気体であ
る。１Kg当りのスラグ粒子に対し好ましくは0.5
ないし10Kgの冷たく清浄な再循環気体が、流動床
に注入される。冷たく清浄な気体は、都合よくは
70〜200℃の温度を有している。
流動床の環境は次のように選択する：スラグ粒
子が十分冷却されるようにする；冷たく清浄な再
循環気体の速度が、流動化を起こすのに十分高い
が、流れ偏向チヤンバ中の気体混合物の速度が供
給管内の熱気体の速度よりは低いように冷たく清
浄な再循環気体の速度が十分に低いようにする。
これらの条件が満たされる限り、他の環境は、臨
界的でない。よつて、流動床のスラグ粒子の平均
滞留時間および床の高さは広い範囲で変化してよ
い。
冷たく清浄な気体を流動床へ注入することによ
り得られる冷却されたスラグ粒子の平均温度が
200ないし600℃あるように粒子は冷却されるのが
好ましい。200℃ほどの温度で、粒子は容易に取
扱うことができる。さらには、もつと冷却するこ
とは、もつと冷たい流動化気体が必要となるので
得られる気体混合物、すなわち、供給管からの熱
気体および流動床からの気体は、熱交換器を通る
過程でより冷たくなる。このことは、熱交換器で
の熱の回収を減じ、全体のプロセスの熱効率にと
つて不利となる。600℃より高い温度では、熱ス
ラグ粒子の搬送に必要な弁または導管は、かなり
侵食される。さらに、このような温度での粒子の
取扱いはかなりめんどうである。
既述したように、流れ偏向チヤンバ内の気体混
合物は、供給管中の熱気体よりも速度が遅い。熱
気体からのスラグの十分な沈降を生じさせるのに
は、上方向に流れる気体混合物の平均線速度は、
１ないし19m／ｓの値を好ましくは有している。
供給管が流れ偏向チヤンバに入る位置は、流動
床の高さに対し重要である。流動床の高さが、広
い範囲で変化してよいので該位置は、臨界的でな
い。供給管は、供給管の内径の２〜10倍、好まし
くは４〜８倍に等しい流れ偏向チヤンバの底部か
らの距離に位置する箇所で熱交換器の流れ偏向チ
ヤンバの側壁へ接続されるのが好ましい。
冷たく清浄な再循環気体は、流れ偏向チヤンバ
の底部で流動化デイストリビユータの手段により
流動床へ導入される。慣用の流動化デイストリビ
ユータを用いることができ、たとえば焼結金属か
らなる多孔板または小孔を有する多数のガス管が
例示できる。好ましくは、流動化デイストリビユ
ータは、逆さにした二重の切頭円錐の形状を有し
ていて、外側の円錐が、冷く洗浄な再循環気体用
の供給管へ連結されていて、内側の円錐が、流れ
偏向チヤンバの底部に冷く洗浄な再循環気体を分
配する開口を有している。内側の円錐の傾斜壁の
ために、スラグ粒子は、流動床から流れ偏向チヤ
ンバの底部の出口へと容易に滑ることができる。
実質的に垂直に配設した熱交換器は、冷却液が
流れる冷却管を含み冷却されるべき気体混合物が
冷却管の回りに送られる形式であることが好まし
い。
該気体混合物は、熱交換器を通る途中で冷却さ
れてたとえば150ないし400℃の範囲の温度にさ
れ、一方、スラグ含量が、0.09ないし18.9重量％
の範囲の値とされる：なぜなら、追加量のスラグ
粒子が熱交換器で沈降するからである。
流れ偏向チヤンバ中でおよび熱交換器の残りの
部分内で落下するスラグ粒子は、流れ偏向チヤン
バの底部で流動床へ落下する。これらの粒子は、
連続的または周期的に底から排除されねばならな
い。この目的のため、スラグ粒子のための排出管
が、流れ偏向チヤンバの底に接続されて、この排
出管は、圧力を解放し（depressurizing）スラグ
粒子を排除するための装置へ開口しているのが好
ましい。
該装置は、炭素含有物質のガス化、およびこの
ようにして生成した気体の後続する冷却と精製が
実質的な大気圧で行われるなら通常の容器からな
つていてよい。しかしながら、ガス化および冷却
と精製は、高められた圧力たとえば２〜60バール
で行う。したがつて、スラグ粒子を除去するため
の装置は、通常、ロツクシステムからなつていて
よい。冷却−精製装置に導入される熱気体１トン
当り、スラグ粒子10〜200Kgが、流れ偏向チヤン
バから排出されるのが有利である。
前記した全ての手段にもかかわらず、いくらか
の粒子が、供給管、流れ偏向チヤンバ、および熱
交換器の内壁に付着し得るので、該面の冷却効果
が下がり、また全システムを通じた通路が減ぜら
れる。これらの影響は、望ましくない。したがつ
て、該構成部分の内壁からスラグ付着物を除去す
るための手段を、供給管、流れ偏向チヤンバおよ
び／または熱交換器へ連結することが好ましい。
該手段は、各種の形式であつてよく、たとえば音
響手段、機械的手段および／または電気的手段あ
るいは高圧気体ジエツトであつてもよい。しかし
ながら機械的な揺動手段をこの目的のために接続
することが好ましい。この揺動手段の最適操作の
ために、供給管および／または熱交換器の流れ偏
向チヤンバは、好ましくは次のように設計する：
内側にスラグ粒子が沈着し得る前記の膜壁と、本
発明に従う装置の前記構成部分の（鋼鉄）外壁の
内側に対し適当に配置した絶縁層（該外壁は、好
ましくは比較的に冷くしておく）との間にいくら
かの間隙があるようにする：なぜならば本発明に
従う方法が好ましく行われる高圧（たとえば２〜
60バール）により生ずる力を吸収し得なくてはな
らないからである。
以下本発明を図面に参照してさらに詳細に説明
する。
スラグ粒子を含有する気体混合物は、供給管１
を経て熱交換器３の流れ偏向チヤンバ
（flowdeflection chamber）２へと入る。（熱交
換器の下部だけを示してある）。気体混合物は、
冷却液が通り抜けることのできる薄膜壁（図示せ
ず）の手段により供給管１内で間接的に冷却され
得る。スラグ粒子の一部は、気体混合物から分離
され、流れ偏向チヤンバ２の底部に位置する流動
床４へと落下する。冷たく清浄な流動気体が、導
管７と流動化デイストリビユータ５，６を通つて
流動床へと供給される。流動化デイストリビユー
タは、逆さにした切頭二重円錐からなり、外側の
円錐５は、導管７へ接続されており、内側の円錐
６は、流動化気体を流動床へと分配する。
冷却されたスラグ粒子は、流れ偏向チヤンバ２
から出口８と弁９を経て容器１０へと排除され、
容器１０で圧力が開放され（depressurized）、容
器１０からスラグ粒子は取り出される。
流動化気体と供給管１からの気体とは熱交換器
３の冷却管（図示せず）の周囲を上方向へと流れ
る。上昇する気体混合物にまだ存在するスラグ粒
子の一部は、熱交換器内で沈降し、次に流動床へ
と落下していく。冷却され、部分的に精製された
気体は、熱交換器３の頂部にある出口（図示せ
ず）を経て装置を去る。さらに冷却し、精製して
からその一部を、導管７を経て流動床へと再循環
させる。
例 図に概略的に示した方法では、熱気体167000
Kg／hrおよびスラグ11756.8Kg／ hrを含んでな
る流れ（温度700℃）が供給管１を経て流れ偏向
チヤンバ２へ送られる。従つてスラグ含量は、精
製気体に基づく計算で7.04重量％となる。熱気体
は次の組成を有する： 容量％ H2 27.35 CO 61.59 CO2 1.96 CH4 0.01 N2 5.53 Ar 0.96 H2Ｏ 1.68 H2Ｓ 0.92 熱気体は、6.61m／ｓの速度を有する。
導管７を通じ、流れ偏向チヤンバ２の底部の流
動床４へ24167Kg／hrの流動化気体が導入され
る：ここで流動床は、スラグ4125Kgを含んでな
る。
流動化気体は、冷却されるべき熱気体と実質的
に同じ組成を有し、温度80℃である。熱交換器冷
却管へ上方向へ流れる気体混合物は、温度690℃、
平均速度1.99m／ｓおよびスラグ含量5.69重量％
である。このことは、流れ偏向チヤンバに導入さ
れたスラグの17.2％が熱気体から分離されたこと
を意味する。
熱交換器を通る過程で、気体混合物は、360℃
に冷却され、そのスラグ含量は、5.59重量％まで
減少する。熱交換器の頂部の出口から、冷却され
た気体171167Kg／hrとスラグ9568.2Kg／hrが排出
される。
底部では、平均温度282℃の微粉スラグ2188.6
Kg／hrが弁９を介して容器１０へと排出される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従う方法が行われる装置を
概略的に示してあり、図中、補助装置、たとえば
ポンプ、圧縮機、弁、清浄装置、制御装置などは
省いてある。 １……供給管、２……流れ偏向チヤンバ、３…
…熱交換器、４……流動床。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ スラグ粒子を含有する熱気体を冷却し精製す
    る方法において： ａ 気体混合物の速度が減ぜられ、 ｂ 減ぜられた速度を有する気体混合物の流れが
    偏向され、気体混合物が実質的に垂直上方向に
    送られてスラグ粒子の一部がスラグ粒子からな
    る流動床へ落下するようになり、 ｃ 冷く清浄な再循環気体が、流動床へ導入され
    て、これによりスラグ粒子を冷却しかつスラグ
    粒子の少なくとも一部を流動床中に保持させる
    ようにし、 ｄ 減ぜられた速度で実質的に垂直上方向に流れ
    る気体混合物が、熱の間接的交換により冷却さ
    れ、一方、追加量のスラグ粒子が流動床へと落
    下し、 ｅ 冷却されたスラグ粒子が、流動床の底から排
    出される、 前記各段階を含んでいることを特徴とする前記
    スラグ粒子を含有する熱気体を冷却し精製する方
    法。 ２ 熱気体が、平均線速度４〜20m／ｓで下方向
    へと流れることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の方法。 ３ スラグ粒子１Kg当りに、0.5ないし10Kgの冷
    く清浄な気体が流動床へ注入されることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
    かに記載の方法。 ４ 冷く清浄な気体が、70ないし200℃の温度を
    有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項ないし第３項のいずれかに記載の方法。 ５ 段階ｂ）で、上方向に流れる気体混合物の平
    均線速度が、１ないし19m／ｓの値を有している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
    ４項のいずれかに記載の方法。 ６ 段階ｄ）で、実質的に垂直上方向に流れる気
    体混合物が、スラグ粒子含量0.1ないし19重量％
    を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項ないし第５項のいずれかに記載の方法。 ７ 段階ｄ）で、実質的に垂直上方に流れる気体
    混合物が間接的な熱交換により温度150ないし400
    ℃まで冷却され、スラグ含量が0.09ないし18.9重
    量％の値まで減ぜられることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
    方法。 ８ 特許請求の範囲第１ないし１１項のいずれか
    に記載のようにしてスラグ粒子を含有する熱気体
    を冷却し精製する装置において： ａ 底端に流れ偏向チヤンバを含んでなる実質的
    に垂直に配設した熱交換器、 ｂ スラグ粒子を含有する熱気体のための供給管
    であつて、その下端が、流れ偏向チヤンバの側
    壁に接続されている供給管、 ｃ 冷く清浄な再循環気体のための供給管であつ
    て、流れ偏向チヤンバの底で流動化デイストリ
    ビユータへ連結されている供給管、 ｄ 熱交換器の流れ偏向チヤンバの底部へ連結さ
    れているスラグ粒子のための排出管、 を含んでいることを特徴とする前記スラグ粒子を
    含有する熱気体を冷却し精製する装置。 ９ 熱気体のための供給管の中心線が、垂直線に
    対し20ないし90゜の角度となつていることを特徴
    とする特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 熱気体のための供給管の底端が、流れ偏向
    チヤンバへと接線方向で終るようになつているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第８または９項に
    記載の装置。
JP59087983A 1983-05-04 1984-05-02 熱気体を冷却し精製する方法および装置 Granted JPS59217794A (ja)

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GB8312103 1983-05-04
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JPS59217794A JPS59217794A (ja) 1984-12-07
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EP (1) EP0124929B1 (ja)
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AU (1) AU562645B2 (ja)
CA (1) CA1241842A (ja)
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2159442B (en) * 1984-05-31 1987-11-25 Shell Int Research Process and apparatus for separating solid particles and gaseous materials
DE3724947A1 (de) * 1987-07-28 1989-02-16 Uhde Gmbh Verfahren und vorrichtung zum kuehlen von rohgas aus einer partiellen oxidation von kohlenstoffhaltigem material
US4853003A (en) * 1987-09-18 1989-08-01 Shell Oil Company Removal of particulates from synthesis gas
US4859214A (en) * 1988-06-30 1989-08-22 Shell Oil Company Process for treating syngas using a gas reversing chamber
BE1006111A5 (nl) * 1992-08-05 1994-05-17 Seghers Engineering Filter voor het filtreren van met partikels beladen gassen.
US5803937A (en) * 1993-01-14 1998-09-08 L. & C. Steinmuller Gmbh Method of cooling a dust-laden raw gas from the gasification of a solid carbon-containing fuel
DK0616023T3 (da) * 1993-03-16 1996-04-09 Krupp Koppers Gmbh Forgasningsapparat til trykforgasning af findelt brændstof
DE4318385C2 (de) * 1993-06-03 1997-04-10 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Abscheiden von Schlacketröpfchen aus einem Rohgas aus der Verbrennung oder Vergasung fester oder flüssiger Brennstoffe
DE4340156A1 (de) * 1993-11-25 1995-06-01 Krupp Koppers Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Partialoxidationsrohgas
CZ295216B6 (cs) * 1997-06-06 2005-06-15 Texaco Development Corporation Systém pro řízení proudu kyslíku ve zplyňovacím procesu a způsob řízení proudu kyslíku v tomto procesu
US20060165582A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Brooker Donald D Production of synthesis gas
DE102010045000A1 (de) * 2010-09-10 2012-03-15 Herding Gmbh Filtertechnik Filtervorrichtung und Filterverfahren
US20130312946A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Kellogg Brown & Root Llc Methods and Systems for Cooling Hot Particulates
US11532459B2 (en) * 2017-11-09 2022-12-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chemical vapor deposition apparatus with cleaning gas flow guiding member

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB618632A (en) * 1946-11-06 1949-02-24 Heat Exchangers Ltd Improvements in and relating to apparatus for heating air or other gaseous fluids
JPS5334111A (en) * 1976-09-13 1978-03-30 Hitachi Ltd Closed compressor
DE2951153C2 (de) * 1979-12-19 1981-11-12 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen Vorrichtung zum Reinigen und durch Kohlevergasung erzeugtem Synthesegas
JPS57179289A (en) * 1981-04-28 1982-11-04 Agency Of Ind Science & Technol Recovering method of heat from gasified product of hydrocarbon
DE3137586A1 (de) * 1981-09-22 1983-04-07 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach "verfahren zum behandeln von aus einem vergasungsreaktor kommenden prozessgasen"
IN156182B (ja) * 1981-11-16 1985-06-01 Shell Int Research
US4455154A (en) * 1982-04-16 1984-06-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Heat exchanger for coal gasification process

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Publication number Publication date
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EP0124929A3 (en) 1988-11-17
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EP0124929A2 (en) 1984-11-14
AU2758784A (en) 1984-11-08
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CA1241842A (en) 1988-09-13
DE3482208D1 (de) 1990-06-13
AU562645B2 (en) 1987-06-18
ATE52606T1 (de) 1990-05-15
ZA843257B (en) 1984-12-24
US4671806A (en) 1987-06-09

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