JPH0777608B2 - ガスを接触させる方法と装置 - Google Patents

ガスを接触させる方法と装置

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JPH0777608B2 JP60152148A JP15214885A JPH0777608B2 JP H0777608 B2 JPH0777608 B2 JP H0777608B2 JP 60152148 A JP60152148 A JP 60152148A JP 15214885 A JP15214885 A JP 15214885A JP H0777608 B2 JPH0777608 B2 JP H0777608B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも２種のガス状化合物の間の反応を、
特に高い温度において、そしてさらに特に塩酸の直接合
成において実施するための方法および装置に関する。
一般に気−液接触に基づく反応は接触のさせ方に問題が
あることは知られている。
フランス特許第2 257 326号では、出願人はまず、各々
液体の素量と気体の素量から、別々の相に生ずる物質を
接触させる方法により一定の配列の軌道に従つて形成さ
れる対の組合せを提案している。その際、少なくとも１
つのガス相は軸に対して対称の螺旋流構造を形成する働
きをなし、そして少なくとも１つの液相が前記の螺旋流
構造の対称軸に沿つて、前記螺旋構造中に存在する相対
的に低圧の帯域中に導入され、螺旋構造の素量の有する
運動量が軸相の素量のそれに関して、螺旋構造による軸
相の分解、分散、および輸送をはたすものであり、これ
によりおそらくは軸相はかくして形成された両相の素量
の組合せ（気−液対）状態で螺旋流構造によって処理さ
れることになる。
このようなエネルギーおよび／または物質の「供給体−
受容体対」の瞬間的存在は本出願人によつて、駆動ガス
によりまたそのガスの中での粒子の実質上瞬間的な、体
系的且つ方向づけられた分配に基づくエネルギーの選択
的分配を与えるために利用された（フランス特許第2 50
8 818号）。
実質上瞬間的とは、それが高エネルギー混合の条件（最
初の運動量の間の比）に相当する場合である。
体系的とは、それが駆動ガスの素量を、最初軸方向の液
体の各素子を漏れなく且つ繰返すことなく結合すること
である。
方向づけられたとは、それが処理の原点と、駆動ガスに
共通であり且つ同伴される他の液体の素量に共通である
最初の軌道を画定することである。
高温で起る反応は前記の概念の応用のため魅力ある態様
を構成する。
気−液接触の場合に出願人によつて使用される方法は気
相における主反応の開始を最初に気相によつて準備する
ために必要なエネルギーを供給することを可能とする。
最初の液体の反応物の創造、体系的分配および蒸発に要
する時間は、均一気相における主反応が最良の条件で起
るような規模と物理化学条件において最初のガスと液体
の蒸気の均一な混合物を生成させるために利用される。
上記の時間は、気−液接触の場合に、利益が得られる遅
滞効果に相当すると考えられる。
他方において、反応物がガス状で供給される状況におい
ては、起る問題は、気相中の特に速やかな反応の始まる
前に、上記の方法に従う気相と液相との接触におけると
同様に一緒にされる物質と混合を得ることにある。
また前記の考察に加えられるべきことは、その努力が高
温において、反応速度がさらに速くなった場合、濃度お
よび温度が基準断面で局部的に一致しないために生ずる
歪み現象の箇所では慎重になされるべきである。
本発明の目的は、ガス状で導入され、接触された相の気
−気混合物の性質を前記気−液型接触の場合に達成され
た混合物と性質に匹敵する性質とする方法と装置に関す
る。
本発明によると、少なくとも２つの個々のガス流が１つ
の混合帯に次のようにして注入される。
−各ガス流を予め分割することにより、基本的混合物の
反復単位がその予め分割されたガス流から形成され、 −そして好都合にも、前記基本的混合物に対して、その
基本的混合物を形成するために役立つガス流の少なくと
も１つによるエントレインメント（飛沫同伴）運動が全
体的に与えられる。尚、エントレインメント運動（move
ment of entrainment）とは、高速で移動する流体の流
れによって、物質を集めたり輸送する効果である。
本発明の概念は、反応が気相間で起るかぎり一層速やか
に起る反応の前に均一な基本的混合物の均一な集合を形
成することを提案する。それ故、均一な基本的混合物は
反応速度の増加と比例して減少する処理期間内に形成さ
れねばならない。
ガスは一定の圧力で、一定の注入速度で使用できるの
で、基本的混合物は小規模に作られる場合には一層速や
かに形成できる。
オリフィスから出るジェット流の範囲はオリフィスに直
径に比例し、流速に無関係であるので、基本的混合物を
発生させる反復単位群は密接に配置された小寸法のオリ
フィスであると有利である。
実際に、簡単な形の操作手順においては、各ガス流は対
をなす隣接のオリフイスのような反復する注入単位を形
成するように予め分割されている。
幾何学的見地からみての反復単位群は流体力学的見地か
らも反復的であるにちがいなく、流に均等な分配を与え
る。その効果は反復単位群に割り当てられたオリフィス
を通るガスの噴射速度Veに対し、流れが常温常圧下の空
気とした特、前記オリフィスの上流部の分配速度Vdの少
なくとも３倍、好ましくは６倍に等しい値であることに
よって達成される。
従って、それは気−液混合物に関して前記に述べたよう
な遅滞効果帯域の出口に見られるものと匹敵する状態の
均一な基本的混合物の均一な集合を形成する。
対称的渦巻運動が少なくとも１つの流れに与えられると
有効であり、そしてその対応的渦巻運動は他のガス流
（または流れ）に関してエントレインメント効果を生じ
せしめるに十分な流速を有するものである。
その場合、下流部の位置に制限空間、すなわち局限帯が
配置されて、その後の流れ構造の軸の周りに流れの回転
運動を起こさせることにより、全体的にエントレインメ
ントの運動の働きをさせる。
この作業態様は反復注入単位の規模で基本的混合物の非
常に速やかなる混合を装置規模において達成することを
可能になし、そして漏れなくまたは反復なしに反応の開
始を可能とするので、最小の容積で高水準の反応密度を
与えることができる。
それは器壁表面効果の少ない装置を小型化することを可
能にするものであり、反応の平均温度に著しい影響を与
えることなしに器壁の冷却によって効果的な熱的保護を
達成できる。その結果、安全と信頼に関して最良の条件
下に非常に高い温度で速やかに達することが可能とな
り、さらに選択性の基準を特別のものにすることも可能
とする。
しかしながら、例えば炭化水素を含有するガス状化合物
を処理する場合には、炭素の析出が器壁上に起ることを
見ることができる。
実際に、炭化水素の燃焼をガス状で一定の燃焼支持体の
中で行うときには、次のような若干の条件を組合せる
と、結果としてガス状の反応生成物（一般にH2,H2O,CO
およびCO2）のみを生ずる。
１） 燃料と燃焼支持媒体との初期混合が速やか且つ均
一でなければならない。そしてその結果混合相の終り
（反応の開始前）の温度が、その混合物が着火すること
ができ、そして前記の反応が維持されるような温度とな
る。またCH4→Ｃ＋2H2型の多相分解反応では直ちにさら
に補完的燃焼または還元反応により著しく高い相対速度
で行いうる（次の型の反応:C＋O2→CO2,H2＋1/2O2→H
2O,C＋CO22CO,C＋H2OCO＋H2）のような温度になら
なければならない。
２） 燃焼支持媒体の量は反応を完全に終結させるに十
分であり、従つて一時的に形成される固体生成物の痕跡
（特に熱分解からの炭素）を残してはならない。
これらの条件は必要である。それらは気相では、混合が
速やかに行われ、かつ適切に行われるならば、十分前記
条件を満たす。他方、反応が起る容積は器壁によって限
定される。もし装置が一般に非常な高温で運転され、高
い反応速度が達成されるように設計されているならば、
分子の「初期自由運動」（分子らの注入から、混合帯を
通つて、最初の器壁に衝突するまでの運動）は当然短か
い（ジエツト流を閉じ込め且つ器壁表面の効果を減ずる
ための必要な効果）。もし、上記の運動の終りに、燃料
の分子でまだ初期の状態（単に加熱される過程）にある
ものが存在するならば、それらの分子は一時的に器壁を
覆う薄い境界層のガスの一部である筈である。その場所
は、混合物がその際実質上拡散効果のみによつて生じ、
器壁に垂直な乱流の成分が実質上ゼロであり、そしてガ
ス、特に燃料ガスが従つて、本質的に伝導により、前記
の壁の温度に近い温度まで上り、局地的に燃焼支持媒体
の分子と遭過する確立の非常に低い場所である。
その場合に、もし器壁が炭化水素の熱分解温度を超える
温度にあるならば、炭化水素は局地的に燃焼支持媒体と
遭過する機会が非常に少なくなり、炭化水素は例えば炭
素と水素に分解することになろう。そして前記化合物の
固形部（炭素）はガス状の化合物とは異なる動力学に従
うことになる（加速、静電力そして最後にある得る器壁
表面における固体の析出）。
その場合に、本発明によると、上記の不利は、混合帯を
画定する器壁を十分に低い温度に保つことにより、実際
上炭化水素のような反応生成物の分解を防ぐことによつ
て簡単に解消される。
本発明の一態様である方法の特徴としては、少なくとも
２つの個々のガス流を１つの混合帯に注入し、その混合
帯において各ガス流を予め分割することにより、基本的
混合物の反復単位群がその予め分割されたガス流から形
成されることから成る少なくとも２種のガス状化合物を
接解させる方法であり、そして少なくとも１つのガス流
が少なくとも１種の炭化水素を含み、その混合物が炭化
水素の解離およびおそらくは炭化水素と他の化合物との
反応を、側壁によって画定された制限空間、すなわち局
限帯域中で起こさせる温度に上昇させ、逆に、前記の器
壁の温度を前記の混合物の存在で生成物の局地的分解を
防ぐに十分低い温度に維持されることを特徴とする。
加熱の過程において、器壁に接近する前に燃焼支持体に
まだ遭遇しなかつた炭化水素の分子は、もしそれが一時
的な前記の薄い境界層により捕えられたならば、前記と
同じ伝導効果により、その温度が前記の器壁の温度に再
び近くなり、炭化水素の分解温度よりも低くなることを
見出す、と考えられる。
助燃剤の局地的不在において、冷たい器壁は分解過程
（特に固体炭素への）の起る傾向を「低減」する。その
分解の発生はその後炭化水素分子が冷たい保護的な境界
層を去つて熱い混合物の中に再び注入される時に再び現
れる。その際炭素の放出は酸素（燃焼）またはCO2およ
び／またはH2O（COとH2に還元）の熱い雰囲気中で起
る。本発明の装置は従つて冷たい器壁（熱いガスの存在
におけるその強さを含めて）の利点と高温における反応
とを結合している。
本発明はまた第１図に示されるように次の構成部分から
成る装置に関する。
−２つの供給多岐管３および４に連らなる少なくとも２
群のガス給送口を備えた部分１、および −ガス給送口（注入オリフイスであると都合よい）がそ
の中に開いている室２。
その装置は次の特徴を有する。
−各群のガス給送口が基本的混合の反復単位群5,6と合
致して配置されている。単位当り少なくとも１つの前記
給送口がガス流の注入速度に対してその後の流れ構造の
主軸に関して正接成分を与えるように方向づけられてい
ると有利である。
第２図は実施可能な態様をaa′線に沿う断面によつて説
明している。
器壁の構造は、前記並びに第１図に示すように、自動調
温流体、特に水、によつて冷却されると都合よい。導管
７と８は、指示の通り、前記の流体の入口と出口を図解
的に表わしている。
本発明の１つの態様によると、装置は自動調温装置によ
り調整された流体によつて器壁の温度を調節する手段を
有しており、器壁温度を混合中炭化水素の器壁における
分解および／または局部反応を防ぐために十分低い値に
設定できる。
簡単な様式では、前記の流体は上述の導管５と６を通つ
て入りそして出て行く流体であればよい。
第３図〜第８図はその他の態様を示すが、第９図は種々
可能な運転方法の図解である。
第３図に例示された態様では、第３の流体（軸相）が導
管９によつて供給され、その流体も冷却されると都合が
よい。導管９は制限された通路10の面の近く、すなわち
室２の出口に開いている。第３の流体はガスまたは液で
あつてよく、多分荷電しているかも知れないが、１と２
で反応したガス３＋４の機械的および熱的エネルギーの
転移によつて11で噴霧される。前記の反応ガスはその流
体に11に入る所で、軸相（導管９）の運動量の少なくと
も100倍、そして前記の軸相が液または噴霧可能なけん
濁液の形である場合には好ましくはその値の1000〜10,0
00倍、の運動量を与えてしまつている。そのような条件
は軸相を分散させ、それから２からのガス相によつて運
ばれ且つ本出願人が特にフランス特許第2 257 326号お
よび第2 508 818号で既に述べたように処理されるに到
らしめる。複数の同軸に導入される流体が11の中へ導さ
れてもよい（その場合、数字記号９は複数の同軸導管を
表わす）。
そのようにして11内で行なわれる特別な形の処理は、本
出願人が蒸発噴霧（“pulvaporization"）と呼ぶもので
あり、11内に制限された流れ構造、そして「対称螺旋流
構造」と称されているいるものの中で、一般に液体の軸
相に対するガス相の機械的および熱的作用を組織的に結
合したものである。
軸相がガスの相である場合には、導管９の下流の末端に
ついて特に有利な配置が第４図と第５図に示されてい
る。両図は軸相のジエツト流を予め分割する原理の応用
を説明している。それは実際上は１において発生する特
定の流れ構造に従い、次いで２において起る反応によつ
て、２から出る駆動ガスの会合する流れの中に基本的混
合の反復単位群を作り出すものである。
すべての相がガスの状態で注入される場合には、その後
の流れ構造の対称の軸に関して正接成分が基本的混合物
に対して与えられなくても、なおその操作手順は本発明
の範囲内に留まるものである。
上記の装置は例えば金属、黒鉛などのいかなる材料によ
つても製造することができる。
第６図は黒鉛から製造された構造を示す。外部本体の外
被13は耐流体性の目的で含浸黒鉛から作られており、そ
の内側の外被12は多孔質黒鉛（非含浸の）で作られてい
る。外被黒鉛の多孔質のおかげで黒鉛を通過する液体の
熱的保護が図られる。
装置の部分１は第1,2および３図に示すように通路５と
６を通してガス相の分配を行なうようになつており、そ
れに加えて黒鉛構造の特別の技術に採択される部分14に
配置された通路15の形で冷却回路７と８の配管を含んで
いる。
この装置は種々の状況において使用することができる。
第１の使用状況として特にガス状の反応物として水素と
塩素を含む場合であり、そしてそれは化学量論理的条件
の下に操作して約５％以内に塩素を合成する、または一
方の反応物が過剰であるかあるいは他の反応物が過剰に
ある条件の下で塩素を合成する場合である。
塩素の合成に含まれる問題は特に難しいことは知られて
いる。
今では、本発明によつて、同一の生産水準のために実質
的により小型の設備を使用することが可能である。
本発明による装置は塩素を３で、水素を４で供給され
る。
反復的注入単位が５と６の対または組によつて形成され
る。装置全体は回路７と８によつて冷却される。これら
の回路には金属構造の場合には水が供給され（第１〜３
図）、そして黒鉛構造の場合には塩酸溶液が供給される
（第６図）。
上記の装置は交換器18を備えた塔17の上流に取付けられ
る（第７図参照）。
急冷が直接塩酸溶液によつてなされ、その溶液は塔17の
底部から再循環用ループ導管19によつて再循環される。
燃焼ガスの急冷は制限通路10の位置で、黒鉛の装置の場
合（第６図）にほ導管16から行なわれ、あるいは金属構
造の場合（第３図）には導管９から行なわれる。
交換器18は特に黒鉛から製造される。
本発明の特に好ましい態様において、再循環される酸の
濃度はかなり高くし、その温度を関連して低くすること
ができる。その場合酸は吸収作用をなさず、ただ熱流体
の機能を果すだけである。
塩素と水素の燃焼によつて生成したガスはそれから簡単
に洗浄されてから液との物理化学的平衡状態にまで冷却
され、次いでそのガスが使用される場所へ直接送達され
る。
同じ装置を使用して、不活性ガス、例えば塩素液化設備
のパージガス、によつて希釈された塩素を使用すること
もできる。その際水素の流速はそれに応じて調整され
る。
本発明による装置を、第３図に示す図解的配置に従が
い、過剰の塩素を装置に供給し、そして塩酸以外の軸液
相を導管９に通して制限通路10の水準において導入する
ことにより使用することもできる。
軸液相が燃料または可燃性の物質、例えば炭化水素、で
ある場合は、それは従つて（11で）直接塩素化を起し
て、従来のエチレンの中間工程を経由せずに塩素化溶媒
を生成する。
その反対の場合、本発明による装置がH2＋Cl2の化学量
論に関して水素の過剰で運転される場合には、重炭化水
素の水素化を（11で）行なうことができる。その際重炭
化水素は塩素化されることもあるし、されないこともあ
る。
本発明による方法および装置の使用は塩素と水素の場合
に限定されないことは認められるであろう。
本発明の装置に３で空気をそして４で天然ガスを供給し
てもよい。そして塩素化溶媒、例えば残留物から回収し
たもの、を９で注入し、それから11で蒸発噴霧作用を受
けさせると、第８図に示されるような装置中での前記物
質の完全燃焼を可能にする。第８図は本発明の方法の性
質と利点を特に明らかに説明する設計を示している。
装置に関する小型化効果のおかげで、通常はバーナーの
後に続く炉が簡単な火床の寸法に縮小されている。炉床
は、高水準のエネルギー密度を伴なうので、金属の自動
温度調節された器壁を有することがある。この装置は前
記の装置のように、急冷配管を含んでもよいし、または
含まなくてもよい。
第８図に示される装置において、ボイラー21が火床20の
後に続き、そして22に示すような拡散円錐形の容積によ
つて火床に連結されている。
前記の用途の表は明らかに限定するものではない。
既に引用した図および第９図に関係して、本発明によつ
て与えられる若干の可能性が別表に要約されている。
第９図において、R1,R2およびR3はガスの供給を表わ
し、従つて他の図の３と４に相当する。またP1,P2は軸
相の供給を表わす。
また第９図において、Ａはガス相に関する任意の供給を
示し、そしてＱは液相に関して、特に急冷および湿潤の
ための任意の供給を示す。
この図はそれ故本発明の概念の応用の一般化を説明して
いる。
本発明の方法および装置は、任意に仕込まれまた噴霧化
され得る気相または液相の処理を含むその他の用途に応
用されるものであることは認められるであろう。
特に、本発明の方法および装置は汚染防止の状況におい
て有効に実施することができる。
第９図において、ガス（R1,R2,R3）の供給または任意に
供給され且つ噴霧化されることもある液の供給（P1,
P2）は特に浄化すべきまたは汚染を除去すべき相を含む
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の略断面図である。第２図は
第１図のaa′線に沿う断面図である。第３〜８図は本発
明の可能な態様を説明する断面図であり、第９図は本発
明の装置の種々可能な運転方法を示す説明図である。 １……混合部 ２……反応室 ３と４……供給多岐管 ５と６……反復注入単位 ７と８……冷却回路 ９……導管 10……制限された通路 11……噴霧空間 12と13……外被（ケーシング） 14……部分 15……通路 16……導管 17……塔 18……交換器 19……ループ導管 20……火床 21……ボイラー R1,R2,R3……ガスの供給 P1,P2……軸相の供給 Ａ……ガス相の供給 Ｑ……液相の供給
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｂ 9/00 25/234 Ａ Ｃ０７Ｃ 2/84 11/24 17/08 21/06 Ｃ１０Ｇ 9/36 6958−4Ｈ 11/20 6958−4Ｈ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ） 少なくとも２つの個々の第１ガス
    流を基にして少なくとも２種の反応性ガス化合物を接触
    させる方法において、前記第２種の化合物を接触する前
    に少なくとも２つの第１流の各々を、オリフィスを通過
    させることにより個々の第２流に分割し、次いで、個々
    の第２流を互いに接触させて、前記少なくとも２種の化
    合物を基本的混合物の反復単位群を形成し、 （ｂ） その際、前記基本的混合物に対して、該基本的
    混合物の充分な形成に役立つように上記ガス流の少なく
    とも１つの流れからのエントレインメント運動の混合物
    全体に付与し、 （ｃ） 前記オリフィスを通過して反復単位群に分割さ
    れたガスの噴出速度Veが、ガス相を常温常圧下における
    空気としたときに、前記オリフィス上流部の分配速度Vd
    の少なくとも３倍であり、更に （ｄ） 前記エントレインメント運動が対称的螺旋流に
    より全体的に付与され、下流部に制限空間、限定領域が
    配置され、それにより前記ガス流に、それに続く流れ方
    向の軸に対して回転流を与えることを特徴とする、少な
    くとも２つの第１流の各々を、個々の第２流に分割した
    後、お互いに第２流を接触させるガス接触方法。
  2. 【請求項２】制限空間を仕切る壁が反応生成物の局部的
    分解を避けるため充分に低温に保持されることを特徴と
    する前記請求項１に記載のガス接触方法。
  3. 【請求項３】混合物が炭化水素を含有することを特徴と
    する前記請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】ガスの１つが酸素であり、他のガスが水素
    および／または炭化水素からなる気体であることを特徴
    とする前記請求項１ないし３に記載のガス接触方法。
  5. 【請求項５】ガスの１つが塩素であり、他のガスが水素
    および／または炭化水素からなる気体であることを特徴
    とする前記請求項１ないし３に記載の方法。
  6. 【請求項６】公害防止（環境保護）を目的とする前記請
    求項１ないし３に記載のガス接触方法。
  7. 【請求項７】（ａ）２つの供給多岐管３、４に連通する
    少なくとも２つのガス供給口の集合体５、６を備えた部
    分（１）と；前記ガス供給口が内部に開口しているチャ
    ンバー（２）とからなり、 （ｂ）前記２つのガス供給口の各々が、反復的で（複数
    の）かつ隣接同志が対となっているガスの噴出するオリ
    フィスを形成するような形で配列されており、 （ｃ）前記ガス供給口の少なくとも１つが、流れ方向の
    少なくとも１つがガス流に引き続いて供給されるガス流
    の主軸に対する接線成分を、該１つのガス流の噴射速度
    に対して与えるような関係で配置され、更に （ｄ）温度が自動的にコントロールされ得る流体により
    壁温を調節する機能を有することを特徴とする、２つの
    第１流の各々を個々の第２流に分割した後お互いに第２
    流を接触するためのガス接触装置。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5178844A (en) * 1990-04-03 1993-01-12 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for producing nitride products
US5219537A (en) * 1990-04-03 1993-06-15 Phillips Petroleum Company Production of nitride products
US6170264B1 (en) * 1997-09-22 2001-01-09 Clean Energy Systems, Inc. Hydrocarbon combustion power generation system with CO2 sequestration
US6206684B1 (en) * 1999-01-22 2001-03-27 Clean Energy Systems, Inc. Steam generator injector
JP4160213B2 (ja) * 1999-08-23 2008-10-01 株式会社日本触媒 接触気相酸化反応用のガスの混合方法およびその装置
US6247316B1 (en) 2000-03-22 2001-06-19 Clean Energy Systems, Inc. Clean air engines for transportation and other power applications
CA2409700C (en) * 2000-05-12 2010-02-09 Clean Energy Systems, Inc. Semi-closed brayton cycle gas turbine power systems
FR2825648B1 (fr) * 2001-06-07 2003-08-01 Air Liquide Dispositif de synthese de melanges de gaz et utilisation de ce dispositif pour tester des compositions catalytiques
US20030038272A1 (en) 2001-08-24 2003-02-27 Figiel Edmund W. Fire retardant foam and gel compositions
AU2002360505A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-17 Clean Energy Systems, Inc. Coal and syngas fueled power generation systems featuring zero atmospheric emissions
WO2004046523A2 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Clean Energy Systems, Inc. Low pollution power generation system with ion transfer membrane air separation
WO2004050225A1 (fr) * 2002-11-29 2004-06-17 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dispositif de synthese de melanges de gaz et utilisation de ce dispositif pour tester des compositions catalytiques
WO2004081479A2 (en) * 2003-03-10 2004-09-23 Clean Energy Systems, Inc. Reheat heat exchanger power generation systems
WO2005100754A2 (en) 2004-04-16 2005-10-27 Clean Energy Systems, Inc. Zero emissions closed rankine cycle power system
US20070044479A1 (en) * 2005-08-10 2007-03-01 Harry Brandt Hydrogen production from an oxyfuel combustor
JP2007102179A (ja) * 2005-09-07 2007-04-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 高耐久偏光板及び液晶表示装置
US7510697B2 (en) * 2005-12-28 2009-03-31 Chevron U.S.A. Inc. Molecular sieve SSZ-74 composition of matter and synthesis thereof
US20080274040A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Tronox Llc Injector assembly, chemical reactor and chemical process
FR2935041B1 (fr) 2008-08-13 2010-09-10 Vichem Procede et dispositif de traitement thermique d'au moins un effluent comportant des polluants combustibles
BR112018005896B1 (pt) 2015-10-01 2022-02-08 Sgl Carbon Se Dispositivo de combustão para a produção de halogenetos de hidrogênio

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1184576A (en) * 1915-01-20 1916-05-23 Ludwig Scherbel Apparatus for producing hydrochloric acid.
US1238734A (en) * 1917-04-06 1917-09-04 Charles C Averill Process of making lampblack and hydrochloric acid.
US2413420A (en) * 1940-02-26 1946-12-31 Thermo Plastics Corp Method and apparatus for dispersing or drying fluent material in high velocity elastic fluid jets
US2295591A (en) * 1940-02-29 1942-09-15 Hooker Electrochemical Co Method for preventing corrosion of hydrogen chloride burners and coolers
US2368827A (en) * 1941-04-21 1945-02-06 United Carbon Company Inc Apparatus for producing carbon black
US2785054A (en) * 1952-01-02 1957-03-12 Phillips Petroleum Co Carbon black furnace and process
US2989380A (en) * 1953-11-24 1961-06-20 Exxon Research Engineering Co Apparatus for carrying out chemical reactions
BE544123A (ja) * 1954-12-31
DE1206399B (de) * 1963-04-27 1965-12-09 Bayer Ag Verfahren zur Durchfuehrung von Gasphasenreaktionen
DE1252342B (ja) * 1963-09-26 1900-01-01
US3244220A (en) * 1964-01-22 1966-04-05 Erie City Iron Works Furnace for low and high heat value fuels
US3490870A (en) * 1967-08-09 1970-01-20 Columbian Carbon Method and apparatus for the production of carbon black
US3701827A (en) * 1971-07-13 1972-10-31 Continental Carbon Co Process and apparatus for the production of large particle-size,low structure carbon black
FR2257326B1 (ja) * 1973-06-19 1976-05-28 Rhone Progil
US3988427A (en) * 1974-05-22 1976-10-26 Ethyl Corporation Flame reaction process for producing hydrogen bromide
JPS5228824U (ja) * 1975-08-22 1977-02-28
DE2643797A1 (de) * 1976-09-29 1978-04-06 Bayer Ag Verfahren und vorrichtung zum thermischen reinigen von abluft
JPS547626A (en) * 1977-06-20 1979-01-20 Pauru Hiyutsusaa Springgbiased centering slidable spool type control valve
CH630948A5 (de) * 1977-09-02 1982-07-15 Mura Anst Anlage zur russherstellung.
FR2488525A1 (fr) * 1980-08-14 1982-02-19 Rhone Poulenc Ind Procede et dispositif pour la mise en contact d'au moins deux fluides sous forme d'au moins deux phases differentes
FR2508818A1 (fr) * 1981-07-06 1983-01-07 Rhone Poulenc Chim Base Procede de traitement thermique et/ou chimique homogene d'un fluide, et application aux polyphosphates
JPS5892703A (ja) * 1981-11-28 1983-06-02 Daido Steel Co Ltd 燃焼装置

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Publication number Publication date
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AU585239B2 (en) 1989-06-15
EP0171316B1 (fr) 1988-10-12
AU4474685A (en) 1986-01-16

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