JPS5922991A - 混合ガスの製造方法及び製造用バ−ナ - Google Patents

混合ガスの製造方法及び製造用バ−ナ

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JPS5922991A
JPS5922991A JP58118059A JP11805983A JPS5922991A JP S5922991 A JPS5922991 A JP S5922991A JP 58118059 A JP58118059 A JP 58118059A JP 11805983 A JP11805983 A JP 11805983A JP S5922991 A JPS5922991 A JP S5922991A
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ウオ−レン・グリアソン・シユリンジヤ−
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、液体キャリヤ中に同体炭質燃料が含まれたポ
ンプ輸送可能なスラリー或いは液体又は気体の炭化水素
燃料を部分酸化することによる、Ｈ２とＣＯとから成る
混合ガス例え（−１：合成ガス、燃料ガス又は還元ガス
の製造に関するものでめる。
より特定的カ一つの面において、本発明−５そのような
ガスの製造に用いられる改ル、型バーノーに関するもの
である。
〔従来技術〕
部分酸化ガス発生炉に液体炭化水素燃料を導入するため
に環状をバーナが使用されてきた。例えば、本出願人の
米国ｌｒｙ￥「第３，５２８，９３０号には単環状バー
ナが示されており、又、本出願人の米国特許第３，７５
８，０３７号と第３，８４７，５６４号には複環状バー
ナが示されている。しかし、このようなバーナにおいて
は、バーナ正面から下流でただ一組の反応物供給流が混
合され、本発明のバーナの％徴でるる高ターンダウン比
（負荷調整範囲）、予備混合及び、すす吹き又は脱スラ
グ泡能が欠けている。
適当な混合、霧化及び作動安定性を得るために部分酸化
工程に用いられるバーナは特定処理量に合う大きさセし
ている。従来のバーナの場合、万一生成ガスの所要生産
量が実質的に変化すると、バーナを適当な大きさのもの
と取り替えるために系の運転を停止トする必要がめる。
本発明のバーナは効率、安定性及び軸線対称性を維持し
ながらいろいろな生産量レベルで作動するので、このツ
ク−すを用いることによって前■己の問題は回避され、
費用のかさむ運転停止が避けら肛る。
ガス化装置から予熱用バーナを取り外して別の生産用バ
ーナを挿入するといった、予熱バーナによってガス発生
炉を予熱する一層複雑な方法が本出願人の米国１１″Ｉ
Ｐ！／Ｆ第４，１１３，４４５号に記載されている。こ
れとけ対照的に、本発明のバーナはガス発生炉から取り
外すことなく、予ルｊ５とガス生成の両方に使用するこ
とができる。
〔発明の概要〕
本発明によれば合成ガス、燃料ガス又は還元ガス全製造
するための無触媒自由流！？ｔＩＩｆｌｌ！分酸化ガス
発生炉に１種類又は２種類の混合対の反応物供給流全同
時に導入するために、１１１線対称二重同心で？おター
ンダウン比の脱スラッキングバーナが提供される。６対
の反応物供給流は炭質又は炭化水素の燃料流、例えば水
に石炭が庁まれにポンプ輸送可能なスラリー或いは液体
又は気体の炭化水素燃料と、遊離酸素含有ガスの流れと
から成る。混合対の供給流の一方又は両方を同時にバー
ナ内を通過さぜることによつ°Ｃガス化装置１の処、１
！　ｆ；ｉ）が広い範囲で得られる。このバーナは独立
した中央部分と環状部分を含むので、６対の供給流（′
ま分離されたま壕バーナを通過する。
このバーナは予備混合能力ど高いターンダウン比を有し
、又、バーナの長手方向中実軸線と同軸をなす４本の同
心円筒形導管を含む。この４本の同軸同心導管は半径方
向に離隔していて３本の同軸同心環状流路を形成してい
る。これらの導管と環状流路はすべて上流端が閉鎖され
、下流端が開放している。この４本の同軸同心導管はそ
れぞれ実質的に円筒形であり、バーナの下流端で先細の
長牛径円錐台形ノズルに徐々に変化する下流端を有する
。中央予備混合帯域と環状予備混合帯域は中央導管と第
３導管の各先端をバーナの正面から後退させることによ
って得られている。第２導管と外側導管の各下流端はバ
ーナの正面で終端している。遊離酸素含有カスと、炭質
燃料スラリー又は炭化水素燃料との交互した対の供給流
が４本の導管の上流端にそれぞれ供給される。１対の供
給流は中央混合室又は環状混合室で合流して混合される
。別法として、２対の供給流の６対は別々に混合される
。即ち、１つの対が各別々の予備混合室で混合される。
水冷平面板にはバーナの正面で空気或はすす吹き用又は
脱スラグ用の媒質を導入するために各独立の流路が設け
られている。
本発明のバーナによって得られる利点として、バーナの
出口における反応成分の速度をガス化装置の広範囲の処
理量にわたってほぼ最適値に維持することができる。処
理量は広範囲にわたって高く又は低く変化させることが
できる。さらに、反応物の流れ方式か軸線対称性となり
、バーナの正面上でのすす又はスラグの形成が［Ｓ１市
される。
一実施態様に４？いで、パ、−すは燃料ガスを中央流路
に通し、空気を残りのすべての流路に通すことによって
予備加熱と生産とが＆０み合わさったバーナとして使用
することができる。
〔実施例〕
本発明は、合成ガス、燃料ガス又は還元ガスの製造のた
めの無触媒部分酸化工程に使用される新規なバーナに関
するもので必る。このバーナは反流 応！吻燃料が液体キャリヤ中に固体炭質燃料・１を含ん
だポンプ輸送り］能なスラリーでるる場合に好ましく使
用される。その曲の適尚な炭化水素反応物燃料流として
任意に温度調節剤が混合された液体又は気体の炭化水素
燃料及びこれらの混合物が挙げられる。バーナ内では、
任意に温度調節剤が混合された遊離酸素含有ガスの反応
物供給流が反応物燃料流に混合される。この混合反応物
は次いで慣用の部分酸化ガス発生炉の反応帯域に吐出さ
れる。
高温原料ガス流が、耐火物裏張υした無触媒自由流動部
分酸化ガス発生炉の反応帯城門で、約１７００〜３５０
０”Ｆの範囲の温度及び約１〜３００気圧、好ましくに
Ｌ約５〜２５０気圧、さらにＨ−ましくは約１０〜１０
０気圧の範囲の圧力のゴ・で生成される。典型的な部分
酸化ガス発生炉は本出願人の米国特許第２，８０９，１
０４号に記載されている。
ガス発生炉から流出する原料ガス流はＨ２、Ｃｏ　。
ＣＯ２と、）Ｉ＝　Ｏ、Ｎ２．　Ａ　、　ＣＨ４，Ｈ２
Ｓ及びＣＯ８から成る群から選ばれた少なくとも１種類
の物質とからなる。燃料と操作条件とによっては粒子状
炭素、フライアッシュ又はスラグが原料ガス流と一緒に
生成される場合がある。
部分酸化ガス発生炉の操作の間に、バーナを交換しＡい
て流出ガスの生成量をプラントの設計出量以下に、急激
に低下させることが必要となる場合があり得る。バーナ
の交換には遅ｇを伴ってコスト・高となる停止期間が必
要でるる。したがって、発電のための総合ザイクル操作
においては、圧力降下が最少でるりかつ安定な操作と効
率を個性にすることなく処理層の水準を急激に高く又は
低く変えることができる耐久性のるるバーナが要求され
ている。さらに、そのバーナＵ液体、固体及びガスの各
燃料及びこれらの混合物といつだ、′ｉ５種の燃料で作
動しなければならない。これらの要件は本発明のバーナ
によって満たされた。固体炭質燃料の液相スラリーのガ
ス化に従来のバーナを使用し念場合、不安定な燃焼と効
率の低下が起こることがβり得る。さらに、供給流の混
合が不十分となりかつ固体燃料粒子が十分な量の酸素と
接触しないままガス化装置を通過する場合がらり得る。
反応帯域内の未反応酸素はその後生成ノｊスと反応する
ことができる。さらにまた、従来のバーナの正面では吐
出オリアイスの周囲の平面上にすす及びスラグが形成さ
れ、これがバーナの出口での反応成分の速度と流れ方式
に妨害全与える。これらの問題は本発明のバーナによっ
て回避される。
本発明のバーナの中央導管及び各環状流路を通過する反
応物流の速度は、この反応物流が固体炭質燃料の液体ス
ラリー又は任意に温度調節剤が混合された液体炭化水素
燃料でるる場合には、約１〜５０ｆｔ／′８ｃｃ、好′
ましくＱ」、ｌ’ｙ　２　”−２０ｆｔ／ｓｅｅの範囲
でめジ、又、この反応物ｆ）ｉｉ；が、任意に温度調節
剤が混合された気体炭化水素燃料又は遊離酸素含有カス
でβる場合には、約１００　ｆ　ｔ／’ｓｅ　ｃ〜音速
、好ましくは１５０〜５００　ｆｔ／ｓｅｃ　　の範囲
である。
心合セヒン、フィン、位置決めベーン、スペーサ及びそ
の他の慣用手段によって各導管は互いに対称的に離隔さ
れ、供給流の自由流！ＩＩを妨害することなく安定な並
列状態に維持される。
中央導管とｄｉ　３導管の各下流端は、それぞれ中央予
備混合室と環状予備混合室を形成するようにバーナの正
面から上流方向に後退している。各反応混合物は吐出前
にこれらの予備混合室内で緊密に混合される。スラリー
媒質の一部は燃焼することなく予備混合室内で蒸発する
場合もめり得る。
例えば、液体キャリヤの約０〜１００容ｆｔ’ｒ　％、
好ましくは２〜８０容量係が燃焼することなく蒸発する
。中央／環状予備混合室の容積比は約０５〜１．５の範
囲、好ましく　＆：ｉ　１．　Ｏとすることができる。
第２導管と外側導管の各下流端はバーナの正面で終端し
ている。中央導管と第３導管の各下流端は混合をよくす
るためにバーナの正面にるる中央予備混合室出口オリフ
ィスの最小長径の約０・５〜１２倍、好ましくは２倍よ
り大きく１０倍丑での範囲の距離だけバーナの正面から
上流方向に後退している。ＩＢ、ましくけ、中央導管と
第３導管の各下流端はほぼ同じ距離だけバーナの止面力
・ら」：流方向に後退している。
４本の同心同ＪｌｉＩＩｌ導Ｖはそれぞれ笑質的に円筒
形でろ夕、各導管の下流端が徐々に変化してバーナの下
流端において先細長半径口６７／、台形のノズルとなっ
ている。用ｍｌ「長半径」はよく知られておりＡｍｅｒ
ｉｃａｎ　５ｎｃｆｅｔｙ　ｏｆ　Ｍｅｑｈａｎｉｃａ
ｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ’ｓ　（ＡＳＭＥ）規格の長半径
ノズルの形状のものでるる。この用語の詳細な説明はＨ
ｕｂｅｒｔｏ、Ｃｒｏｆｔ著の　’　Ｔｈｅｒｍｏｄｙ
ｎａｍｉｃｓ　ＦｌｕｉｄＦｌｏｗ　ａｎｄ　Ｈｅａｔ
　Ｔｒａｎｓｍｌｓｓｌｏｎ”　１５５頁１Ｆｉｒｓｔ
　Ｅｄｉｔｉｏｎ　、　　１９８３　ＭｃＧｒａｗ−Ｈ
３ＩＩＢｏｏｋ　Ｃｏｍｐａｎ）ｒ　ＫＳる。
単一中火予備混合室の長さは、中央導管の先端がバーナ
の正面から上流方向に後退している距離によって決まる
。中央予備混合室の内壁は徐々に変化して先細長半径用
ｍｒｂ台となっている第２導管の内壁によって境を形成
している。単一環状予備混合室の長さは、ｔＳ３導管の
先端がバーナの正面から上流方向に後退している距離に
よって決まる。
環状予備混合室の内壁は、第２導管の外面の一部と、徐
々に収束してバーナの下流端で長半径円錐台となってい
る外側導管の内面の一部とから成る。
前記各予備混合室のバーナ正面における出口には、耐熱
剛、摩耗性材料、例えば炭化タングステン又は炭化ケイ
素から成る円錐台形挿入物を設けることができる。
バーナを操作する場合、流量制御手段を使用してバーナ
内の各流路への４つの供給流の流れ全開始、停止及び制
御することができる。バーナに入って、異なる速度で同
時に通過する各供給流は各予備混合室内で互いに衝突し
合って混合する。一つの反応物流、例えば液体媒質中に
固体炭質燃料が含まれ、任意に湿ｆ調節剤が混合された
液体スラリーと、い凍ひとっの反応物流、例えば任意に
温度調節剤が混合された遊離酸素含有ノＪスの気体流と
が衝突することによって液体スラリー幻、破壊されて微
細な荻となる。こうして多相混合物か生成される。この
混合物が本発明の無障害（ｕ　ｎ　０１）ｓｔｒｕｃＬ
ｅｄ　）バーナ内全自由に通過するとき、その速度は変
化する。例えば、バーナ内の各所での混合物の速度は約
２０〜６００　ｆｔ、’ｓｅｃ　　の範囲となり得る。
混合物がバーナ内を通過する時の速度変化は主として流
路の直径及び混合物のＩ（！：温度との変化の結果であ
る。この変化＆ｊ、各成分の十分な混合を促進する。乱
流領域で操作することによって混合を最高とすることが
できる。さらに、バーナ内で物質量の熱交換が直接行な
われる。供給流がバーナを出る前に、供給流中のり、体
の０〜１００容景係、例えば約５〜８０容量チが燃焼を
伴わないで蒸発することができる。先細出口オリフィス
によって、供給流は加速されて部分酸化ガス化装置の反
応帯域中に直接入る。
バーナの予備混合室を通過中に可燃性物質が燃焼するの
を防止するために、火炎法は速度よυ大きい吐出速度で
多相混合物をバーナ先端の中央及び環状の各出口オリフ
ィスから吐出させることができる。火炎速度は混合物の
組成、温度及び圧力といった諸因子の関数でるる。この
速度は慣用の方法で計算できるか、実験的に求めること
ができる。中央出口オリフィスから吐出される多相混合
物と環状出口オリフィスから吐出される多相混合物との
吐出速度比は約０．５−１．５の範囲でろってよく、例
えば１，０でめる。バーナの外側胴部をその長さ方向に
冷却コイルで巻いても巻かなくもよく、それは供給流の
温度、速度、滞留時間及び組成；液体キャリヤの所望蒸
発量；ガス発生炉内での再循環ガスの温度と量；及びバ
ーナの所望寿命によって決まる。
バーナの下流先端の中央オリフィス及び／又は環状オリ
フィスから同時に出る多相混合物Ｌバーナの正面から下
流で合流して混合する。有利なことには、本発明のバー
ナによれば、発熱部分酸化反応がバーナの正面から下流
の十分な距離のところで行なわれるので、バーナを１々
による損傷から守ることができる。
乾燥固形分が約３０へ・７５１＃、’７ｔ：係、好まし
くＱよ約４０へ・７０重蟇乃の同体炭質燃料のポンプ輸
送可能なスラリー及び／又は液体炭化水素燃料を本発明
のバーナの入口流路に通すことができる。液体炭化水素
燃料又はスラリーの入口温度はほぼ周囲温度〜５００１
ｒの範囲でるるか、断力の入口圧力が約１〜３００気圧
、好寸しくは５〜２５０気圧、さらに好ましくけ約１０
〜１００気圧の範囲でるる場合、前記入口温度は液体炭
化水素又は固体炭質燃料用キャリヤの蒸発温度以下が好
ましい。
適邑な固体炭質供給原料の記載に本明細書で用いられて
いる用語［固体炭質燃Ｔ［１は、石炭、石炭コークス、
石炭からの炭、石炭液化残渣、石油コークス、粒子状カ
ーボンすす及び、オイルシェール、オイルサンド及びピ
ッチから誘導された固体物質から成る群から選ばれた各
種物質及びこれらの混合物を意味する。石炭は亜煙炭、
歴青炭、亜歴に炭及び亜炭の全ａｍを使用することがで
きる。粒子状炭素は、本発明における部分酸化過程の副
生物として得られるもの又は化石燃料の燃焼によって慴
・られるものでろってよい。用語１一固体炭質燃料−１
け又定義によって、厨芥片、脱水下水廃棄物及び、アス
ファルト、ゴム及び自動車ゴムタイヤを含むゴム様物質
といった半固体有機物質も意味し、これらは後述の粒度
に粉砕することができる。
固体炭質燃料は粉砕して、その１００％”２Ｚ　ＡＳＴ
ＭＪＤＩＩ−７０ふるい表示規格１．４ｍｍ（別名屋１
４）を通過しかつ少なくとも８０％がＡ　Ｓ　ＴＭＥｌ
ｌ−７０ふるい表示規格０．４２５ｒｎｒｎ　（別名墓
４０）を通過するものが好ましい。固体炭質粒子燃料粒
子の含水量は約５〜８０容量チ、好オしくは２〜２０重
片−の範囲でろる。
本明細書で用いられている用語「遊離酸素含有ガス」と
は、空気、酸素富化即ち酸素２１モルチ以上の空気及び
実質的に純粋な酸素即ち酸素９５％以上（残りは■■２
　と希ガスと力・らなる）のことである。
燃料流と同時にバーナ内の空の流路がらガス発生炉の反
応帯域Ｖこ、遊離酸素含翁ガス流が、酸素富化空気の場
合は約周囲温度〜１５００’Ｆの範囲、好ましくは約Ｊ
′？ｆＪ囲温度〜３００下の範囲の温度で又、空気の場
合は約５００〜】２００°Ｆ　の範囲の温度で供給され
る。圧力は約１・〜３００気圧、好″！、（７くは５〜
２５０気圧、さらに好ましくは１０〜１００気圧の範１
）ｆｌで５ｂる。固体炭質燃料中の炭素１原子に対する
、遊離酸素の原子数と固体炭質燃料中の有機結合酸素の
原子数との汗ＮＩ゛の割合（０／ＣＭ、子比）　ＰＪ’
、　０．５〜］、、９５　　ノ範囲トスル？−とができ
る。反応帯域内の遊離酸素含有空気の場合、前記Ｏ／Ｃ
原子比の範囲ｔよ約０．５〜１，７、好ましくは０．７
〜１，４とすることができる。より特定的には、反応帯
域へ空気を供給する場冶、前記０／Ｃ比は約０．７〜１
．６、好ましくは約０．９〜１．４とすることができる
。
本明細書で用いられている用語「温度調節剤」とは、水
、水蒸気、ＣＯ２、Ｎ２又は化成ガス流の循軸部分のこ
とをいう。温度調節剤は燃料流及び／又は酸化体温と混
合されていてもよい。
一実施態様による列として、供給流は液体炭化水素と固
体炭質燃料とのスラリー力・ら成る。液相中のＨ２Ｏは
液体炭化水素キャリヤと例えばエマルションとして混合
させることができる。Ｈ２Ｏの一部、即ち存在するｌｈ
ｏ全第、の約０〜２５重量％は遊離酸素含有ガス中に混
合される水蒸気として導入することができる。Ｈ２０／
燃料の重責比は約Ｏ〜５、好ましくは０．１〜３の範囲
とすることができる。
固体炭質燃料のポンプ輸送可能なスラリーをつくるため
のＭ、濁用ｔＩ￥質として本１ｕＪ細癲°において用い
られている用語「液体キャリヤ」とけ、水、液体炭化水
嵩類及びこれらの混合物から成る群から選ばれた種々の
物質のことである。しかし、固体炭質燃料の粒子に対し
ては水が好ましいキャリヤでるる。一実施態様において
は、液体二酸化炭素が液体キャリヤでろる。その場合、
液体スラリーは４０〜７０重量−の前記固体炭質燃料か
ら成っていてよく、残りは液体ＣＯ２でめる。ＣＯ２−
固体燃料スラリーは、圧によって異なるが約−６７’Ｆ
〜１００″Ｆの範囲の温度でバーナに導入することがで
きる。
適当な液体キャリヤの記載に本明イ（１１￥！！で用い
られている用語［液体炭化水素物質１とンよ、液化石油
ガス、石油留出物及び残油、ガソリン、ナフサ、ケロシ
ン、原油、アスファルト、舒油、残油、タールサンド油
及びけつ岩油、石炭由来の油、芳香族炭化水素（例えば
ベンゼン、トルエン、キシレン留分）、コールタール、
流動接触分解工程力）らの循埠軸油、ニーカー軸油のフ
ルフラール抽出物、メタノール、エタノール及びその他
のアルコール類及び、オヤソ及びオキシル合成で得られ
る副生酸素含有液体炭化水素類及びこれらの混合物とい
った種々の物質のことである。
本明細書で用いられている用語「すす吹き用又は脱スラ
グ用の気体媒質」とはＮ２　　、　ＣＯ２、再循環生成
ガス及びこれらの混合物のことでるる。
第１図と第２図に示した本発明のバーナは、各供給流を
バーナ内の交互の流路に通すことによって操作さぜるこ
とかできる。典型的な操作様式は以下の第１表と第ｕ表
に要約されている。
第１表に、バーナによってガス化装置に導入される各物
質とそれらの対応記号が列挙されている。
固体炭質燃料０３）、水（Ｃ）及び液体炭化水素Ｃ）ヲ
バーナ入口から上流で種々の組み合せで混合してポンプ
輸送可能なスラリーを得ることができ、このスラリーを
バーナに導入した後、第１表に示す通りバーナの数本の
自由流動流路の１つに通すことができる。例えば、第■
宍の第１行目に示す通り、水（０が混入さ九た固体炭質
燃料（Ｂ）から成るポンプ輸送可能なスラリー流をバー
ナ（第１図と第２図参照）の第１環状流路及び／又は第
３環状流路に通すことができる。普通の操作においては
、バーナの１セクシヨン内の戒る流路に燃料流が導入さ
れるときはいっでも、任意に水蒸気が混入された遊離酸
素含有ガスの対応流がバーナの同じセクション内の空の
流路に同時に通される。
第１表 遊陥酸素含有ガス　　　　　　　Ａ 固体炭質燃料　　　　　　　　　Ｂ 水又は二酸化炭素　　　　　　　Ｃ 水蒸気　　　　　Ｄ 液体炭化水素　　　　　　　　　）℃ 温度調節剤　　　　　　　　　　Ｆ 気体炭化水素燃１　　　　　　　Ｇ 第　　■　　表 中央導管　第１環状流路　第２．蛎伏流路　第３環状流
路Ａ　　　　　　　　　　　Ｂ４ＣＡ　　　　　　　　
　　　　Ｂ　−ト　ＣＢ　”　ＣＡ　　　　　　　Ｂ　
＋　ＣＩＶＡ＋Ｄ　　　　Ｂ＋Ｅ　　　　　Ａ→Ｄ　　
　　　Ｉ３＋ＥＩ３＋Ｅ　　　　Ａ＋Ｄ　　　　　　Ｂ
＋Ｅ　　　　　Ａ＋ＤＢ＋ＣＡ　　　　　　　　　Ｅ　
　　　　　　ＡＥＡ　　　　　　　　　Ｅ　　　　　　
　ＡＡＥ　　　　　　　　Ａ　　　　　　　ＥＥ’　　
　　　Ａ　　　　　　　　　Ｂ＋ＣＡＡ　　　　　　Ｇ
　　　　　　　　Ａ　　　　　　　Ｂ＋ＣＡＧ　　　　
　　　　Ａ＋ＤＥ Ａ　　　　　　　Ｂ＋Ｆ　　　　　　Ａ　　　　　　　
Ｅ＋Ｆ本発明のバーナの操作様式は第■表に示した以外
に各種のものが可能でるる。
燃料流の１つが液体炭化水素でるるか、固体炭質燃料の
スラリー用の液体キャリヤ〃二液体炭化水素物質でめる
場合、バーナ内での早期燃焼は次の１つ又は２つ以上の
方法によって回避することができる。
（１）中央導管と第３導管のバーナ正面からの後退を少
なくすること。
（２）燃料をその自己発火温度以下に保つこと。
（３）バーナ先端の中央及び環状の各出口オリフィスに
おける多相混合物の吐出を火炎法は速度以上の速度で行
なうこと。
（４）固体燃料スラリーに水を含有させること。
（５）空気に水蒸気を混合すること。
（６）空気又は酸素富化した即ち酸素が約４０容量％壕
での空気を使用すること。
本発ツ］のバーナ組立体は、例えば本出願人の米国Ｉ峙
許第３．５４４２９１号に示されているような、耐火物
裏張ジの非光てん自由１ＪｒＬ動無触媒合成ガス発生炉
の上部入口から挿入される。バーナはガス発生炉の長手
方向中実軸線に沿って延び、その下流端は反応帯域に直
接吐出を行なう。任意に温度調節剤を含有してガス発生
炉に導入さｙする各反応物供給流の相対的割合は、燃料
中の炭素の実質的な割合、例えば約９０％重量％又はそ
れ以」二までか炭素酸化物に変化するようにかつ自己発
火反応帯域の温度を約１７００°〜３５００下の範囲、
好ましく１’、Ｊ：２０００°〜２８００下の範囲に維
持するように注意深く制御される。
反応帯域内での滞留時間は約１〜１０秒の範囲、好まし
くは約２〜８秒の範囲でるる。ガス発生炉への供給物が
実質的に酸素でるる場合、ガス発生炉から流出するガス
の乾燥基準モル饅組成は次の通ｐになりイＣる： Ｎ２．１０〜６０：　Ｃ０，２０・−６０’、ＣＯ２、
５〜４０　：　ＣＨ＜　、　０．０１〜５　：Ｈ２Ｓ　
＋　ＣＯ８、０〜５：Ｎ２　、Ｏ−５及びＡｒ　、　Ｏ
−１，５゜ガス発生炉への供給物が空気でるる場合、ガ
ス発生炉の流出ガスの組成は乾燥基準モルチでほぼ次の
通りとなり得る： Ｎ２．、２〜３０；Ｃｏ、５〜３５；ＣＯ２＋５〜２５
：Ｃ）Ｉイ　　、　　０〜２　　：　　　Ｉ（２ｓ　　
＋　ｃＯ８、０〜　３　　；Ｎ２，４５〜８０及びＡｒ
　、　０．５〜１．５゜未変化の炭素及び灰は流出ガス
流に含まれる。
有利外ことには、本発明のいまひとつの実施態様におい
ては、本発明のバーナは生産用バーナＣほかにガス化装
ｆｉｆｆｉの始動の際の予熱バーナとして使用すること
ができる。これによって始動手順が簡ｌｊｉになる。従
来、ガス予熱バーナ全生産用バーナに取り替える際に時
間が浪費され、ガス化装置が冷えた。今や、ガス化装置
を操作温度まで加熱し、同時に燃料ガスを中央導管に通
しかつ空気をバーナ内の残りのすべての流路、即ち、面
板内の気体媒質分配ヘッダーから延びる各流路を含む供
給流のための流路に通すことによってガス化Ｂ’ｊ　Ｉ
ｆｆ。
を操作温度に維持することができる。
燃料と空気は混合されて十分均一な混冶物となる。次い
で混合物の燃焼は絶対圧力約０，５６〜３００気圧、好
ましくは１気圧の下でガス発生炉の反応帯域内で実質的
な完全燃か１ｔによって行なわれる。完全燃焼生成物は
反応帯域から除去される。
例えば、この生成物を大気中へ放出させることができる
。こうして、反応帯域Ｃよ加熱され−〔、固体炭質燃料
のポンプ輸送可能なスラリー、液体又は気体の炭化水素
燃料及びこれらのイ′ｆＩ、合物〃・ら成る群から選ば
れかつ遊１１１１酸素ガスを含有１〜、そして任意に温
度調節剤全含有する王燃料の白熱部分酸化反応の発火に
必要な温度となる。例えば、自己発火温度ｔよ約２００
０°〜２７００　’Ｆ　）ＩＩｌｉ５ｖＪＪ　トｔ’　
ル？ニーとができる。この時点で、燃料ガスと空気Ｕ逝
断さ法主燃料と遊離酸素含有ガスとが任意に温度調節剤
を混入されてバーナの中央セクション及び／又は環状セ
クションの各流路に通される。
主燃料と遊離酸素含有ガスとの流れは混合されて十分均
一な混合物となる。この混合物は自己発火によって発火
し、自由流動無触媒カス発生炉の反応帯域内の下河で部
分酸化によって燃焼する。
添付の図面について本発明を一層詳細に説明する。図面
（伏木発明の好適実施例を示すものでめるが、本発明は
図示の特定の装置４及び物質に限定されるものではない
。各図における対応部分には同じ参照番号が付けてろる
。
′ＰＳ１図は高ターンダウン比の脱スラグ式バーナ組立
体？示す。バーナ１は、自由流動部分酸化合成ガス発生
炉へその頂部入口から下に向って入り込む下流正画２を
有する。バーナ１の長手方向中実軸線は取り付はフラン
ジ３によって合成ガス発生炉の中心す１１）線と一致さ
せるのが好寸しい。バーナ１は中央、第２、第３及び外
ｔ１ｕの各同心円筒形導管４，５，６．７から成る。同
軸の環状水冷面板８がバーナの下流端に存在する。外部
冷却コイル９でバーナ１の下流端を取り囲むことができ
る。
反応物供給流のための各入口管１５〜１８が中央導管４
及び同心円筒形２８管５〜７Ｖこそれぞれ接続されてい
る。空気、すす吹き用又は脱スラグ用の気体媒質のだめ
の入口管１９が外側導管１７に接続されている。
バーナ１は２つの主要セクション、即ち、中央セクショ
ンと環状セクションとから成る。このバーナは１つのセ
クションを使用するが、両セクションを同時に操作して
使用することができる。したがって、一対の反応物供給
流全１つのセクション又は両セクションに導入すること
ができる。
バーナの中央セクションは中央導管４、同心円筒形の第
２導管５及びこれらの導管の間の環状流路から成る。バ
ーナの環状セクションは回心円筒形の第３導管６、同心
円筒形の外側導管７及びこれらの導管の間の２本の管状
流路力・ら成る。）一対の反応物供給流は、例えば管路
２６、流量制御手段２７、管路２８及び入口管１５ＶＣ
よって管路２６内の遊離酸素含有ガス流を中央導管４に
通し、同時に、管路３１、流量制御手段３２、管路３３
及び入口管１６によって管路３１内の石炭−水スラリー
供給流の一部を円筒形第２導管５に導入することによう
で、バーナの中央セクションに導入することができる。
同様にして、一対の反応物供給流は、例えば管路３５、
流量制御手段３６、管路３７及び入口管１Ｔによって管
路３５内の遊Ｎｉ１酸素含有ガスの一部を円筒形第３４
管６に通し、同時に、管路３８、流量制御手段３９、管
路４０及び入口管１８によって管路３８内の石炭−水ス
ラリーの供給流の一部を円筒形外側導管γに通すことに
よって、バーナの環状セクションに導入することができ
る。
別の実施例においては、各供給流が交換され、管路内２
６に石炭−水スラリーを入れ、その一部全中央導管４及
び／又は第３導管６に導入できるようにし、同時に、管
路３１．３Ｂ内に遊離酸素ガスを入れ、その一部を第２
導管５及び／又は外側導管γに導入できるようにする。
管路４５内の空気又は、すす吹き用又は脱スラグ用媒質
といった気体物質は、管路４５、流量制御手段４６、管
路４Ｔ及び入口管１９によって、外側導管Ｔの管壁内ｅ
こ長手方向に延びる流路（後の方で詳述される）に供給
される。
第２図は、第１図に示したバーナの１６１ｕ端及び下流
端の長手方向断面図を示す。
バーナ１の上流端に関しては、円板５０が中央導管４の
」−流量に例えば溶接にＪ、って設けられ、そこを閉鎖
している。管路１５内の供給物流は無障害中央流路５１
を下降して通る。中央４．管４と第２導管５とは複数個
のスペー−−ｖによって離隔されて同心ｆｇ１環状流路
５３丘形成しでいる。管路１６内の供給物流は無障害環
状流路５３を下降して通る。円板５４が第２導管５の上
流端に設けられ、そこを閉鎖している。中央導ｆＵ４は
円板５４を垂直に貫通してこの円板と気密封止？形成し
ている。第２導管５と第３導管６とは榎数個のスペーサ
によって離解されて同心第２環状流路５６を形成してい
る。円板５γが第３導管６と環状流路の各上流端に設け
られ、そこを閉鎖している。第２導管５は円板５７ｆ、
垂直に貫通してこの円板と気密封止を形成している。第
３導管６と外側導管７とは複数個のスペーサによって離
隔されて同心第３環状流路５９を形成している。円板６
０が外側導管γと環状流路５９の各上流端に設けられ、
そこを閉鎖している。入口管１日が長手方向流路手段６
１の上流端と連絡するように図示されている。この流路
手段６１１−１．第２図においでは、バーナの長手方向
中心軸線と同軸の同心血円筒形環状流路として示されて
いる。別の実施例では、この長手方向ＭＬ路手段６１は
、バーナの長平方向中心軸線と平行に延びる長手方向中
心４１１線を有する複数本の円筒形流路から成ることが
できる。この円筒形流路は同心リング状に等間隔で離隔
して外側導ｖ７の管壁を長手方向に貫通することができ
る。
さらに、流路手段６１の上流端からは、ノ（−すの円周
に等間隔で離隔している複数本の入口管１８から空気又
はその他の気体媒質を供給することができる。管路１９
内の空気又は、すす吹き用又はて通る。
バーナ１の下流端に関しては、長手方向流路６１の下流
端が環状平面板８内の同心環状の空気又は気体媒質分配
ヘッダ６５に連絡している。複数本の直円筒形流路手段
６６が分配ヘッダ６５に連絡して、パー・す１の正面か
ら前記気体媒質の複数の高速噴射流を通過さするように
している。複数本の流路手段６６は同心リング状に等間
隔で離隔しバーナの長手方向ｆｆｌ＋線となす収束角が
約０〜４５゜約えば約１０〜３５°でろる直円筒形又は
円錐台のパターン全形成している。るるいは、流路手段
６６は収束角が約０〜４５°の範囲で心る、任意に分配
ヘッダ６５を有する単一の同心直円筒形又は円錐台形「
Ｓ＾伏流路とすることができる。
中央予備混合室６７は単−室でろって、その長さは、中
央導管４の先端６８がバーナ１の正面２から上流方向に
後退している距離によって決まる。
中央予備混合室６γは全サイドが第２導管５の先細長半
径円φＩＬ台形ノズル６９の内壁によって境を形成して
いる。図示の実施例においては、各導管４〜７は、中央
予備混合室出口オリフィスの最小直径の約２．５倍の距
離だけバーナの正面から上流方向の部分までは実質的に
円筒形である。耐熱耐摩耗性材料即ち炭化タングステン
又は炭化ケイ素から成る円錐台形挿入物７０が必要に応
じてノズル６９の下流先端に挿入される。
環状予備混合室７１は単−室でろって、その長さは、第
３導管６の先端７２がバーナ１の正面２から上流方向に
後退している距離によって決まる。
環状予備混合室７１Ｖｉ同軸の先細長半径円錐台形環状
流路から成る。環状予備混合室７１は全サイドが第２導
管５の先細長半径円錐台形ノズル６９の外壁と、外側導
管７の先細長半径円錐台形ノズル７３の内壁と７′）１
ら成る。耐熱耐摩耗性材料即ち炭化タングステン又は炭
化ケイ素から成る円＃ｉ（：台形ノズル挿入物７４が必
要に応じてノズル７３の下流先端に挿入される。
面板８は冷却水を循環させるための同心１Ｌ″形環状流
路７５を備えている。冷却コイル９が流路７５の入口と
出口に接続されている。
本発明の精神と範囲に反することなく本発明の変更と変
化を行なうことができるが、その範囲は特許請求の範囲
に示した通りである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のバーナの実施例を示す垂直長手方向の
概略図、第２図は第１図に示したバーナの上流端と下流
端の長手方向断面図でろる。 １・Φ・・バーナ、２・・・・下流正面、４・・・・中
央導管、５・・・・第２導管、６・・・・第３導管、Ｔ
・・・・外側導管、８・・・・面板、５０，５４，５７
．６０・・・・円板、５２．５５，５８・・・・スペー
サ、５１・・・・中央流路、５３・・・・第１環状流路
、５６・・・・ｗ、２環状流路、５９＠・・・第３環状
流路、６１・＠嗜・長手方向流路、６５・・・・分配ヘ
ッダ、６７・・・・中央予備混合室、６日・・・・先端
、６９・・・・ノズル、Ｔ１・・・・環状予備混合室、
Ｔ２・・・・先端。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）液体キャリヤ中に固体炭素質燃料が含まれたポン
    プ輸送可能なスラリーと、任意に温度調節剤が混合され
    た遊離酸素含有ガスとから成る供給流を部分酸化させる
    ことによって、Ｈ２、ＣＯ、Ｃｏｐ。 と、ＨｘＯ，Ｎ２　、Ａ、ＣＨ４，ＨｚＳ　及びＣＯ８
    から成る群から選ばれた少なくとも１稍類の物質とから
    成る混合ソＪスの連続製造方法で８って、前記部分酸化
    は自由流動のガス発生炉の反応帯域において約１７００
    °〜３５００’Ｆ　の範囲の自然発火織度及び約５〜２
    ５０気圧の範囲の圧力の下で発生し、前記製造方法は液
    体キャリヤ中に固体炭質燃料が含有されたスラリーから
    なる第１反応物供給流の第１の流れを液相状態で、約周
    囲温度〜５００下の範囲の温度、約５〜２５０気圧の範
    囲の圧力及び毎秒約１〜５０ｆｔの範囲の速度で、ノ（
    −すの中央導管又は第１環状流Ｎから前記）（−すの中
    央予備混合室に送る第１の工程と、同時に、任意に水蒸
    気が混合された遊離酸素含有ガスから成る第２反応物供
    給流を、約周囲温度〜１５００’Ｆの範囲の温度、約５
    〜２５０気圧の範囲の圧力及び毎秒約１００　ｆｔ−晋
    速の範囲の速度で中火導管及び第１環状流路のいずれか
    空の方に通す第２の工程と、Ｊ−、記第１工程及び第２
    の工程からの前記第１及び第２の各反応物供給流ｔ　Ｏ
    ＩＪ記中央予備混合室内で一体に混合し、前記液体キャ
    リヤの約０〜１００容足楚を蒸発させて自己発火温既以
    下の温度の多相混合物を生成さる工程で、固体炭質燃料
    中の炭素１原子ＶＣ対する、遊啼醪素の〃；〔千載と固
    体炭質燃料中の有機結合酸素の原子数との合削の割合（
    ０／Ｃ原子比）を０，５〜１．９５の範囲とし、固体炭
    質燃料と液体炭化水素物質（もしろれば〕の合！１１の
    ｌ　ｊｂ当υＨ２０のｚｂ数（ＬＯ／燃料重量比）を約
    ０．１・−３，０の範囲とするｔＰＪ３の工程と、同時
    に、前記第１反応物供給流の第２の流れを第１工程に明
    記したと実質的に同じ温度、圧力及び速度で、バーナの
    第２又は第３の環状流路からバーナの環状予備混合室に
    送る第４の工程と、同時に、前記第２反応物供給流の第
    ２の流れを第２の工程に明記したと実質的に同じ温度、
    圧力及び速度で、バーナの第２及び第３の各環状流路の
    いずノ″Ｌか空の方に通して前記環状予備混合室に送る
    第５の工程と、上記第４工程及び第５工程からの前記第
    １及び第２の各反応物供給流を前記環状予備混合室で一
    体に混合し、前記液体キャリヤの約θ〜１００容景％を
    蒸発させて自己発火温度以下の温度でかつ第３工程で明
    記したと実質的に同じ０／Ｃ原子比及びＨ２Ｏ，／燃料
    重ｎ、比の多相混合物を生成させる輿６の工程と、上記
    第３工程及び第６エ程において予備混合室内で生成され
    た多相混合物をバーナから吐出させる第７の工程と、上
    記第７の工程からの多相混合物をガス発生炉の反応帯域
    で一体に混合し、かつ部分酸化によって反応させる工１
    呈とからなり、前記第１工程にｈＣ１載のノ（−すは、
    その長手方向中心軸線がバーナの長手方向中心軸線と同
    １１ＱＩＩをなし、中央導管の上流端に閉鎖手段が取り
    付けられていてこの上流端を閉鎖し、中央導管の下流端
    にろる無ｍ−７ｔ＋ロノズルは、中央予備混合室を形成
    するようにバーナの正面から上流に位置する円形出口オ
    リフィスを経て吐出を行なうものでるり、中央予備混合
    室はバーナの正面にるる無障害円形出口オリフィスから
    吐出を行なうものでめり、中央導管の上流端には８′ｇ
    １反応物供給流のための導入手段が接続された中央導管
    と、前記中央導管とその長手方向に同ＩＩ）ｈ７１１１
    １つ同心をなし、第２導管の下流端の無障害出ｌコノズ
    ルはバーナの正面にるる前記中央予備混合室の円形オリ
    フィスから吐出を行なうものでりｐ１中央導管と第２導
    管との間に離隔手段かめってこれらの導管のｆｕｆｌに
    無障害第１環状流路を形成し、この環状流路の下流には
    中央予備混合室内へ吐出を行なうための無障害環状出口
    オリフィスがわり、第２導管と第１環状流路の名上流端
    には閉鎖手段が取り付けられていてこれら全閉鎖し、中
    央導管が第２導管の上流閉鎖端を貫通しかつこの閉鎖１
    ’１ｌｌＡと気密封止を形成し、第２導管の上流端には
    第２反応物供給流のための導入手段が接続されている第
    ２導管と、前記第２導管とその長手方向に同１１１１１
    かつ同心をなし、第２導管と第３導管との間に離隔手段
    かめってこれらの導管を離隔関係に維持しかつこれらの
    導管の間に無障害第２環状流路全形成し、この環状流路
    は、環状予備混合室の一部を形成するようにバーナの正
    面から上流に位置している無障害下流環状川口オリフィ
    スを有し、環状予（ｔｆｉｌ混合室はバーナのｊＥ面に
    ｂる無障害環状出口オリフィスから吐出を行なうもので
    るり、第２環状流路と第３瀉管の各上流端には閉鎖手段
    が取ｐ付けられていてこれらを閉鎖し、第２導管が第３
    清、管の上流閉鎖端を貫通しかつこの閉Ｍ習１１と気密
    」り止を形成し、吉１３導管の上流）η１ｊには第３反
    応物−ＩＪｌｉ給流のための導入手段がＶ：続されてい
    る第３導管と、前記第３導管とその長手方向に同１ｔ！
    ｌかり同心をなし、外側導管の下流！１Ｍに必る無障害
    出口ノズルはバーナの圧面にある前記環状出ロオリフイ
    ス鱒・ら吐出を行なうものでるり、第３導管と外側導管
    との間に離１７Ｘ″ｒ＝段がダ）ってこれらの導管を離
    隔関係に維持しかつこれらの導管の間に無障害第３環状
    流路全形成し、この環状流路の下回〇にはバーナの正面
    から上流に位置する無障害環状出口オリフィスがろりこ
    の環状出ロオリフイス目前記埠状予イｎｆｆ混合室の残
    りの部分に吐出を行なうものであり、第３環状流路と外
    側導管の各、Ｊ−流ψｉ＋Ｊ　Ｋは閉鎖手段が取り付け
    られていてこ７１．らを閉鎖し、第：３２■管が外側導
    管の」−流閉鎖端ｆ貫通しかつこの閉鎖端と気密封止全
    形成し、外側導管の上流端には第４反応物供給流のため
    の導入手段が接続されている外１１＋１導管と、バーナ
    の下流！；にを取り囲み、内部に空洞かぁって水を循環
    させるための環状ヘッダを形成し、前記外側導管の管壁
    内を長手方向に流、路手段が延びて分配ヘッダと連絡し
    、前記気体物質を導入するために前記長手方向の流路手
    段と連絡した導入手段があり、そして、バーナの正面で
    前０Ｉ〕気体物質を吐出するなめに分配ヘッダと連絡し
    た下流流路手段がある水冷環状外部平面板、とにより構
    成されていることを特徴とする混合ガス連続ＮＩＭ造方
    法。 （２）前記第７エ程と同時に、すす吹き用又Ｖ、Ｊ：脱
    スラグ用の気体媒体の少なくとも１つの高速噴射流を水
    冷式面板内の前記長手方向流路手段から吐出させる工程
    を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    方法。 （３）前記すす吹き用又は脱スラグ用の気体物質が１、
    水蒸気、ＣＯ２、Ｎ２、生成ガスの再循環部分及びこれ
    らの混合物から成る群から選ば７したものでめることを
    特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 （４）前記固体炭質燃料の液体キャリヤが水であり、前
    記ポンプ輸送可能なスラリーの固体含有量が約３０〜７
    ＯＮ量慢でろることを／Ｉ？徴とし、かつ前記中央導管
    と前記第３導管の各先端が、バーナの正面における前記
    中央予備混合案出１コオリフイスの最小直径の０．５〜
    １２倍の距シ１ｔだけバーナの正面から後退して前記中
    央予備混合室と前記環状予備混合室をそれぞれ形成して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法
    。 （５）前記中央導管と前記第３導管の各先端が、バーナ
    の正面における前記中央予備混合室出口オリフィスの最
    小直径の２倍以上１０倍までの範囲の距離だけバーナの
    正面から後退していることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の方法。 （６）液体キャリヤ中に固体炭質燃料が含オれた前記ポ
    ンプ輸送可能なスラリーでろって、前ハ【−：固体炭質
    燃料が、石炭、亜炭、石炭コークス、石炭からの炭、石
    炭液化残渣、石油コークス、粒子状カーボンすす及び、
    オイルシエーノベタールザンド及びピッチから誘導され
    た固体物ＪＱ、胴芥片、脱水下水廃粟′吻及び、アスフ
    ァルト、ゴム及び自４山車ゴムタイヤを含むゴム様物質
    といった牛固体有機物質から成る群から選ばれたもので
    めり、前記液体キャリヤが、水、液体炭化水素物質及び
    これらの混合物から成る群から選はれたものでろジ、前
    記遊離酸素含有ガスが、空気、酸素富化空気及び実質的
    に純粋な酸素から成る群から選ばれたものでろることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 （７）第１及び第２の各反応物供給１ＩＩＦ、全部分１
    哀化ガス発生炉に導入するためのバーナでめクーＣ１こ
    のバーすけ中央導管と、第２導管と、第３導管と、外側
    導管と、水冷環状外部平板とがらなり、前記中央導管は
    その長手方向中心軸線がバーナの長手方向中心す１１１
    線と同軸をなし、中央導管の上流端に閉鎖手段が取り伺
    けられてｈで、この上流端を閉鎖し、中央導管の下流端
    にある無障害出口ノズルは、中央予備混合室を形成する
    ようにバーナの正面から上流に位置する円形出口オリフ
    ィスを経て吐出を行なうものでるり、上記中央予備混合
    室はバーナの正面にるる無障害用形出ロオリンイスから
    吐出を行なうものでめり、上記中央導管の上流１）〃ｊ
    には第１反応物供給流のための導入手段が接続され前記
    第２導管は前記中央導管とその長手方向に同軸かつ同心
    をなし、第２導管の下流端の無障害出口ノズルｔよバー
    ナの正面にある前記中央予備混合室の円形オリフィスか
    ら吐出を行なうものでろり、中央導管と第２導管との間
    に離隔手段かめってこれらの導管を離隔関係に維持し、
    かつこれらの導管の間に無障害第１環状流路を形成し、
    この環状流路の下流には中央予備混合室内へ吐出を行な
    うための無障害環状出口オリフィスかめり、第２導管と
    第１環状流路の各上流端には閉鎖手段が取り付けられて
    いてこれら全閉鎖し、中央４７．管が第２導管の上流閉
    鎖端を貫通し力・つごの閉鎖端と気密封止全形成し、第
    ２導′庁の上流１°ＩＭには第２反応物供給流のための
    導入手段が接続され、前記紀３導管は前記第２導・宵と
    その長手方向に同軸かつ同心をなし、第２導管と第３導
    ｊｄとの間に離隔手段がぁってこれらの導管を離隔関係
    に維持しかつこれらの４管の間に無障害第２環状流路を
    形成し２、この環状流路は、環状予備混合室の一部を形
    成するようにバーナの正面から上流に位１１″！する無
    障害下流環状出口オリフィスを有し、Ｊ、１７ｊ状予備
    混も室はバーナの正面にある無障害環状出口オリフィス
    から吐出に行なうものであジ、第２］、！ａ状泥流路第
    ３導管の各上流端には閉鎖手段が取り付けられていてこ
    れらを閉鎖し、第２導管が第３；ｐＦ管の上流閉鎖端を
    貫通しかつこの閉鎖端と気密封止を形成し第３導管の上
    流端には第３反応物供給流のだめの導入手段が接続され
    、前記外側導管は前記第３導管とその長手方向に同軸が
    り同心をなし、外側導管の下流端にある無障害出口ノズ
    ルはバーナの正面にるる前記環状出口オリフィスから吐
    出を行なうものでるジ、第３導管と外側導管との開に疎
    隔手段があってこれらの導管を離隔関係に維持しかつこ
    れらの導管の間に無障害第３環状流路を形成し、この環
    状流路の下流にはバーナの正面から上流に位置する無障
    害環状出口オリフィスがメｐ１この環状出ロオリヌイス
    は前記環状予備混合室の残りの部分に吐出を行なうもの
    でろｐ、第３環状流路と外（ｉｌｌ導管の各上流端には
    閉鎖手段が取り付けられていてこれらを閉鎖し、第３導
    管が外側導管の上流閉ｆ４′１１端を貫通したつこの閉
    鎖端と気密封止を形成し、外側導管の上流端に杖第４反
    応物供給流のための導入手段が接続され、前記水冷環状
    外部平板はバーナの下流端を取シ囲み、内部に空洞がろ
    っで水を循環させる九めの環状流路と気体物質を分配す
    るための環状ヘッダを形成し、前記外側導管の管壁内を
    長手方向に流路手段が延びて分配ヘッダと連絡し、前記
    気体物質を導入するために前記長手方向の流路手段と連
    絡した導入手段がるり、かつバーナの正面で前記気体物
    質を吐出するために分配ヘッダと連絡した下流流路手段
    を有していることを特徴とするバーナ。 （８）バーナの下流端でバーナの外周を取り囲む冷却用
    コイルをイ１７ＩＩえていることを特徴とする特許請求
    の範囲第７項記載のバーナ。 （９）中央導管と、これと同軸の第３導管の各出口ノズ
    ルの下流先端が、バーナの正面にるる中央予備混合室出
    口オリフィスの最小的径の約０．５〜１２倍の範囲の足
    片１ｔだけバーナの正面から上流方向に後退しているこ
    とを特徴とする特ｎ′「請求の範囲第７すＩ己載のバー
    ナ。 （１０）中央導管と、これと同軸の第３導管の各下流先
    端が、バーナの正面にるる中央予備混合室出口オリフィ
    スの最小直径の２倍より大きい距Ｎｔだけバーナの正面
    から上流方向に後退していることを特徴とする特許請求
    の範囲第７項記載のバーナ。 （１１）前記４本の同心同軸専管の各々が夾質的に円筒
    形でめｖ１各導管の下流端が徐々にバーナの下流端にお
    いて先＃ｌｌＩ長半径円錐台形のノズルとなっているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のバーナ。 （１２）前記分配ヘッダに接続された流路手段がバーナ
    の長手方向中実軸線に向って内側方向に向けられていて
    、水蒸気、Ｎ２、ＣＯ２、冷却後の再循環生成ガス及び
    これらの混合物から成る群から選ばれた気体物質によっ
    てバーナのすす吹きオたは脱スラグを行なうようにした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のバーナ。 、】３）外側導管の管壁内にある前記長手方向流路手段
    と、これと連、絡している導入手段とが、同軸かつ同心
    の環状Ｄｋ、路と、これと連通している複数本の管とか
    ら成ること全特徴とするりｔ許請求の範囲第７項記載の
    バーナ。 （１４）外側導管の管壁内にある前記長手方向流路手段
    が複数本の円筒形流路から成ることを特徴とする特許請
    求の範囲第７項記載のバーナ。 （１５）前記分配ヘッダと連絡している前記下流流路手
    段が１．約００〜４５°の範囲の収束角を有する同軸か
    つ同心の直円筒形又は円（１自台形の流路から成ること
    を％徴とするＱＭ　ＦＦ請求の範囲第７項記載のバーナ
    。 （１６）前記分配ヘッダと連７餡している前記下流流路
    手段が、約００〜４５°の範囲の収束角を有する直円筒
    形又は円錐台形のパターン全形成する前記流路の長手方
    向中心軸線と同軸のリングケなす複数本の円筒形流路か
    ら成ることを４−′ｆ徴とする１特許請求の範囲第７項
    記載のバーツー。 （１７）前記第１及び第３の各反応物供給θＩＬ及び前
    記第２及び第４の各反応物Ｕ（給泥がそｉｌぞＩシ遊離
    酸累含有ガス流及び炭化水素燃料流又は固体炭質燃料ス
    ラリー流から成ることを特徴とする特許請求の範囲第７
    ｆＡ記載のバーナ。 （１８）バーナの下流端の外周を取り囲んでいる冷却コ
    イルを備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載のバーナ。 （１９）面板内にある前記環状冷却液流路が冷却水を循
    環させるための’Ｌ“形流路であることを特徴とする特
    許請求の範囲第９項記載のバーナ。 （２０）前記第２導管及び前記外側導管のだめの出口ノ
    ズルの下流端が耐熱耐摩耗性材料でつくった円錐台形挿
    入物を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第７
    項記載のバーナ。 （２１）前記耐熱耐摩耗性材料が炭化タングステン又は
    炭化ケイ素であることを特徴とする特許ｍＷ求の範囲第
    ２０項記載のバーナ。 （２２）前記第２及び第４の各反応物供給流又は第１及
    び第３の各反応物供給流が、石炭、亜炭、石炭コークス
    、石炭からの炭、石炭液化残渣、石油コークス、カーボ
    ンすす及び、オイルシェール、クールサンド及びピッチ
    から誘導された固体物質、厨芥片、脱水下水廃棄物及び
    、アスファルト、ゴム及び自動車ゴムタイヤ全含むゴム
    様物質等半固体有機物質から成る群から選ばれた固体炭
    素質燃料と、水、液体炭化水素物質及びこれらの混合物
    〃・ら成る群から選ばれた液体キャリヤとのポンプ輸送
    可能なスラリーから成り、それぞれ、前記第１及び第３
    、又は第２及び第４の各供給流が空気、酸素富化空気及
    び実質的に純粋な酸素から選ばれた、任意に水蒸気が混
    合された遊離酸素含有ガスから成る、ことを特徴とする
    特＃′ｒ−請求の範囲第７項記載のバーナ。
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