JPS5930128B2 - 酸素リホ−ミング反応器における反応ガスを混合するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 本発明は合成ガスを製造する酸素リホーミング反応器の
入口においてガスを非常に迅速に混合するための装置に
関する。

酸素リホーミング工学においては、ニッケルをベースと
する触媒を充填した耐火物ライニング反応器中で、プロ
セスガスを遊離酸素含有ガスと反応させ、且つ本質的に
断熱条件下に操作することにより部分酸化反応に付す。

該プロセスガスはガス状炭化水素と場合により水蒸気、
水素、酸化炭素及び窒素とから成る。該酸素含有ガスは
高い百分率の分子状酸素と場合により窒素、水蒸気及び
二阪イヒ炭素を有する。工業的に実施する場合に仄酸素
消費を節約するために、反応器中に注入する前に反応ガ
スをできる限り予備加熱するのが有利であり、そそによ
り反応の全収率が改善されることが見出されている。他
のプロセスパラメータによつて変わり得るが、或る予備
加熱温度を越えると、上記２種の反応ガスが触媒に到達
するずつと以前に、該２種の反応ガスが接触するや直ち
に反応が開始されることが見出されている。

ガス相において起る反応は過剰に高い温度及び触媒に付
着してその性能を減じる炭素粒子の生成の如き望ましく
ない作用を生じることがある。多くの場合において、こ
れらの望ましくない作用は混合装置において使用される
ガス混合装置に起因する。何故ならば、それはガス相に
ぉける反応の速度に比べて遅い速度で反応ガスを混合す
るからである。実際２つの反応ガスの接触において反応
が瞬間的に開始するとき、混合物番お未だ均一であるこ
とからは程遠いのである力ゝ酸素に富むフラクシヨンに
おいて起こる高度に発熱性の反応は該フラクシヨンの温
度を非常に高い水準に上昇させ、このようにして放出さ
れた脚よ酸素に乏しく炭化水素に富む他のフラクシヨン
に輻 ・射によつて伝達され、かくしてこのフラクシヨ
ンの熱分解を誘発し、結果として反応混合物における炭
素粒子の形成を誘発する・この工業において現在使用さ
れており、２つの範鴫に類別することができる酸素リホ
ーミング反応器においては、上記の望ましくない作用は
各範鴫に特有の理由のために回避される：（ａ）米国特
許第２８２９１１３号、第 ３２７８４５２号、第３２６４０６６号及び第３３８８
０７４号に記載された、一次水蒸気リホーミング及びそ
れに続く空気での二次リホーミングによるアンモニア合
成ガスの製造においては、反応ガスの入口温度はガス混
合帯域において瞬間的に反応を開始するのに十分に高い
が、反応ガスの混合物中の酸素分圧は僅かに１．０〜１
．５気圧程度で非常に低く、そして一次リホーマーから
流れ出るプロセスガスは他の炭化水素よりも熱に対して
はるかに安定なメタン以外の炭化水素を何ら含有せず、
更に、反応ガスの混合物中のメタン分圧は１．３〜１．
８気圧程度で非常に低い。

これらの条件下にあつては、触媒の土層並びにガス混合
帯域における耐火物ラ・イニングは、触媒床の温度より
はるかに高い温度に耐えるように設計されているという
ことを除けば、２種の反応ガスを混合する時何ら特定の
注意を払う必要がない。旧）たとえばフランス特許第１
１５８６１７号に記載された炭化水素の直接の酸素リホ
ーミングによる合成ガスの製造においては、２種の反応
ガスの予備加熱温度は一般に約４５０℃より低い温度に
制限されており、かなりの量の水蒸気がプロセスガスと
共に且つ通常は酸素流とも共に導入される。

これらの条件下でそしてプロセスガス中に水素が存在し
ないことにより、反応は触媒に到達する以前にはガス相
において殆んど開始することはなく、現在使用されてい
る混合装置は触媒床上で本質的に均質な混合を達成する
ことができる。しかしながら、このような混合装置は、
５００℃より高温の高い予備加熱温度及び低い水蒸気割
合によつて、反応をガス相において認め得る程に開始す
べきである場合には満足できるものではないであろう。
フランス特許出願第７７−０８４５９号に記載の方法に
おいては、二次酸素リホーミング操作条件は、反応混合
物中の酸素分圧がはるかに高いこと、即ち、６〜８気圧
の範囲にあること、及び該混合物中のメタン分圧が１０
〜１５気圧程度でより高いこと、及びプロセスガスはア
ンモニア合成は楕円形の形状を有する請求の範囲１に記
載の装置。

７該チヤンネルの一部が螺旋形を有し、該プロセスガス
の螺旋状流れの方向と同じ方向に配合されている請求の
範囲１又は２に記載の装置。

明細書本発明は合成ガスを製造する酸素リホーミング反
応器の入口においてガスを非常に迅速に混合するための
装置に関する。

酸素リホーミング工学においては、ニツケルをベースと
する触媒を充填した耐火物ライニング反応器中で、プロ
セスガスを遊離酸素含有ガスと反応させ、且つ本質的に
断熱条件下に操作することにより部分酸化反応に付す。

該プロセスガスはガス状炭化水素と場合により水蒸気、
水素、酸化炭素及び窒素とから成る。該酸素含有ガスは
高い百分率の分子状酸素と場合により窒素、水蒸気及び
二醗イヒ炭素を有する。工業的に実施する場合に哄酸素
消費を節約するために、反応器中に注入する前に反応ガ
スをできる限り予備加熱するのが有利であり、そそによ
り反応の全収率が改善されることが見出されている。他
のプロセスパラメータによつて変わり得るが、或る予備
加熱温度を越えると、上記２種の反応ガスが触媒に到達
するずつと以前に、該２種の反応ガスが接触するや直ち
に反応が開始されることが見出されている。

ガス相において起る反応は過剰に高い温度及び触媒に付
着してその性能を減じる炭素粒子の生成の如き望ましく
ない作用を生じることがある。多くの場合において、こ
れらの望ましくない作用は混合装置において使用される
ガス混合装置に起因する。何故ならば、それはガス相に
おける反応の速度に比べて遅い速度で反応ガスを混合す
るからである。実際２つの反応ガスの接触において反応
が瞬間的に開始するとき、混合物は未だ均一であること
からは程遠いのである力（酸素に富むフラクシヨンにお
いて起こる高度に発熱性の反応は該フラクシヨンの温度
を非常に高い水準に上昇させ、このようにして放出され
た熱は酸素に乏しく炭化水素に富む他のフラクシヨンに
輻射によつて伝達され、かくしてこのフラクシヨンの熱
分解を誘発し、結果として反応混合物における炭素粒子
の形成を誘発する。この工業において現在使用されてお
り、２つの範鴫に類別することができる酸素リホーミン
グ反応器においては、上記の望ましくない作用は各範噴
に特有Ｏ哩由のために回避される：（ａ）米国特許第２
８２９１１３号、第 ３２７８４５２号、第３２６４０６６号及び第３３８８
０７４号に記載された、一次水蒸気リホーミング及びそ
れに続く空気での二次リホーミングによるアンモニア合
成ガスの製造においては、反応ガスの入口温度はガス混
合帯域において瞬間的に反応を開始するのに十分に高い
が、反応ガスの混合物中の酸素分圧は僅かに１．０〜１
．５気圧程度で非常に低く、そして一次リホーマ一から
流れ出るプロセスガスは他の炭化水素よりも熱に対して
はるかに安定なメタン以外の炭化水素を何ら含有せず、
更に、反応ガスの混合物中のメタン分圧は１．３〜１．
８気圧程度で非常に低い。

これらの条件下にあつては、触媒の土層並びにガス混合
帯域における耐火物ラ・イニングは、触媒床の温度より
はるかに高い温度に耐えるように設計されているという
ことを除けば、２種の反応ガスを混合する時何ら特定の
注意を払う必要がない。（ｂ）たとえばフランス特許第
１１５８６１７号に記載された炭化水素の直接の酸素リ
ホーミングによる合成ガスの製造においては、２種の反
応ガスの予備加熱温度は一般に約４５０℃より低い温度
に制限されており、かなりの量の水蒸気がプロセスガス
と共に且つ通常は酸素流とも共に導入される。

これらの条件下でそしてプロセスガス中に水素が存在し
ないことにより、反応は触媒に到達する以前にはガス相
において殆んど開始することはなく、現在使用されてい
る混合装置は触媒床上で本質的に均質な混合を達成する
ことができる。しかしながら、このような混合装置は、
５００℃より高温の高い予備加熱温度及び低い水蒸気割
合によつて、反応をガス相において認め得る程に開始す
べきである場合には満足できるものではないであろう。
フランス特許出願第７Jヨ黷O８４５９号に記載の方法に
おいては、二次酸素リホーミング操作条件は、反応混合
物中の酸素分圧がはるかに高いこと、即ち、６〜８気圧
の範囲にあること、及び該混合物中のメタン分圧が１０
〜１５気圧程度でより高いこと、及びプロセスガスはア
ンモニア合成ガスのための二次リホーマ一において実施
される温度に匹敵するか又はより高い温度で反応器中に
供給される一方、メタンより重い炭化水素を含有し得る
という事実により、この工業において現在実施されてい
る条件よりも厳密にはより厳しいものである。

それ故に、上記特許出願の条件に対して、ガス混合装置
の新しい概念が必要とされる。同様にして、もし高い予
備加熱温度及び低い水蒸気速度を使用して、炭化水素供
給原料の直接の酸素リホーミングによつて低いＨ２／Ｃ
Ｏ比を有する合成ガスを製造するために炭化水素をリホ
ーミングしようとするならば、上記した理由と同じ理由
で新規な概念のガス混合装置がやはり必要である。本発
明の目的は、部分酸化反応が問題となる程に進行する以
前に 本質的に均質なガス混合物を殆んど瞬間的に得る
ことを可能とする新規な概念のガス混合装置を提供する
ことによつて、このような要求を的確に満たすことであ
る。

炭化水素の部分酸化による合成ガスの製造分野において
は、酸素と供給原料との反応は触媒を使用しないで行な
われ、従つて副反応により形成され得る少量の炭素粒子
はこの方法の好結果をもたらす操作に対して不利となる
ものではない。

更に、これらの方法における反応器は酸素リホーミング
反応器（９００〜１１００℃）より相当高い温度（１３
００〜１５０『Ｃ）で操作され、従つて主要な問題は、
たとえば、その方法において使用される混合装置を、反
応器の過剰の熱から、たとえば内部冷却水循環によつて
保護することである。該部分酸化Ｑ分野においては、米
国特許第２５８２９３８号、第２７７２１４９号、第２
６２１１１７号、第２８３８１０５号及び英国特許第７
２６２０６号、第７８０１２０号、第８３２３８５号に
記載された如き種々の混合装置が考えられた。

これらの混合装置においては、酸素流は単一チヤンネル
を通して注人され、該チャンネルは全流を操作するため
大きな断面を持たねばならず、結果としてたとえ酸素は
該断面を通して高速度で注入されるとしても、反応ガス
混合物中の酸素分子の分散の速度は反応速度に比較して
遅い。更に、酸素ジニットはそれがオリフイスを出ると
きに反応室中の低速度ガスにより取り囲まれ、これは酸
素分子の迅速な分散にとつて好ましフくないことである
。

米国特許第２７７２１４９号の特定の場合において、反
応ガスの混合は多孔性ダイヤフラムの表面上で達成され
、これは反応ガスの迅速な混合という利点を持つ。

しかしながら、該ダイヤフラムの細孔におけるガス流の
必然的に低い速度により、反応は大部分該ダイヤフラム
の出口表面で進行し、従つて該ダイヤフラムは対応する
高い温度に耐えるように設計されなければならなＸ，Σ
大容量プラントにおいては、このシステムは多孔性ダイ
ヤフラムに対して非常に大きい表面を必要とし、このこ
とはそれを非実用性且つコスト高にするであろう。英国
特許第７２６２０６号の場合においては、混合装置は、
或る角度で酸素ジニットが両側から衝突せしめられる薄
いフイルムとして反応室中に注入される液体フイードス
トツクに対して特定的に設計されている。

このような衝突は液体フィードを非常に微細な小滴に分
散させるのに特に好適であるが、しかしながらこれは均
質なガス混合物を非常に迅速には達成しない。何故なら
ば、酸素ジニットは高速度反応ガスにより取り囲まれな
いからである。もし該フイードストツクがガス状炭化水
素であるならば、特に、かなりの量の水素を含有するな
らば、対応する容量流速は当量の液体フイード及び酸素
流速よりもはるかに大きいであろう：該酸素ジニットは
プロセスガスジェットとはその１方の側でしか接触しな
いので、酸素分子の分散速度は反応速度に比べて余りに
も遅すぎるであろう。上記したすべての理由で、部分酸
化プロセスに対して案出された混合装置１１ζ前述の厳
しい条件下では、ガス化された炭化水素供給原料の酸素
リホーミングに対して好適ではない。

何故ならば、炭素生成の危険が完全に排除されるべきで
あるからである。カーボンブラツクの製造のための米国
特許第３９９８９３４号に記載の装置の如きガス混合装
置を、たとえば該装置の中央パイプ１３−１４１５に酸
素を注入しそして横方向接線方向パイプ１６にプロセス
ガスを注入することによつて、酸素と炭化水素のリフオ
ーミングに対して使用することを考慮することができる
。

高い予熱温度により反応ガスの接触において反応がただ
ちに開始されるとき、軸線から最も離れている酸素分子
と接触するプロセスガス分子が先ず反応して高度に発熱
性の反応により高温度のガス混合物を生成し、次いで軸
線に少し近い酸素分子が該混合物と反応してなお更に高
い温度の他のガス混合物を生成し、そして温度が最も高
Ｘ．該装置の軸線に達するまでそのように進行する。こ
のようにして形成される中心ゾーンは、酸素と未だ反応
していないが中心ゾーンからの輻射により熱を受け取る
周辺ゾーンにぉけるプロセスガスよりはるかに高い温度
にあり、その故に熱分解（Ｔｈｅｒｍａｌｃｒａｃｋｉ
ｎｇ）を受けて炭素粒子の生成をもたらす。この方法に
おいては、乱流の程度ぱｋうであれ、酸素分子の大部分
は既に反応したガスと接触し、従つて高温度になり、こ
れは中心ゾーンにおいて高過ぎる温度をつくり出し、そ
して下流で触媒に付着してプロセスを操作できないよう
にする炭素粒子の形成を促進する。故に、米国特許第３
３９８９３４号の装置は反応が２つのガスの接触におい
て瞬間的に開始する酸素リフオーミング反応器の入口に
おいて２つの反応ガスを混合するには好適ではない。一
般に、米国特許第３３９８９３４号に記載の方法の如き
カーボンブラツク製造プロセスにおいては、熱は、円筒
形反応器の周辺において循環している熱いガスからの輻
射によつて、高い乱流のもとで反応器の軸線に沿つて非
常に微細な小滴に分散される液体炭化水素に伝達され、
その故に流体を混合してカーボンブラツクの形成をもた
らすフイードの熱分解を誘発することは必要ではない。
これに対して、酸素リフオーミングプロセスにおいては
、炭素粒子の形成はどうしても回避されなければならな
いので丁度その逆のことを達成しようと試みられており
、これは２つの反応ガスが接触するにつれて反応がガス
相において瞬間的に開始される日本特許第１０５４１１
０号に使用されこる如き厳しい条件を使用するこれらの
プロセスにおいては、触媒に到達する前に、そして酸素
がガス相において問題となる程反応する時間を持つ前に
すら反応ガスの均一な混合物を非常に迅速に得ることを
必要とする。従つて、これらの理由から、４炭化水素の
熱分解によるカーボンブラツクの製造方法に使用される
ガス混合装置と同様なガス混合装置をこれらのプロセス
に対して使用することはできない。つ 本発明の根底をなす基本的概念は、上記２種の反応ガス
が接触する点で、酸素チヤンネルの断面は酸素流を薄Ｘ
．ｊｌ又は細い糸（Ｔｈｉｎｔｈｒｅａｄ）の形状にせ
しめ、それにより非常に短い距離内１咳プロセスガス中
に酸素分子を分散させる如きものであるべきである、と
いうことである。

工業的プラントにおいて使用される酸素流速は非常に大
きいので、これは、該酸素流が各々少なくとも１つの非
常に減少したデイメンジヨンを有する出口オリフイスで
終つている多数の平行管を通してプロセスガス中に注入
されることを示唆している。該出口オリフイスは２０ｍ
７１Ｌより小さく、好ましくは８ｍｍより小さい巾を持
つ連続又は非連続のスロツトの形状を有することができ
、また、該オリフイスはその最小径が２０１ｍ１より小
さく、好ましくは８關より小さくあるべきである円形又
は楕円形状を持つことができる。更に、プロセスガス中
への酸素ガスの分散速度を増加させるために、プロセス
ガスは前記の平行なチャンネルのまわりを螺旋運動しつ
つ高速度で流れるが、かかる運動は該装置の内表面に沿
つたプロセスガスの接線方向注入により得られる。酸素
リホーミング反応器において広く使用されている高めら
れた温度及び圧力並びに混合装置を触媒の近傍に位置決
めする必要により、触媒及び混合装置は両方とも、内側
をレンガ又は耐火性セメントの層でライニングされた同
じ金属製容器中に位置している。

更に、触媒床は大きい直径を必要とするが、これに対し
て混合装置は減少した空間しか必要とせず、その容量は
触媒容量の約３〜９％である。従つて、本発明の装置は
２つの部分：即ち、第１にプロセスガスがその中に注入
される耐火物で内側をライニングした外殻（Ｓｈｅｌｌ
）と、第２にデイストリビユータ及び酸素流が流れてお
り且つ該外殻の内側にすべてが位置している多数の平行
管とから構成される。

該外殻の形状は、円杉もしくは楕円形断面を有する円筒
形であるか、又は截頭円錐状であることができる。触媒
帯域との接続部は通常截頭円錐形部分により構成される
。第１図はその好ましい態様の外殻を表わし、円筒形の
丸い金属壁１は下方でリホーミング反応器の触媒区域と
接続するための截頭円錐形部分３と連結され、そして上
方では酸素流が流れているライン５が貫通する球形端部
２で終つている。プロセスガスのための入口接続部は見
易くするために第１図には示さなかつた。しかしながら
、それらの軸線は水準Ａ−八に位置しており、そしてそ
れらはＡ−Ａ″に沿つた断面を表わす第２図及び第３図
に示した通り、耐火物内壁４に沿つてプロセスガスに接
線方向運動を付与するように位置決めされている。次い
で、プロセスガスが下流へ流れて行くにつれて、それは
酸素に富むガスを含有する多数のチヤンネルのまわり及
び間において外殻の内側で螺旋形運動に従う。酸素に富
むガスはライン５を通して入れられ、ライン５はここで
は円錐の形状を持つが、該外殻の軸線に沿つて他の回転
形状（０ｔｈｅｒｓｈａｐｅｓ０ｆｒｅｖ０１ｕｔｉ０
ｎ）、たとえば円環体（ＴＯｒｕｓ）、球又は受け皿（
Ｓａｕｃｅｒ）の形状を持つこともできるデイストリビ
ユ＝夕６で終る。

中央デイストリビユータ６は、デイストリビユータの軸
線に平行であり、それに溶接され且つその領域にわたつ
て頬屓ｕ的に分布しているすべての多数のチヤンネルを
供給する。デイストリビユータ６の直径は、プロセスガ
ス流のための十分な空間を残すために、内側耐火物ライ
ニング４の直径より相当小さい。デイストリビユータ及
びチヤンネルはすべて適当なさびない（Ｓｔａｉｎｌｅ
ｓｓ）且つ耐火物の合金からつくられており、それらは
適当な機械的手段により所定位置に保持される。第１図
に示した本発明の第１の態様に従えば、各酸素チヤンネ
ルは、二重壁フイツシユテール（Ｆｉｓｈ−Ｔａｉｌ）
８で終る８０ｍｍより小さい直径の小さな直径の管７か
ら成り、酸素に富むガスがかくして形成されたスロツト
を通して２つのエツジ間を流れ、該スロツトは連続的で
あるか又は非連続的であり、そして２０ｍｍより小さい
巾、好ましくは８１１より小さい巾を持つ。

各フィッシュテールの平面仄最も近い耐火物内壁に平行
な方向又は耐火物内壁に対してたとえば１００〜３０の
如き小さな角度でプロセスガスの螺旋形流れを促進する
方向に向けられる。わかりやすくするため３本の管のみ
が第１図に示されているが第２図はすべての管を表わす
Ａ−Ｎに沿つた断面を表わし、第２図においてはプロセ
スガスの入口接続部９は壁に対して接線方向に表わされ
ている。上記態様の１つの変形に従えば、多数管の出口
端はやつとこ（Ｐｌｉｅｒｓ）によつて管壁を４つ又は
いくつかの側面上に絞り出す（Ｓｑｕｅｅｚｅ）ことに
よつて得られる二重エツジを持つ十字又は星の形態を持
ち：かくして２つ又はいくつかの交叉したスロツトが得
られ、各スロツトの巾は２０ｍｍより小さく、好ましく
は８ｍｍより小さい。上記の態様のものは各小さな直径
を持つ制限された数の平行な管を必要とする小又は中容
量に対して特に好適である。

酸素に富むガスの速度が非常に大きい場合には、該管の
数又は直径の何れかを増加させるか、或いは両方同時に
増加させることが必要である。この効果はプロセスガス
の螺旋形運動に反対作用し、かくしてそれを管に平行な
運動に非常に迅速に転化する。この状況を直す一つの方
法は少なくとも部分的に、いくらかの管、主として耐火
物内壁近くに位置した管に、プロセスガスの方向と同じ
方向に向いた螺旋形態を付与することである。本発明の
第二の態様は第３図に示されており、これは第１図のＡ
−Ｎに沿う断面図であり、酸素管は異なつた形状を持つ
ている。

該第二の態様は上記の欠点を回避することを目ろみ、従
つて非常に大きい容量に対して好適である。酸素に富ん
だガスのための各管１０は、管間のプロセスガスの螺旋
形流れを促進するように配向された二重壁三日月状（Ｃ
ｒｅｓｃｅｎｔ）の形態の断面を持つ。更に、酸素に富
んだガスをプロセスガス中に注入するためのスロツトは
２０ｍｍより小さい巾、好ましくは８ｍＴＬより小さい
巾であり、三日月の二つの平行なエツジ間の空間を狭く
することにより得られ、従つて管自体と同じ形状を有す
る。このようにして、酸素に富むガスの各層又はフイル
ムは、それがスロツトを出る瞬間に、プロセスガスの二
つの層間でトラツプされ、それによりプロセスガス中に
非常に迅速に分散せしめられる。第１の態様に対すると
同様に、第２の態様に対しても、反応帯域における触媒
に対する熱い反応ガスの衝撃を減じながら、酸素に富む
ガスのプロセスガス中への分散を促進するために、少な
くとも一部の管にプロセスガスの方向と同じ方向の螺旋
形態を付与することが可能である。

酸素チャンネルの出口端におけるオリフイスの最小寸法
又は該出口端のスロツトの巾は、本質的に、酸素リホー
ミング反応の厳しさ、即ち、ガス相におけるプロセスガ
スと酸素の反応速度及び非常に不均質なガス混合物中の
高い反応速度から生じ得る炭素形成及び過剰の温度の危
険に依存するであろうということがわかるであろう。

従つて、反応速度又は炭素形成の危険が高ければ高い程
、出口酸素ォリフィスの上記最小寸法又は該スロツト巾
は小さくすべきである。最も厳しい場合においては、該
最小寸法又は該スロツト巾は３ｎよりも小さくすべきで
ある。本発明の特定の態様を以上に説明してきたが、本
発明はそれに限定されるものではなく、従つてそれは添
付の請求の範囲の記載並びに本発明の精神及び範囲から
逸脱することなくなされ得るいかなるそしてすべての修
正をも含むことを意図するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遊離酸素に富むガスと炭化水素を含有するプロセス
   ガスとからの、触媒を含み且つそこで高度の発熱反応が
   瞬間的に起る酸素リホーミング反応器に入る反応ガスを
   、該触媒に到達する前に、炭素粒子を形成させることな
   く非常に迅速に混合するための装置であつて、本質的に
   −円筒状又は截頭円錐状の形状を有し、耐火物で内側が
   ライニングされ、そして１つ又は数個の導管を備えてお
   り、その導管を通してプロセスガスが接線方向に注入さ
   れ、それにより該プロセスガスがその内側を螺線状に流
   れるようにされた金属製外殻と、−該外殻の内部に位置
   し、その軸を周囲の回転体の形状を有し、且つ該金属製
   外殻及びその耐火物ライニングを貫通する導管を通過す
   る上記の遊離酸素に富むガスを受入れるデイストリビユ
   ータと、−該金属製外殻の軸に平行で、且つ該プロセス
   ガスが該酸素に富むガスと接触するに至るよりも前にそ
   の周囲及び間を流れるように配置された多数のチャンネ
   ルであつて、該平行チャンネルの各々はその一端が該デ
   イストリビユータに接合され且つ他端は開放されており
   、これによつて該遊離酸素に富むガスが一端において各
   チャンネルに注入され且つ他端から噴出してそこで該プ
   ロセスガスと接触せしめられ、該遊離酸素に富むガスが
   噴出せしめられる各平行チャンネルのオリフィスは２０
   ｍｍより小さい少なくとも１つのデイメンシヨンを有し
   ており、かくして該遊離酸素に富むガスの各ジェットが
   該プロセスガス中に薄いフィルム又は細い糸状で注入さ
   れるようにされたチャンネルとから成ることを特徴とす
   る混合装置。 ２ 該遊離酸素に富むガスの出口オリフィスがスロット
   の形態を有する請求の範囲１に記載の装置。 ３ 各チャンネルが、該酸素に富むガスが噴出せしめら
   れる端に、スロットで終る二重壁フィッシュテイルを有
   する円形の管からつくられている請求の範囲１又は２に
   記載の装置。 ４ 該チャンネルの少なくとも一部について、各チャン
   ネルが三日月形を有し、該プロセスガスの螺旋状流れを
   促進する方向に配向されており、そして該酸素に富むガ
   スが噴出せしめられる端に同じ三日月形のスロットを有
   する請求の範囲１又は２の装置。 ５ 該酸素に富むガスの出口オリフィスが十字又は星の
   形状を有し、該十字又は星の各分岐は二重のエッジを有
   する請求の範囲１に記載の装置。 ６ 該酸素に富むガスの出口オリフィスが円形又は楕円
   形の形状を有する請求の範囲１に記載の装置。 ７ 該チャンネルの一部が螺旋形を有し、該プロセスガ
   スの螺旋状流れの方向と同じ方向に配合されている請求
   の範囲１又は２に記載の装置。