Brevet FR2516398A1 — publié le 19830520

- 1- La présente invention concerne un procédé pour refroidir et purifier un gaz chaud s'écoulant de manière sensiblement verticale de bas en haut et contenant des gouttelettes et/ou particules poisseuses de scories, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes: a) on injecte un gaz propre, froid dans le gaz chaud de manière à obtenir un mélange de gaz ayant une tempé- rature abaissée, b) on réduit la vitesse du mélange de gaz, c) on inverse la direction dd'écoulement du mésange de gaz de façon que le mélange de gaz s'écoule de haut en bas dans une direction formant un angle aigu avec la direction initiale sensiblement verticale de l'écoulement, d) on augmente la vitesse du mélange de gaz s'écoulant obliquement de haut en bas, e) on refroidit par échange indirect de chaleur le mélange de gaz s'écoulant obliquement de haut en bas à une vitesse accrue, f) on réduit la vitesse du mélange de gaz refroidi, g) on inverse la direction d'écoulement du mén ange de gaz ayant une vitesse réduite, de manière que le mélange de gaz s'écoule de bas en haut dans une direction sensi- blement verticale et que des particules de scories se séparent et tombent, h) on refroidit encore par échange indirect de chaleur le mélange de gaz s'écoulant de manière sensiblement verticale de bas en haut à vitesse réduite, tandis que des particules de scories supplémentaires se séparent et tombent, i) on décharge les particules de scories. L'invention concerne aussi un appareil utilisable pour mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, appareil caractérisé en ce qu'il comprend les constituants suivants: -2516398 -2- a) un tuyau d'alimentation sensiblement vertical pour le gaz, dans lequel le gaz peut s'écouler de bas en haut, dans la paroi duquel des ouvertures ont été prévues pour l'injection de gaz propre froid, b) un récipient d'inversion d'écoulement dans lequel débouche l'extrémité supérieure du tuyau d'alimentation, le diamètre intérieur du récipient étant plus grand que le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, la distance dans ce récipient entre la bouche du tuyau d'alimentation et la limite supérieure intérieure du récipient étant plus grande que le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, tandis que le fond du récipient d'inversion d'écoulement est incliné vers le bas, formant un angle aigu avec le tuyau d'alimentation qui est disposé sensiblement verticalement, c) un tuyau de jonction dont l'extrémité supérieure est reliée au fond du récipient d'inversion d'écoulement et dont l'axe forme un angle aigu avec la verticale, d) un échangeur de chaleur disposé sensiblement verticalement, qui comprend une chambre d'inversion d'écoulement à son extrémité inférieure, la paroi laté- rale de cette chambre étant reliée au tuyau de jonction et le diamètre intérieur de cette chambre étant plus grand que le diamètre intérieur du tuyau de jonction, e) un tuyau d'évacuation pour les particules de scories qui est relié au fond de la chambre d'inversion d'écoulement de l'échangeur de chaleur. Un gaz chaud contenant des scories liquides et/ou solides poisseuses dans une forme finement divisée est obtenu-quand une matière contenant du carbone, telle que de la houille, du charbon brun, du lignite, de la tourbe, du coke de pétrole, des fractions résiduelles lourdes de pétrole et de l'huile extraite de sable asphaltique ou de schiste bitumineux, est complètement ou partiellement brlée Le gaz est produit dans un four ou un réacteur et -3- quand il quitte le four ou le réacteur il se trouve généralement à une température comprise entre 1300 et 2000 'C Un réacteur approprié à cet effet est décrit dans le brevet britannique No 1 150 284. Le gaz chaud quitte le réacteur à l'extrémité supé- rieure et s'écoule ensuite de bas en haut dans le tuyau d'alimentation disposé sensiblement verticalement, de préférence à une vitesse linéaire moyenne comprise entre et 20 m/s Un gaz obtenu par oxydation partielle est constitué en majeure partie de 2 et CO, et éventuellement aussi de CO 2, CH 4, H 20, N 2, H 2 S et Ar, et entraîne des gouttelettes et/ou particules poisseuses de scories (suivant la température du gaz et la nature des cons- tituants inorganiques de la matière contenant du carbone à brûler) provenant du réacteur Le gaz a habituellement une teneur en ces gouttelettes et/ou particules poisseuses de scories comprise entre 1 et 15 % en poids Pour refroidir le gaz chaud à une température telle que la matière poisseuse s'y trouvant présente perde son carac- tère poisseux, une quantité de 0,5 à 2,0 kg d'un gaz propre froid est avantageusement injectée dans le gaz chaud. Le gaz propre froid a de préférence une température comprise entre 50 et 300 'C et a commodément la même com- position que le gaz chaud à refroidir rapidement, de sorte que le mélange de gaz obtenu par injection de gaz propre froid dans le gaz chaud a de préférence une composition qui ne s'écarte pas sensiblement de celle du gaz chaud initial, la température du mélange de gaz étant comprise avantageusement entre 700 et 1000 'C. Le risque que les particules de scories présentes dans le mélange de gaz bouchent la partie ultérieure de l'ap- pareil de refroidissement et de purification en se déposant au cours de leur parcours dans l'appareil est sensiblement réduit par l'injection décrite ci-dessus Cette injection 2516398. -4- peut être effectuée comme décrit dans le brevet des E U A. NO 4 054 424, mais divers autres modes d'exécution sont possibles. Le gaz propre froid est injecté en tout cas par des ouvertures à travers la paroi du tuyau d'alimentation sensiblement vertical qui est relié à la sortie du réacteur Pour refroidissement supplémentaire du mélange de gaz obtenu comme résultat de l'injection de gaz propre froid dans le gaz impur chaud, le tuyau d'alimentation contient de manière appropriée des moyens par lesquels le mélange de gaz peut être refroidi indirectement Ces moyens sont constitués de préférence d'une paroi à mem- brane qui est située sur l'intérieur du tuyau d'alimen- tation et dans laquelle un fluide de refroidissement peut s'écouler, par exemple de l'eau et/ou de la vapeur d'eau. D'une manière appropriée, cette paroi à membrane est utilisée pour surchauffer de la vapeur d'eau, provenant avantageusement de l'échangeur de chaleur disposé verti- calement. Dans des installations classiques de gazéification de charbon, il a été usuel de placer un échangeur de chaleur pour refroidir le gaz produit au-dessus du réacteur de gazéification Pour des capacités relativement petites, cet arrangement n'est pas inutilisable, mais pour un appareil dans lequel un débit élevé de production de gaz contenant H 2 et CO doit être possible, il pose des problèmes en raison du poids important de la structure concernée Dans un appareil de ce type, le réacteur et l'échangeur de chaleur seront donc de préférence situés l'un à côté de l'autre Cela signifie que l'écoulement du mélange de gaz doit être inversé, mais auparavant la vitesse du mélange de gaz est réduite, avantageusement à une valeur comprise entre 0,5 et 3 m/s Du fait de la réduction de la vitesse du mélange de gaz s'écoulant de bas en haut, certaines des particules de scories entraînées -5- dans le mélange de gaz se déposeront au fond de l'espace dans lequel la vitesse est réduite A ce stade, les par- ticules déposées ne sont pas encore séparées du mélange de gaz, mais sont encore entra Tnées par le mélange de gaz. Pour empêcher le dépit des scories, l'écoulement du mélange de gaz est de préférence inversé dans un récipient d'inversion d'écoulement dans lequel débouche le haut du tuyau d'alimentation Le diamètre intérieur de ce récipient est de préférence compris entre 2 et 4 fois le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, tandis qlue la distance entre la bouche du tuyau d'alimentation et la limite supé- rieure intérieure du récipient d'inversion d'écoulement est comprise avantageusement entre 2 et 10 Flois et très commo- dément entre 4 et 8 fois le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, de sorte que lors de l'entrée du mélange de gaz dans le récipient d'inversion d'écoulement, la vitesse du mélange de gaz se trouve réduite d'une manière corres- pondante En conséquence, les particules de scories se déposeront au fond du récipient d'inversion d'écoulement qui est incliné vers le bas, formant un angle aigu avec la verticale. Cet angle est de préfeérence de 20-45 , de sorte que les particules de scories déposées glisseront et/%u rou- leront vers le bas sur le fond oblique du récipient d'inversion d'écoulement et entreront dans le auyau de jonction, dont l'extrémité supérieure est reliée à l'extré- mité inférieure du fond du récipient d'inversion d'écou- lement Afin d'empêcher que les particules de scories déposées ne rentrent dans le tuyau d'alimentation tandis qu'elles passent sur le fond du récipient d'inversion d'écoulement, la distance entre l'extrémité supérieure de la bouche du tuyau d'alimentation et l'endroit o cette bouche est reliée au fond du tuyau d'inversion d'écoulement est de préférence comprise entre 0,5 et 5 fois le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, cette distance étant -6- comprise de manière particulièrement préférable entre i et 3 fois le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation. L'écoulement du mélange de gaz, à partir duquel au moins une partie des particules de scories entraînées se sont déposées, est inversé dans le récipient d'inversion d'écoulement, de préférence dans une direction qui forme un angle compris entre 135 et 1600 avec la direction verticale initiale d'écoulement Le mélange de gaz passe ensuite du récipient d'inversion d'écoulement dans le tuyau de jonction dont l'axe forme un angle compris de préférence entre 20 et 450 avec la verticale Si on choisit pour cet angle une valeur supérieure à 45 , il est possible que les particules de scories déposées ne glissent plus et/ou ne roulent plus vers le bas par gravité dans le tuyau de jonction, avec le résultat que des mesures supplémentaires sont nécessaires pour empêcher un bouchage du tuyau de jonction Si on choisit pour cet angle une valeur infé- rieure à 200, les diverses parties du présent appareil (c'est-à-dire le réacteur avec tuyau d'alimentation et récipient d'inversion d'écoulement, le tuyau de jonction, l'échangeur de chaleur) seront disposées de manière trop tassée, de sorte que la réalisation pratique et le fonctionnement deviendront impossibles. Dans le tuyau de jonction, la vitesse du mélange de gaz s'écoulant obliquement vers le bas est accrue de nouveau, de préférence à une valeur comprise entre 5 et m/s Cette vitesse du mélange de gaz aide au transport des particules de scories, déposées dans le récipient d'inversion d'écoulement, rapidement dans le tuyau de jonction Afin de maintenir la vitesse préférée mentionnée ci-dessus du mélange de gaz, le diamètre du tuyau de jonction est choisi de manière appropriée à peu près égal à celui du tuyau d'alimentation Sur son parcours à travers le récipient d'inversion d'écoulement et dans le tuyau de jonction, le mélange de gaz est avantageusement refroidi -7- encore, de préférence par échange indirect de chaleur et à une température comprise entre 500 et 9000 C A cet effet, le récipient d'inversion d'écoulement et le tuyau de jonction sont pourvus commodément de moyens par lesquels le mélange de gaz peut être refroidi indirectement A cette fin, des parois à membrane, dans lesquelles on peut faire circuler un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau et/ou de la vapeur d'eau, sont particulièrement utilisables et sont donc préférées Commodément, ces parois à membrane sont utilisées pour surchauffer de la vapeur d'eau, provenant avantageusement de l'échangeur de chaleur disposé verticalement. L'extrémité inférieure du tuyau de jonction est reliée à la chambre d'inversion d'écoulement d'un échangeur de chaleur disposé de manière sensiblement verticale. Cette chambre d'inversion d'écoulement est évidemment située à l'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur. Pour empêcher un dépôt de scories, la vitesse du mélange de gaz s'écoulant du tuyau de jonction dans cette chambre d'inversion est d'abord réduite, de préférence à une valeur comprise entre 0,5 et 3 m/s A cet effet, le diamètre intérieur de la chambre d'inversion de l'échangeur de chaleur est compris de préférence entre 2 et 4 fois le diamètre intérieur du tuyau de jonction. Dans la chambre d'inversion de l'échangeur de chaleur, une partie des particules de scories encore présentes dans le mélange de gaz se déposeront Le tuyau de jonction est de préférence relié à la paroi latérale de la chambre d'inversion d'écoulement de l'échangeur de chaleur à un point situé à une distance du fond de la chambre d'in- version comprise entre 2 et 10 fois, de préférence entre 4 et 8 fois le diamètre intérieur du tuyau de jonction. L'échangeur de chaleur disposé verticalement est de préférence d'un type dans lequel le gaz à refroidir est conduit autour de tubes de refroidissement dans lesquels s'écoule un fluide de refroidissement constitué de manière -8- appropriée d'eau et/ou de vapeur d'eau Le diamètre intérieur de la chambre d'inversion de l'échangeur de chaleur est compris de préférence entre 2 et 4 fois le diamètre intérieur du tuyau de jonction. En conséquence, le mélange de gaz s'écoulant de bas en haut dans cette chambre est retardé par rapport au mélange de gaz s'écoulant de haut en bas dans le tuyau de jonction En raison de ce mouvement vers le haut retardé du mélange de gaz, les particules de scories qui s'y trouvent encore présentes auront tendance à ne plus être entraînées vers le haut, mais tout juste à tomber au fond De cette manière, la teneur en matière solide du mélange de gaz est réduite dans la chambre d'inversion, avantageusement d'une manière telle que lors du passage de la chambre d'inversion au reste de l'échangeur indirect de chaleur, le mélange s'écoulant de bas en haut d'une manière sensiblement verticale aura une teneur en parti- cules de scories comprise entre 0,5 et 7,5 % en poids. Ce mélange de gaz est refroidi sur son parcours à travers l'échangeur de chaleur, par exemple à une tempé- rature comprise entre 150 et 4000 C, tandis que la teneur en scories est réduite à une valeur comprise entre 0,3 et % en poids, car une quantité supplémentaire de particules de scories se dépose aussi dans l'échangeur de chaleur. Les particules de scories tombant dans la chambre d'inversion d'écoulement et dans la partie restante de l'échangeur de chaleur se déposent sur le fond de la chambre d'inversion Elles doivent être enlevées du fond d'une manière continue ou périodique A cet effet, un tuyau d'évacuation pour les particules de scories est relié au fond de la chambre d'inversion, lequel tuyau d'évacuation débouche de préférence dans un appareil pour séparer les particules de scories. Cet appareil peut être constitué d'un récipient ordi- naire si la gazéification de la matière contenant du carbone et le refroidissement et la purification ultérieurs du gaz ainsi produit ont lieu sensiblement à la pression atmosphérique Toutefois, la gazéification, le refroidissement et la purification ont lieu de préférence sous pression élevée, par exemple entre 10 et 60 bars En conséquence, l'appareil pour séparer les particules de scories sera généralement constitué d'un système à ver- rouillage Par tonne de gaz chaud introduite dans l'appareil de refroidissement et de purification, une quantité de 2 à 50 kg de particules de scories est avan- tageusement déchargée de la chambre d'inversion d'écoulement. En dépit de toutes les mesures décrites ci-dessus, il est encore possible que quelques particules adhèrent aux parois intérieures du tuyau d'alimentation, du récipient d'inversion, du tuyau de jonction et de l'échangeur de chaleur, avec le résultat que l'effet de refroidissement de ces surfaces est réduit et que le passage à travers tout le système est réduit Ces effets sont indésirables En conséquence, des moyens sont de préférence reliés au tuyau d'alimentation, au récipient d'inversion, au tuyau de jonction et/ou à l'échangeur de chaleur pour enlever les dépôts de scories des parois intérieures de ces composants Ces moyens peuvent être de divers types, par exemple des moyens acoustiques, méca- niques et/ou électriques Toutefois, des moyens mécaniques à secousses sont de préférence prévus à cet effet Pour un fonctionnement optimal de ces derniers moyens, le tuyau d'alimentation, le récipient d'inversion, le tuyau de jonction et/ou la chambre d'inversion de l'échangeur de chaleur sont réalisés de préférence de manière qu'il y ait un certain espace libre entre la paroi à membrane men- tionnée ci-dessus, sur l'intérieur de laquelle les parti- cules de scories peuvent se déposer, et une couche isolante disposée de manière appropriée contre l'intérieur de la -10 paroi extérieure (en acier) desdits composants de l'ap- pareil selon l'invention, laquelle paroi extérieure est de préférence maintenue relativement froide, car elle doit être capable d'absorber les forces résultant de la haute pression, par exemple de 10 à 60 bars, à laquelle le procédé selon l'invention est de préférence mis en oeuvre. L'invention sera maintenant illustrée encore avec référence à la figure unique qui est une représentation schématique de l'appareil dans lequel le procédé selon l'invention est mis en oeuvre, ou on n'a pas représenté l'équipement auxiliaire tel que les pompes, les com- presseurs, les vannes, les dispositifs de nettoyage et les instruments de réglage. Toutefois, l'invention n'est nullement limitée à la description basée sur cette figure Par les canalisations 1, 2 et 3, de la poudre de charbon dans un gaz vecteur, tel que N 2, de l'oxygène et éventuellement de la vapeur d'eau, est introduite respectivement dans un réacteur 4 o il se forme par réaction mutuelle un gaz chaud cons- titué principalement de H 2 et de CO, mais contenant aussi des gouttelettes de scories entra 1 nées Ce procédé comporte aussi la formation de scories liquides qui sont déchargées principalement par une canalisation 5 Le gaz chaud est évacué du réacteur 4 par un tuyau d'alimentation 6, tandis qu'un gaz propre froid, de préférence ayant à peu près la même composition que le gaz chaud, est injecté par une canalisation 7. En conséquence, il se forme un mélange de gaz à tempé- rature abaissée dans lequel les gouttelettes de scories initiales entraînées ont coagulé pour former des particules de scories dont la vitesse de bas en haut est réduite dans un récipient 8 d'inversion d'écoulement à une valeur qui de préférence est environ un tiers de celle du mélange de gaz dans la canalisation d'alimentation 6 Dans le récipient d'inversion 8, la direction d'écoulement du mélange de gaz -11- est inversée aussi, de sorte que le mélange de gaz peut quitter le récipient d'inversion par un tuyau de jonction 9 Durant la réduction de la vitesse du mélange de gaz dans le récipient d'inversion d'écoulement, certaines des particules de scories tombent sur le fond oblique du récipient 8 et roulent et glissent le long de ce fond pour arriver dans le tuyau de jonction 9 Par le tuyau de jonction 9, le mélange de gaz, qui est encore refroidi indirectement dans ce tuyau, de préférence à l'aide de vapeur d'eau qui est surchauffée, et dont la vitesse est augmentée de nouveau et portée à une valeur à peu près égale à celle existant dans le tuyau d'alimentation, entre en même temps que les particules de scories séparées dans une chambre d'inversion d'écoulement 10 d'un échangeur de chaleur 11 Dans cette chambre d'inversion , la vitesse du mélange de gaz est réduite de nouveau à une valeur à peu près égale à celle existant dans le récipient d'inversion 8, de sorte qu'une quantité supplé- mentaire de particules de scories se sépare de ce mélange' de gaz En même temps que les particules de scories déjà séparées dans le récipient d'inversion 8 et que les particules de scories qui se sépareront ensuite du gaz dans l'échangeur de chaleur 11, elles tombent sur le fond de la chambre d'inversion 10 Par une canalisation 12, elles sont déchargées dans un récipient 13, duquel elles sont évacuées périodiquement ou de manière continue par une canalisation 14. Dans l'échangeur de chaleur 11, le mélange de gaz qui monte est refroidi encore au moyen d'eau de refroidis- sement qui est introduite par une canalisation 15, est ensuite passée à travers l'échangeur de chaleur dans un ensemble de tubes de refroidissement 16 et est finalement déchargée par une canalisation 17, éventuellement sous la forme de vapeur d'eau (surchauffée) Le gaz refroidi et purifié quitte l'appareil par une canalisation 18. -12- Exemple Dans un procédé représenté schématiquement sur la figure, une quantité de 86 tonnes/heure de gaz est pro- duite dans le réacteur 4 de gazéification de charbon Il se trouve à une température de 1600 C et a une composition telle qu'indiquée dans le tableau suivant: % en volume H 2 27,1 CO 60,8 CO 2 2,0 CH 4 0,01 N 2 5,4 Ar 1,0 H 2 O 2,6 H 2 S 0,9 Il contient 5,1 % en poids de scories sous la forme de gouttelettes Dans ce gaz, une quantité de 73 tonnes/ heure de gaz propre froid est injectée par la canalisation 7, ce gaz ayant la composition suivante: % en volume H 2 27,6 CO 61,1 Co 2 2,0 CH 4 0,01 N 2 5,6 Ar 1,0 H 2 O 0,6 H 2 S 0,9 Comme résultat de cette injection, il se forme une quantité de 159 tonnes/heure d'un mélange de gaz ayant une température de 900 C et une teneur en scories de 2,8 % en poids. La composition du gaz est la suivante: -13- % en volume H 2 27,3 CO 61,4 c 02 2,0 CH 4 0,01 N 2 5,5 Ar l,0 H 2 O 1,7 H 2 S 0,9 Lors de son parcours dans le tuyau d'alimentation 6, ce mélange de gaz est encore refroidi à 800 'C par de la vapeur d'eau qui est surchauffée, après quoi il entre dans le récipient d'inversion d'écoulement 8, dans lequel sa vitesse est réduite de 10 m/s à 3 m/s Il quitte le récipient d'inversion 8 par le tuyau de jonction 9 à une vitesse de 8 m/s, tandis que 10 % en poids des particules de scories présentes, qui ont été séparées dans le récipient d'inversion 8, glissent obliquement vers le bas le long de la paroi du tuyau de jonction 9. Pendant son parcours dans le tuyau de jonction 9, dans lequel le mélange de gaz a une vitesse de 8 m/s, il est encore refroidi à 6900 C par de la vapeur d'eau qui est surchauffée, et il entre à cette température dans la chambre d'inversion 10. Dans cette dernière chambre d'inversion, sa vitesse est réduite à 3 m/s et son écoulement est inversé, de sorte qu'il s'écoule sensiblement normalement vers le haut dans l'échangeur de chaleur 1 l tandis qu'il est refroidi Par une canalisation 18, il est déchargé du système à une tem- pérature de 360 'C et avec une teneur en matière solide de 2,2 % en poids Une quantité de 950 kg/h de scories solides finement divisées est déchargée au récipient 13 par la canalisation 12. -14- REVENDICATIONS 1 Procédé pour refroidir et purifier un mélange de gaz s'écoulant de manière sensiblement verticale de bas en haut et contenant des gouttelettes et/ou particules poisseuses de scories, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes: a) on injecte un gaz propre, froid dans le gaz chaud de manière à obtenir un mélange de gaz ayant une tempé- rature abaissée, b) on réduit la vitesse du mélange de gaz, c) on inverse la direction d'écoulement du mélange de gaz de façon que le mélange de gaz s'écoule de haut en bas dans une direction formant un angle aigu avec la direction initiale sensiblement verticale de l'écoulement, d) on augmente la vitesse du mélange de gaz s'écoulant obliquement de haut en bas, e) on refroidit par échange indirect de chaleur le mélange de gaz s'écoulant obliquement de haut en bas à une vitesse accrue, f) on réduit la vitesse du mélange de gaz refroidi, g) on inverse la direction d'écoulement du mélange de gaz ayant une vitesse réduite, de manière que le mélange de gaz s'écoule de bas en haut dans une direction sensiblement verticale et que des particules de scories se séparent et tombent, h) on refroidit encore par échange indirect de chaleur le mélange de gaz s'écoulant de manière sensiblement verticale de bas en haut à vitesse réduite, tandis que des particules de scories supplémentaires se séparent et tombent, i) on décharge les particules de scories. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz chaud s'écoule de bas en haut de manière sensiblement verticale à une vitesse linéaire moyenne comprise entre 5 et 20 m/s. -15- 3 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que par kilogramme de gaz chaud on injecte une quantité de gaz propre froid comprise entre 0,5 et 2 kg. 4 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'étape b) la vitesse linéaire moyenne est réduite à une valeur comprise entre 0,5 et 3 m/s. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'étape c) l'écoulement-du mélange de gaz est inversé dans une direction qui forme un angle compris entre 135 et 1600 avec la direction verticale initiale de l'écoulement. 6 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'étape d) la vitesse du mélange de gaz s'écoulant obliquement de haut en bas est portée à une valeur comprise entre 5 et 20 m/s. 7 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'étape f) la vitesse du mélange de gaz refroidi est réduite à une valeur comprise entre 0,5 et 3 m/s. 8 Appareil pour refroidir et purifier un gaz chaud contenant des gouttelettes et/ou particules poisseuses de scories comme indiqué dans l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'appareil comprend les cons- tituants suivants: a) un tuyau d'alimentation sensiblement vertical pour le gaz, dans lequel le gaz peut s'écouler de bas en haut, dans la paroi duquel des ouvertures ont été prévues pour l'injection de gaz propre froid, b) un récipient d'inversion d'écoulement dans lequel débouche l'extrémité supérieure du tuyau d'alimentation, le diamètre intérieur du récipient étant plus grand que le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, la distance dans ce récipient entre la bouche du tuyau d'alimentation -16- et la limite supérieure intérieure du récipient étant plus grande que le diamètre intérieur du tuyau d'alimentation, tandis que le fond du récipient d'inversion d'écoulement est incliné vers le bas, formant un angle aigu avec le tuyau d'alimentation sensiblement vertical, c) un tuyau de jonction dont l'extrémité supérieure est reliée au fond du récipient d'inversion d'écoulement et dont l'axe forme un angle aigu avec la verticale, d) un échangeur de chaleur disposé sensiblement verticalement, qui comprend une chambre d'inversion d'écoulement a son extrémité inférieure, la paroi laté- rale de cette chambre étant reliée au tuyau de jonction et le diamètre intérieur de cette chambre étant plus grand que le diamètre intérieur du tuyau de jonction, e) un tuyau d'évacuation pour les particules de scories qui est relié au fond de la chambre d'inversion d'écoulement de l'échangeur de chaleur. 9 Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tuyau d'alimentation, le récipient d'inversion d'écoulement et le tuyau de jonction comprennent des moyens par lesquels le mélange de gaz peut être refroidi indirectement. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués d'une paroi à membrane par laquelle des fluides de refroidissement peuvent s'écouler.