ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧИХ ГАЗОВ И ТЕПЛООБМЕННАЯ СИСТЕМА

1. Теплообменник для охлаждения горячих газов посредством охлаждающей текучей среды, причем указанный теплообменник содержит:
по меньшей мере, одну вертикально ориентированную емкость, содержащую ванну охлаждающей текучей среды и имеющую пространство для сбора паровой фазы, генерированной над указанной ванной охлаждающей текучей среды,
по меньшей мере, один вертикальный трубчатый элемент, вставленный внутрь указанной емкости, открытый на концах и коаксиальный с указанной емкостью,
по меньшей мере, один спиральный канал, который оборачивается вокруг оси указанной емкости, вставленный в указанный коаксиальный трубчатый элемент,
по меньшей мере, один выпуск для паровой фазы, генерированной в верхней части указанной емкости,
отличающийся тем, что по меньшей мере одна транспортная линия вставлена в нижнюю часть указанной вертикальной емкости для подачи горячих газов в указанную емкость,
причем указанная транспортная линия открыта с двух концов, из которых один соединен с указанной вертикальной емкостью, а другой является свободным и находится снаружи указанной емкости,
причем указанная транспортная линия является трубчатой и выступает вбок снаружи указанного теплообменника,
причем указанная транспортная линия содержит, по меньшей
мере, один центральный внутренний канал, имеющий наружную рубашку, в которой циркулирует охлаждающая текучая среда,
причем указанный центральный внутренний канал находится в сообщении по текучей среде со спиральным каналом и проходит вертикально вдоль указанного трубчатого элемента, вставленного в указанную вертикальную емкость, и причем рубашка центрального внутреннего канала также содержит перегородку, чтобы обеспечить внутреннюю циркуляцию охлаждающей текучей среды, и причем указанная перегородка, содержащаяся в рубашке, проходит по всей длине центрального внутреннего канала до верхнего конца указанного канала.
2. Теплообменник по п. 1, в котором транспортная линия также содержит промежуток конической формы, который разделяет водяную ванну на два пространства, одно пространство открыто по направлению к вертикальной емкости, и одно пространство открыто по направлению к свободному и открытому концу указанной транспортной линии.
3. Теплообменник по п. 1, в котором указанная транспортная линия является горизонтальной или наклонной.
4. Теплообменник по п. 1, который также содержит соединительную линию между дном вертикальной емкости и транспортной линией.
5. Теплообменник по п. 4, в котором, по меньшей мере, одно средство для циркуляции охлаждающей текучей среды присутствует на соединительной линии.
6. Теплообменник по п. 4, в котором средство для циркуляции охлаждающей текучей среды представляет собой циркуляционный
насос или эжектор, питаемый циркуляционным насосом.
7. Теплообменник по п. 5, в котором средство для циркуляции охлаждающей текучей среды представляет собой циркуляционный насос или эжектор, питаемый циркуляционным насосом.
8. Теплообменник по п. 1, в котором центральный внутренний канал является трубчатым.
9. Теплообменник по п. 1, в котором рубашка является трубчатой и коаксиальной с центральным внутренним каналом.
10. Теплообменник по п. 1, в котором перегородка является трубчатой и коаксиальной с центральным внутренним каналом.
11. Теплообменник по п.п. 1-10, в котором охлаждающей текучей средой является вода.
12. Теплообменник по п.п. 1-10, в котором горячим газом является синтез-газ.
13. Теплообменная система, содержащая, по меньшей мере, один реакционный аппарат для каталитического частичного окисления и теплообменник по п. 1, причем указанный реакционный аппарат содержит:
зону подачи, содержащую по меньшей мере один проход для реагентов и окислителя,
зону распыления и/или испарения, содержащую по меньшей мере одно устройство для распыления и/или испарения,
зону смешения поданных соединений, расположенную ниже по потоку от устройства для распыления и/или испарения, и имеющую постоянное или уменьшающееся сечение вдоль оси аппарата,
реакционную зону, содержащую, по меньшей мере, одну каталитическую систему и по меньшей мере один тепловой экран, в которой реагенты и окислитель превращаются в горячие газы, зону быстрого охлаждения произведенных горячих газов, причем указанный теплообменник отличается тем, что указанная транспортная линия для подачи в теплообменник указанных горячих газов, поступающих из реакционного аппарата в теплообменник, непосредственно вставлена внутрь указанного реакционного аппарата.
14. Теплообменная система по п. 13, в которой реакционная зона имеет постоянное или увеличивающееся сечение вдоль оси реакционного аппарата.
15. Теплообменная система по п. 13, в которой транспортная линия горячих газов вставлена в зону быстрого охлаждения реакционного оборудования.
16. Теплообменная система по п. 13, в которой зона смешения имеет форму цилиндра или усеченного конуса.
17. Теплообменная система по п. 13, в которой реакционная зона имеет форму цилиндра или усеченного конуса или усеченной пирамиды.
18. Способ каталитического частичного окисления для производства синтез-газа и водорода, начиная с реагентов, выбранных из жидких углеводородов, газообразных углеводородов и/или окисленных соединений, также полученных от биомасс, и их смесей, содержащий этапы, на которых:
предварительно нагревают указанные реагенты,
обеспечивают реакцию реагентов с окисляющим потоком,
выбранным из кислорода, воздуха или обогащенного воздуха, чтобы
создать поток, содержащий синтез-газ,
быстро охлаждают синтез-газ, причем отличающийся тем, что быстрое охлаждение синтез-газа осуществляют с использованием теплообменника по пп. 1-12.
19. Способ по п. 18, при котором окислителем является кислород, и температура реакции находится в диапазоне от 500°С до 2000°С.
20. Способ по п. 19, в котором температура реакции находится в диапазоне от 750°С до 1600°С.