[发明专利]用于冷却热气体的装置和方法

权利要求书

1.用于冷却热的气态介质的装置，包括：容器(1)，其中有多个管(7)的管束(29)设置在第一冷却介质室(2)中，并且其中在使用中液体冷却剂介质围绕管束(29)流动；

(i)所述管(7)的上游端(11)安装在隔热罩(30)中，

(ii)所述管(7)进一步延伸通过与隔热罩(30)有一段距离安装的支承板(31)，在隔热罩(30)和支承板(31)之间限定共用的前部空间(32)，

(iii)用于向前部空间(32)添加液体冷却剂介质的设备(13)，

(iv)支承板(31)中的开孔(33)比管(7)大，在管(7)和支承板(31)之间限定了环状空间(34)，所述环状空间(34)使前部空间(32)与用过的冷却介质室(35)流体连通，使得在使用中液体冷却剂介质可以与管(7)中的热的气态介质从前部空间(32)并流流动到所述用过的冷却介质室(35)，

(v)用以将液体冷却剂介质从用过的冷却介质室(35)排出到设置在容器(1)外部的换热器(36)的设备(14)，所述换热器(36)在使用中降低用过的液体冷却剂介质的温度，并且与用于向前部空间(32)添加液体冷却剂介质的设备(13)流体连通，使得在使用中液体冷却剂介质可以在换热器(36)和前部空间(32)之间循环。

2.权利要求1的装置，其中用过的冷却介质室(35)通过设有小开孔(35″)的半隔离板(35′)与第一冷却介质室(2)分开。

3.权利要求1的装置，其中存在具有在前部空间(32)中的入口开孔的应急排放管道(37)，在紧急情况下，蒸发的液体冷却剂介质可以通过所述应急排放管道(37)从前部空间(32)排出；并且存在有应急冷却介质供给管道(38)，在紧急情况下，可以通过所述应急冷却介质供给管道(38)将液体冷却剂介质提供给用过的冷却介质室(35)。

4.权利要求3的装置，其中应急排放管道(37)与第一冷却介质室(2)流体连通。

5.权利要求3的装置，其中应急冷却介质供给管道(38)与第一冷却介质室(2)流体连通。

6.权利要求1-5中任一项的装置，其中所述装置另外包括：

用于供应新鲜的第一冷却介质的入口(3)，和用于排出用过的第一冷却介质的出口(4)，用于热气体并且通过管(7)流体连通的入口(5)，

所述第一冷却介质室(2)另外设有立式的和在中心设置的末端开口的降液管(8)，其中所述管(7)设置在降液管(8)和容器壁(10)之间的间隙(9)中。

7.权利要求6的装置，其中用于供给新鲜的第一冷却介质的入口(3)的设置使得在使用中新鲜的第一冷却介质的入口流动方向增强第一冷却介质通过降液管(8)内部的向下流动。

8.权利要求7的装置，其中用于供给新鲜的第一冷却介质的入口(3)方向向下并且设置在降液管(8)的上半部中。

9.通过热气体和水之间的间接换热制备蒸汽的方法，其中进行以下步骤：

(i)通过与流过被置于水浴中的管的热气体之间间接换热产生蒸汽，

(ii)为水浴供给新鲜水，和

(iii)通过冷却介质与流过权利要求6-8中任一项的装置中的管上游端的热气体之间的间接换热单独冷却管的上游端，产生温度大于冷却介质的用过的冷却介质，和

(iv)将步骤(iii)的用过的冷却介质降温并且循环到步骤(iii)中，并且其中步骤(iii)中所用的冷却介质的温度低于在步骤(ii)中加入的新鲜水的温度。

10.权利要求9的方法，其中进入管的热气体的温度为700到1600℃，并且其中步骤(iii)中所用的冷却介质的温度为50到200℃。

11.权利要求9的方法，其中在步骤(ii)中加入的新鲜水的温度比步骤(ii)的操作压力下水的饱和温度低5到100℃。

12.权利要求9-11中任一项的方法，其中制备的蒸汽的压力为2到15MPa。

13.权利要求9-11中任一项的方法，其中热气体包括一氧化碳、氢气和0到3体积％的硫，并且其中在步骤(iii)中保持管上游端的壁在低于500℃的温度。