專利名稱：等離子體噴管中的電極損耗的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在等離子體噴管中，處理和分解烴時，減少電極損耗的方法。
在等離子體噴管中，處理和分解天然氣體時，將產(chǎn)生電極損耗，因此，在使用一段時間后，就需要補充或更換電極。這種損耗是不希望有的，因為這種損耗使得作業(yè)過程停止，既浪費時間，又影響生產(chǎn)，還消耗昂貴的電極材料。
一種現(xiàn)有的解決方案是采用可補充的石墨或碳質(zhì)材料的電極，它能夠不斷地補充石墨或碳質(zhì)材料而不污染分解的產(chǎn)物。這比使用非自耗的電極便宜，使用非自耗的電極比較復雜而且比較昂貴，此外還污染產(chǎn)物。
本發(fā)明的目的是提供一種用來分解和處理烴時，減少等離子體噴管中電極損耗的方法，不管該電極是可補充的電極還是自耗電極。
本發(fā)明的目的可以通過下列途徑實現(xiàn)一種減少電極損耗的方法，它用于在等離子體噴管中，在為形成碳黑和氫，在處理和分解烴過程中，尤其是由天然氣體或甲烷中，其特征在于將天然氣體或甲烷混合到等離子氣體中。
本發(fā)明的進一步的特征是用氫作為等離子氣體，為了在天然氣體的基礎上生產(chǎn)出純的分解產(chǎn)物。
另一特征是把烴加入到等離子氣體中，以減少電極上的熱負載。
再一個特征是通過控制等離子氣體中烴的摻入量來調(diào)節(jié)電極損耗。
還有一個特征是借助于一些隔離開的導入管，將天然氣體引入等離子氣體中。
驚人的發(fā)現(xiàn)是，把在噴管中將被分解的烴混合至實際的等離子氣體中，以達到減少電極損耗的目的是可用的。把烴直接加入到等離子氣體中，前者在發(fā)生電極損耗的實際火焰區(qū)分解成氫和碳黑，并且使生成的碳黑沉積在發(fā)生損耗的同樣的區(qū)域內(nèi)。這樣，電極就得到一個生長，使電極的損耗能夠完全地或部分地補償，從而明顯地延長了電極的壽命。
通過控制烴，例如甲烴的摻入量，以及或許還控制氣體的引入?yún)^(qū)域和它的溫度，就可以控制電極上的沉積，并由此達到更好的效果。
把“污染物質(zhì)(pouling)”用在電極上而產(chǎn)生積極效果是最令人驚奇的，迄今為止，關于等離子體噴管工作方面的最大問題是，在分解過程中，電極上有許多污物。然而，利用本發(fā)明的方法，通過把天然氣體與實際的等離子體氣體混合，使污染效應得到控制，并且把污物引到所要求的區(qū)域。由此可以提高電極的壽命，而不需要借助于昂貴的手段，這是由于使用了可獲得的，價格便宜的天然氣體。如果預先用氫作為等離子氣體，以確保在等離子氣體的混合物中不致于由于以后的生長而發(fā)生變化，那么就能達到特別優(yōu)越的效果。
分別對銅電極和石墨電極進行了試驗，結果兩種電極獲得了同樣的效果，根據(jù)本申請人自己的實驗所獲得的效果如附圖
所示，該圖表示電極損耗與混入等離子氣體氫中的甲烷(%)的函數(shù)關系。
從而，利用本發(fā)明，以簡單的方式大大改善了等離子體噴管的工作性能。所獲得的進一步的優(yōu)點是，由于摻入了烴類氣體，從而能夠大大減少電極上的熱負載，當用氫作為等離子氣體時，這個效果會變得更加顯著。
在利用碳質(zhì)電極分解烴類氣體而產(chǎn)生純的分解產(chǎn)物的情況下，采用本發(fā)明，把烴類氣體混合物引導和控制地摻入到等離子體氣體中，由此能夠部分地或完全地減少電極損耗。為了能夠控制電極在損耗點的生長，可以根據(jù)控制參量適當調(diào)節(jié)天然氣體的摻入量，這些控制參量是根據(jù)等離子體噴管的電弧電壓計算出來的。
權利要求
1.一種在等離子體噴管中減少電極損耗的方法，它用在為產(chǎn)生碳黑和氫，在處理和分解烴，尤其是天然氣或甲烷的過程中，其特征在于，將天然氣體或者甲烷混合到等離子氣體中。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，用氫作為等離子體氣體，以天然氣體為基礎來產(chǎn)生純的分解產(chǎn)物。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，把烴加入到等離子體氣體中，以減少電極上的熱負載。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，通過控制等離子體氣體中烴的摻合物來調(diào)節(jié)電極損耗。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，借助于一些隔離開的導入管，把天然氣體引入等離子體氣體中。
全文摘要
在處理或分解烴以生成炭黑和氫的過程中，尤其是由天然氣體或甲烷中，為了減少等離子體噴管中的電極損耗，將天然氣體或甲烷混合到等離子體氣體中。
文檔編號C09C1/48GK1081997SQ9310456
公開日1994年2月16日 申請日期1993年4月6日 優(yōu)先權日1992年4月7日
發(fā)明者S·賴納姆, K·霍斯, N·邁克爾布斯特, J·哈格達爾 申請人:克瓦納爾工程有限公司