[发明专利]一种产生氧乙炔焰的方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种产生氧乙炔焰的方法。

[背景技术]

现有技术中，乙炔在工业中与经常被用作切割金属。工业制备乙炔的方法一般为，用石灰（CaOH）加入焦炭在高电压和强电流中电解成电石（CaC）。然后在水中溶解成乙炔气。

另一方面，由于乙炔化学性质不稳定，在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后贮存或运输，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。其运输存在十分苛刻的要求。

基于上述两个原因，乙炔气体作为一种金属切割用气体，其价格昂贵，切割成本高。为了解决上述问题，国内专利文献CN101050158公开了一种采用微放点裂解天然气制成乙炔的方法，这种方法提高了甲烷的转化率和乙炔的选择性，提高了利用率，但是其无法解决乙炔在运输过程中的危险性，并且，最后在应用于切割中，其对于成本的影响是微弱的。

[发明内容]

本发明的目的之一是提供一种能够只在金属切割过程中才产生乙炔焰的方法，以减少乙炔运输过程中的危险性。

本发明的另一目的是提供一种产生乙炔焰的方法，这种方法能够大大降低金属切割的成本。

为了实现上述目的发明一种产生氧乙炔焰的方法，其特征在于包括以下步骤：

将天然气充入压力容器至1.5Mpa～2.0Mpa，

与氧气钢瓶中喷射的氧气混合，并且与氢气钢瓶中喷射的氢气混合，氢气的添加量不低于天然气体积的20%，

点燃上述气体得到氧乙炔焰。

氧气钢瓶的压力优选控制在13MPa。

所述的压力容器优选为乙炔钢瓶。

本发明的优点在于，通过氢气燃烧的瞬时放热，使得金属切割过程中天然气能够瞬时达到天然气裂解乙炔需要的温度，乙炔与氧气进一步燃烧产生乙炔焰，从而进行切割作业。这种方法中乙炔仅在切割过程中产生，天然气和氢气的成本要大大低于直接购买的乙炔，又减少了乙炔在运输和贮存中的危险，降低了切割的成本，可被广泛用于造船工业、无硫焊割工业、汽车和电子工业。

[具体实施方式]

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，下述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。

实施例1

天然气的主要成份是甲烷，在焊割使用中不结碳、不回火、不含硫，但天然气密度小，点火时不易热裂，火苗飘逸，不聚热，原来不适宜焊割。因此需要对焊割工艺进行改进，使得天然气能够用于金属的焊割，其具体步骤如下：

将天然气充入乙炔钢瓶至压力1.5Mpa～2.0Mpa，

与氧气钢瓶中喷射的氧气混合，氧气钢瓶的压力控制在13MPa左右，并且与氢气钢瓶中喷射的氢气混合，氢气的添加量是天然气体积的20%，

充入溶解乙炔的钢瓶时，根据压力比知晓，在压力约2Mpa时，约为1.5m³天然气和相当于其体积20%的氢气混合，就等于4公斤的溶解乙炔，能配烧40升，约5m³的两瓶氧气。

其反应原理如下，

氢气在氧气中燃烧放出大量热量，使得周围温度迅速提升，在高温环境下天然气裂解生成乙炔，乙炔燃烧产生氧-乙炔焰。

2C₂H₂+5O₂=4CO₂+2H₂O

点燃上述气体得到氧乙炔焰。其火苗集中，此时温度大于1500℃，达到3600℃左右，火焰呈蓝色，切割20～50mm的钢板，正常走线，切缝平滑。

天然气在液态下4.5元/升，（包含运费），约等于1.4m³气态，故每m³天然气约为3.2元左右。每m³天然气加入20%的氢气，氢气每m³约为3元左右（包含运费），即能被两份氧气完全燃烧。乙炔气要燃烧两份氧气的市场价约为70元以上，所以天然气价格相对乙炔气讲可忽略不计。