[发明专利]再生冷却方法和设备

说明书

一种冷却等离子体室中的内衬的方法。使再循环气体与内衬接触或经过内衬，以冷却所述内衬并预热再循环气体。然后使被预热的气体经过等离子体室再循环，以成为等离子体形成工艺的一部分。该方法还包括：内衬为石墨，再循环气体经过存在于内衬中的至少一条冷却通道，冷却通道中的至少一条冷却通道被至少一个能够移除的内衬/通道盖覆盖，碳沉积物由存在于再循环气体中的烃形成，至少一条通道被形成为螺旋的冷却通道样式，至少一条通道被形成为基本上直的冷却通道样式，以及充气室，其用于协助在通道中产生均匀分布的冷却气体。

相关申请的引用

本申请要求2015年2月3日递交的临时专利申请序号No.62/111,341的优先权，通过引用将其公开内容并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及使用电能来引起化学变化的方法和设备的技术领域。

背景技术

多年来有很多工艺可以被用于并已经被用于生产炭黑。多年来用于生产该炭黑的能源已经在很大程度上与用于将含烃材料转化成炭黑的原材料密切相关。剩余炼油和天然气一直是用于生产炭黑的资源。在诸如炭黑生产等的化学工艺中，能源随时间推移而演变，例如，从简单的火焰到油炉再到等离子体。与所有制造业一样，在不断探求更有效率和有效果的方式来生产这些产品。改变能源的流速和其它条件、改变原材料的流速和其它条件、提高生产速度、增加产量、降低制造设备磨耗特性等，多年来均是并仍将是该探求的一部分。

本文所说明的系统应对了上述挑战，并且额外地获得了更有效率和有效果的制造工艺。

发明内容

所说明的一种冷却等离子体室中的内衬的方法，包括使待用于在等离子体室中生成等离子体的至少一种再循环气体与内衬接触或经过内衬，以冷却等离子体室的内衬并预热再循环气体，并且使被预热的再循环气体返回到等离子体室，以生成等离子体。

额外的实施方式包括：根据上述方法，内衬为石墨；根据上述方法，再循环气体经过存在于内衬中的至少一条冷却通道；根据上述方法，冷却通道中的至少一条冷却通道被至少一个能够移除的内衬/通道盖覆盖；根据上述方法，移除盖，以去除通道中的碳沉积物；根据上述方法，碳沉积物由存在于再循环气体中的烃形成；根据上述方法，至少一条通道被形成为螺旋的冷却通道样式；根据上述方法，至少一条通道被形成为基本上直的冷却通道样式；根据上述方法，包括多于一条的通道；根据上述方法，包括充气室，用于协助在通道中产生均匀分布的冷却气体；根据上述方法，包括向再循环气体中添加氧化气体，以减少或消除存在于再循环气体中的烃和/或减少碳沉积物的形成；根据上述方法，氧化气体为蒸汽和/或二氧化碳；根据上述方法，包括使氧化气体经过通道中的至少一条通道，以去除该通道中的碳沉积物；根据上述方法，氧化气体为蒸汽和/或二氧化碳；根据上述方法，碳沉积物由存在于再循环气体中的烃形成；根据上述方法，内衬包含多个穿孔，用于为被预热的再循环气体提供入口；根据上述方法，穿孔沿着等离子体室包括一组至六组共面穿孔；根据上述方法，等离子体室为筒状，并且穿孔沿着等离子体室的筒体的弯曲部分；根据上述方法，穿孔允许吸气冷却；根据上述方法，等离子体室包含等离子体炬环，并且气体在等离子体炬环的内部和/或外部再循环；根据上述方法，使用AC电源来生成等离子体；根据上述方法，使用DC电源来生成等离子体；根据上述方法，包括将烃原料注入室，使得在注入的第一个1秒内，进入系统的以焦耳计的能量输入中的超过30％的能量输入转移到烃原料；根据上述方法，烃原料为天然气；根据上述方法，在等离子体生成部的下游注入烃原料；并且根据上述方法，在等离子体生成部的上游注入烃原料。

通过以下说明，这些实施方式和额外的实施方式将是明显的。

附图说明

图1、图2和图3示出了本文所说明的典型方法和设备的示意图。

具体实施方式