DE2512719A1 - PROCESS FOR GAS HEATING AND PLASMACHEMICAL ARC REACTOR FOR THE PERFORMANCE - Google Patents

PROCESS FOR GAS HEATING AND PLASMACHEMICAL ARC REACTOR FOR THE PERFORMANCE

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Description

Dipl.-Ing. Dr. Jur.Dipl.-Ing. Dr. Jur.

Frank Arnold Nix ^.Frank Arnold Nix ^.

Patente Λ 2 5 I Patents Λ 2 5 I.

6 Frankfurt am Miin 70 6 Frankfurt am Wedin 70

alv- Π3alv- Π3

YEKi1AHEaN ZUH GASEEWÄIffllUHG UND PLASMACHEMISCHER LICHIBOGEN-REAKTOE ZU DESSEN DURCHFÜHRUNGYEKi 1 AHEaN ZUH GASEEWÄIffllUHG AND PLASMACHEMICAL LICHIBOGEN REACTOE FOR ITS PERFORMANCE

Die Erfindung; bezieht sich auf das Gebiet der Erwärmung von Gasen mittels elektrischer Entladung auf den Ionisierungszustand, insbesondere von chemisch reagierenden ionisierten Gasen, und betrifft im besonderen Verfahren zur Gaserwärmung. Sie kann zur Gewinnung von niederen Olefinen und technischem Wasserstoff aus Kohlenwasserstoff-Rohmaterial angewendet werden. The invention; refers to the area of warming of gases by means of electrical discharge to the ionization state, in particular of chemically reacting ionized ones Gases, and relates in particular to processes for heating gases. It can be used for the production of lower olefins and technical Hydrogen from hydrocarbon raw material can be applied.

Bekannt sind verschiedene Verfahren zur Lichtbogenerhitzung von chemisch reagierenden Gasen zwecks Gewinnung von Produkten, die sich bei hohen Temperaturen bilden. Am meisten verbreitet ist die Erwärmung des Gases mittels eines Hochspannungsbogens, der in einem längsverwirbelten Strom des zu erwärmenden Gases brennt. Als Beispiel kann man den Prozeß der Pyrolyse von Erdgas in einem Lichtbogen zum Zwecke der Azetylengewinnung an-Various methods are known for arc heating of chemically reacting gases for the purpose of obtaining products, which form at high temperatures. The most common is the heating of the gas by means of a high-voltage arc, which burns in a longitudinally swirled stream of the gas to be heated. As an example one can consider the process of pyrolysis of Natural gas in an arc for the purpose of acetylene production

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führen. Der Vorzug des mit dem längsverwirbelten Gasstrom angeblasenen Lichtbogens ist dessen hohe Spannung (einige tausend Volt), wodurch leistungsstarke Anlagen bei ausreichend geringen Strömen (Hunderte von Amperen) geschaffen werden können. Solche Anlagen sind hinreichend einfach aufgebaut und besitzen eine große Betriebsdauer (Hunderte von Stunden) der Elektroden. Deshalb sind sie betriebssicher und bequem zur industriellen Anwendung.to lead. The advantage of the longitudinally swirled gas flow blown arc is its high voltage (a few thousand volts), which makes powerful systems at sufficiently low Currents (hundreds of amperes) can be created. Such systems are sufficiently simple to set up and have a long operating time (hundreds of hours) of the electrodes. That is why they are reliable and convenient to industrial use Use.

Jedoch ist bei dem längsverwirbelten Anblasen des Bogens ein großer Temperaturgradient über den Querschnitt des Kanals vorhanden, durch welchen das zu erwärmende Gas durchgeblasen wird, wobei infolgedessen die chemischen Reaktionen im Gasstrom, welcher die Lichtbogensäule passiert, bedeutend schneller verlaufen als an den Wänden des Kanals. Die Vermischung dieser Ströme findet schwach atatt, weshalb die Reaktionen in verschiedenen Zonen des Stroms ungleichmäßig ablaufen, was die Effektivität der Gaserwärmung in dem Falle stark herabmindert, wenn die Erwärmung von einer chemischen Reaktion begleitet wird.However, in the case of the longitudinally swirled blowing of the bow there is a large temperature gradient over the cross-section of the channel through which the gas to be heated is blown through as a result, the chemical reactions in the gas stream passing through the arc column are significantly faster run as on the walls of the canal. The mixing of these currents takes place weakly, which is why the reactions in different zones of the current run unevenly, which the The effectiveness of the gas heating is greatly reduced in the case when the heating is accompanied by a chemical reaction.

Beispielsweise bleibt bei der Pyrolyse von Erdgas in den äußeren Zonen viel nicht in Reaktion getretenes Methan übrig, während sich inzwischen in den inneren Zonen Azetylen unter Rußbildung zersetzt hat. Außerdem bilden sich Homologe von Azety· len. Dies führt zu einer schlechten Ausnutzung des Rohmaterials und zur Verteuerung des Zielproduktes.For example, during the pyrolysis of natural gas, a lot of unreacted methane remains in the outer zones, while in the meantime acetylene has decomposed with soot formation in the inner zones. In addition, homologues of Acety are formed len. This leads to poor utilization of the raw material and to make the target product more expensive.

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Bekannt sind auch Verfahren, "bei denen eine gleichmäßigere Erwärmung des Gases in Anlagen mit rotierendem Lichtbogen erfolgt. Der Lichtbogen brennt zwischen einer zentralen Bolzenkathode und einer äußeren gekühlten zylindrischen Metall-Hohlanode· Die Rotation des Lichtbogens (einige tausend Umdrehungen in der Sekunde) wird mittels eines Magnetfeldes zustandegebrachtf. das von einem Solenoid erzeugt wird, welches sich in der zylindrischen Hohlanode befindet. Das zu erwärmende Erdgas wird längs der Achse der Elektroden durchgeblasen, erwärmt und mittels des rotierenden Lichtbogens vermischt. Die chemischen Reaktionen gehen im ganzen Gasvolumen gleichmäßiger als bei der Verwendung des in Längsrichtung angeblasenen Lichtbogens vonstatten; die Konvertierung von Methan in Azetylen ist höher und das Zielprodukt billiger. Jedoch liegt die Lichbogenspannung in diesem Falle um eine Größenordnung niedriger und die Leistungssteigerung der Anlage wird durch einen Stromanstieg erreicht. Dementsprechend wird das Problem der Erzielung einer hohen Betriebszeit der EIek· troden komplizierter.Processes are also known, "in which a more uniform The gas is heated in systems with a rotating arc. The arc burns between a central bolt cathode and an outer cooled cylindrical hollow metal anode · The rotation of the arc (a few thousand revolutions per second) is brought about by means of a magnetic field. which is generated by a solenoid which is located in the cylindrical hollow anode. The natural gas to be heated is longitudinal blown through the axis of the electrodes, heated and mixed by means of the rotating arc. The chemical reactions proceed more evenly throughout the gas volume than when using the longitudinally blown arc; the Conversion of methane to acetylene is higher and the target product cheaper. However, the arc voltage lies in this case an order of magnitude lower and the increase in system performance is achieved by increasing the current. Accordingly the problem of achieving a high uptime of the EIek trod more complicated.

Es sind Verfahren zur Gaserwärmung bekannt, bei denen eine ausreichend gleichmäßige Durchwärmung des Rohmaterials bei hoher Spannung am Lichtbogen bei der Benutzung eines Zwischengas- -Wärmeträgers erzielt wird. Der Zwischengas-Wärmetrager (im Falle der Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen ist das z.B Wasserstoff oder inertes Gas) wird mittels eines in Längsrichtung angeblasenen Hochspannungsbogens erwärmt, wobei das zu erwärmende GasThere are known methods for gas heating in which a Sufficiently uniform heating of the raw material with high voltage on the arc when using an intermediate gas -Heat carrier is achieved. The intermediate gas heat transfer medium (in the case of pyrolysis of hydrocarbons this is e.g. hydrogen or inert gas) is heated by means of a high-voltage arc blown in the longitudinal direction, whereby the gas to be heated

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(Rohmaterial) dem Plasmastrahl am Ausgang aus dem plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor (des Plasmatrons) zugeführt wird. Der Pyrolyseprozeß von Kohlenwasserstoffen nach diesem Verfahren ist in den USA patentiert (siehe z.B. das USA-Patent Nr. 3051639 vom 28.08.1962).(Raw material) the plasma jet at the exit from the plasma chemical Arc reactor (of the plasmatron) is fed. The process of pyrolysis of hydrocarbons by this method is patented in the USA (see e.g. USA Patent No. 3051639 from 08/28/1962).

Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß der Zwischengas- -Wärmeträger dem zu erhitzenden Gas (dem Rohmaterial) nicht die ganze Energie abgibt, wobei ein beträchtlicher Anteil derselben vom Wärmeträger fortgetragen und zum Teil bei der Wärmeverwertung nutzlos verlorengeht. Der Zwischengas-Wärmeträger soll auf höhere Temperaturen erwärmt werden, als dies zur Durchführung der Reaktion notwendig ist, was den Wirkungsgrad der Anlage herabsetzt. Die erforderliche Überhitzung ist umso höher, je weniger Wärmeträger zwecks Beseitigung der unerwünschten Verdünnung der Reaktionsprodukte ausgenutzt wird.The disadvantage of this method is that the intermediate gas heat carrier does not correspond to the gas to be heated (the raw material) gives off all of the energy, a considerable proportion of which is carried away by the heat transfer medium and partly in the process of utilizing heat uselessly lost. The intermediate gas heat transfer medium should be heated to higher temperatures than is required for implementation the reaction is necessary, which reduces the efficiency of the system. The required overheating is higher, the less Heat transfer medium is used to eliminate the undesirable dilution of the reaction products.

Es sind verschiedene Modifikationen der behandelten Verfahren vorhanden, welche den Aufbau des plasmachemischen Lichtbogen-Reaktors - des Plasmatrons- und der Reaktions Abschreck-Kammern betreffen. Insbesondere wurde in den USA eine Reihe von Piasmatronen mit zwischen ringförmigen Elektroden rotierendem Lichtbogen entwickelt. Zum Unterschied von den Piasmatronen mit konzentrischen Elektroden ist die von den Lichbogenflecken abgetastete Oberfläche der beiden Elektroden gleich. Im Plasmatron ist eine Reihe von Stellen für die Zuführung von Rohmaterial und Abschreckgasen (Abschreckflüssig-There are various modifications of the processes discussed that make the plasma chemical Arc reactor - the plasmatron and reaction quenching chambers affect. In particular, a number of piasmatrones with between ring-shaped electrodes were used in the USA rotating arc developed. In contrast to the piasmatron with concentric electrodes, that of the Arc spots scanned surface of the two electrodes the same. There are a number of places in the plasmatron for feeding of raw material and quenching gases (quenching liquid

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keiten) zwecks Optimierung des chemischen Prozesses vorgesehen .to optimize the chemical process.

In modernisierten Anlagen ist ebenfalls eine Reihe von Stellen für die Einführung von Gasen und Flüssigkeiten zur Anwendung der "Vorabschreckling11 mittels im Vergleich zum Hauptrohmaterial schwereren Kohlenwasserstoffen vorgesehen· Dies erhöht die Wirksamkeit des Prozesses·In modernized plants, a number of points are also provided for the introduction of gases and liquids for the application of the "pre-quenching 11" using hydrocarbons that are heavier than the main raw material · This increases the efficiency of the process ·

Bekannt ist die Varknte eines Starkstrom-Plasmatrons zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen im Plasmastrahl von Wasserstoff. The Varknte of a high-voltage plasmatrons is known Pyrolysis of hydrocarbons in a plasma jet of hydrogen.

Bei dieser Variante wird Wasserstoff im dreiphasigen Lichtbogen-Plasmatron mit Graphitelektroden erwärmt. Die Einrichtung besitzt ebenfalls eine Reihe von Einführungsstellen für den Zwischengas-Wärmeträger, für das zu erwärmende Gas (Rohmaterial) und für das Abschreckmittel.In this variant, hydrogen is heated in a three-phase arc plasmatron with graphite electrodes. The establishment also has a number of entry points for the intermediate gas heat transfer medium for the gas to be heated (Raw material) and for the quenchant.

Bekannt sind ferner plasmachemische Lichtbogen-Reaktoren, die zwei an eine Stromquelle angeschlossene Elektroden, von denen mindestens eine eine zylindrische Hohlelektrode ist, zumindest eine hohle zylindrische Blende, die einen gegenüber dem Durchmesser der zylindrischen Hohlelektrode kleineren Durchmesser hat und mit einer Stirnseite an die 2ylindrische Hohlelektrode anschließt, eine Einführungsstelle für den Zwischengas-Wärmeträger, die sich an der anderen Stirnseite der genannten Blende befindet, sowie mindestens eine Einführungsstelle für das zu erwärmende Gas enthalten·Plasma-chemical arc reactors are also known, the two electrodes connected to a power source, at least one of which is a cylindrical hollow electrode, at least a hollow cylindrical diaphragm which has a smaller diameter than the diameter of the cylindrical hollow electrode and has an end face connected to the 2-cylindrical hollow electrode, an introduction point for the intermediate gas heat transfer medium, which is located on the other face of the said diaphragm, as well as at least one insertion point for the to containing warming gas

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Verschiedene Vervollkommnungen, obschon sie die Effektivität der Einrichtungen zur Durchführung der Verfahren erhöhen, beseitigen jedoch die vorstehend angegebenen wesentlichen Nachteile der betrachteten Methoden und Konstruktionen nichto Various improvements, although they increase the effectiveness of the devices for carrying out the processes, do not, however, eliminate the above-mentioned essential disadvantages of the methods and constructions considered, or the like

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gaserhitzung und einen plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, welche die Erwärmung des Gases mittels eines Hochspannungsbogens unter ausreichend gleichmäßiger Durchwärmung des zu erwärmenden Gases (des Rohmaterials) über den Querschnitt des Kanals der Reaktions· kammer ohne beträchtliche Überhitzung des Zwischengas- -Wärmeträgers gewährleisten.The invention is based on the object of a method for gas heating and a plasma-chemical arc reactor to develop the implementation of the process, which involves heating the gas by means of a high-voltage arc Sufficiently uniform heating of the gas to be heated (the raw material) over the cross section of the channel of the reaction Ensure chamber without significant overheating of the intermediate gas heat transfer medium.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Verfahren zur Gaserwärmung durch Vermischen eines zu erwärmenden Gases mit dem Plasmastrahl eines Zwischengas-Wärmeträgers erfindungsgemäß die Vermischung des zu erwärmenden Gases mit dem Zwischengas-Wärmeträger und deren Zasatzerwärmung mit Hilfe eines rotierenden Lichtbogens &κstandegebracht werden.This object is achieved in that in the method for gas heating by mixing a gas to be heated with the Plasma jet of an intermediate gas heat transfer medium according to the invention, the mixing of the gas to be heated with the intermediate gas heat transfer medium and their additional heating with the help of a rotating Arc & κ be established.

Zweckmäßigerweise wird der Plasmastrahl durch Erwärmung des Zwischengas-Wärmeträgers mittels eines Lichtbogens erzeugt, der mit einem rotierenden Lichtbogen in Reihe geschaltet ist.The plasma jet is expediently generated by heating the intermediate gas heat carrier by means of an arc, which is connected in series with a rotating arc.

Es ist auch zweckmäßig, den rotierenden Lichtbogen und den Lichtbogen zur Erwärmung des Zwischengas-Wäxmeträgers in Form eines Lichtbogen auszubilden.It is also convenient to use the rotating arc and the Arc for heating the intermediate gas wax carrier in the form to form an arc.

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Es ist zweckmäßig, die Rotation des Lichtbogens durchIt is useful to rotate the arc through

drallLehafteten Anblasen des Lichtbogens mittels eines y Stroms destwisted blowing of the arc by means of a y current of the

Zwischengas-Wärmeträgers zustandezubringen.Intermediate gas heat transfer medium.

Nicht weniger zweckmäßig wird die Rotation des Lichtbogen-No less useful is the rotation of the arc

. drallbehafteten. twisted

-Ehdabschnitts mittels eines ϋ . Stroms des zu erwärmenden Gases zustandegebracht.-Ehdabschnitt by means of a ϋ . Brought about the flow of the gas to be heated.

Ebenfalls zweckmäßig wird die Rotation des Lichtbogen- -Endabschnits mittels eines magnetischen Feldes zustandegebracht .The rotation of the arc end section is also expediently brought about by means of a magnetic field .

Zweckmäßigerweise wird die Rotation des lichtbogen- -Endabschnitts zusätzlich mittels magnetischen Feldes zusammen mit dem Anblasen des Lichtbogens mit dem verdrehtenThe rotation of the arc end section is expediently additionally carried out by means of a magnetic field along with blowing the arc with the twisted

des
Strom Zwischengas-Wärmeträgers oder zusammen mit dem verdrenten
of
Stream intermediate gas heat transfer medium or together with the displaced

Strom des zu erwärmenden Gases zustandegebracht.Stream of the gas to be heated brought about.

Zweckmäßigerweise wird als Zwischengas-Wärmetrager Wasserstoff, Chlorwasserstoff, Kohlenwasserstoff, deren Gemisch, inerte Gase, Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserdampf verwendet.Expediently, hydrogen, hydrogen chloride, hydrocarbon, their mixture, inert, is used as the intermediate gas heat transfer medium Gases, nitrogen, oxygen or water vapor are used.

Es ist ebenfalls zweckmäßig, als zu erwärmendes Gas gas- und/oder dampfförmige Kohlenwasserstoffe zu verwenden.It is also expedient to use gaseous and / or vaporous hydrocarbons as the gas to be heated.

In dem plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor zur Durchführung des Verfahrens zur Gaserwärmung, der zwei an eine Stromversorgungsquelle angeschlossene Elektroden, von denen mindestens eine eine zylindrische Hohlelektrode ist, zumindest eine hohle zylindrische Blende, die einen gegenüber dem Durchmesser der zylindrischen Hohlelektrode kleineren Durchmesser hat undIn the plasma-chemical arc reactor for carrying out the gas heating method, the two to a power supply source connected electrodes, of which at least one is a cylindrical hollow electrode, at least one hollow cylindrical diaphragm which has a smaller diameter than the diameter of the cylindrical hollow electrode and

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mit einer Stirnseite an die zylindrische Hohlelektrode anschließt, eine Einführun^sstelle für den Zwischengas-Wärmeträger, die sich an der anderen Stirnseite der genannten Blende befindet, sowie mindestens eine Einführungsstelle für das zu erwärmende Gas enthält, erfindungsgemäß die Einführungsstelle für das zu erwärmende Gas zwischen den Stirnflächen der angegebenen Blende und der von der Blende isolierten zylindrischen Hohlelektrode angeordnet wird.adjoins the cylindrical hollow electrode with one end face, an introduction point for the intermediate gas heat transfer medium, which is located on the other end face of said diaphragm, as well as Contains at least one introduction point for the gas to be heated, according to the invention the introduction point for the gas to be heated Gas is arranged between the end faces of the specified aperture and the cylindrical hollow electrode, which is insulated from the aperture will.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Gaserwärmung ermöglicht eine unabhängige Regelung der Temperatur des Zwischengas-Wärmeträgers und der Zeit seines Kontaktes mit dem Lichtbogen durch getrennte Steuerung des Lichtbogenstroms, des Durchsatzes des Zwischengas-Wärmeträgers und des zu erwärmenden Gases sowie auch durch Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit des Lichtbogens und der konstruktiven Gestaltung des plasmachemischen Lichtbogen- -Reaktors. Dadurch wird der Prozeß der Gaserwärmung optimiert, Nebenreaktionen beseitigt und die Reinheit der Zielprodukte erhöht.The proposed method for gas heating enables the temperature of the intermediate gas heat transfer medium to be regulated independently and the time of its contact with the arc by separately controlling the arc current, the throughput of the Intermediate gas heat carrier and the gas to be heated as well as by controlling the speed of rotation of the arc and the structural design of the plasma-chemical arc Reactor. This optimizes the gas heating process, eliminates side reactions and improves the purity of the target products elevated.

Dank einer guten Vermischung des Zwischengas-Wärmeträgers und des zu erwärmenden Gases mittels des rotierenden Lichtbogens beginnen und verlaufen die chemischen Reaktionen in verschiedenen Kanalquerschnitten des Lichtbogenreaktors gleichmäßiger gegenüber den bekannten Verfahren wodurch der Grad der Umwandlung des zu erwärmenden Gases (des Rohmaterials) in das Zielprodukt erhöht sowie der Preis des letzteren herabgesetzt wird.Thanks to good mixing of the intermediate gas heat carrier and the gas to be heated by means of the rotating arc, the chemical reactions begin and proceed in different ways Channel cross-sections of the arc reactor more uniform compared to the known method, whereby the degree of conversion of the gas to be heated (the raw material) into the target product is increased and the price of the latter is decreased.

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Im weiteren wird die Erfindung durch die Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die "beigefügten Zeichnungen erläutert- Es zeigen:The invention is further illustrated by the description of their exemplary embodiments with reference to the "accompanying drawings - They show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Einrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens;1 shows a schematic representation of the device for carrying out the proposed method;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der zweiten Variante der Einrichtung mit elektromagnetischer Rotation des Endabschnitts des Licht bogensγ2 shows a schematic representation of the second variant of the device with electromagnetic rotation of the end section of the arc of light γ

Fig. 3 eine schematische Darstellung der dritten Variante der Einrichtung;3 shows a schematic representation of the third variant the establishment;

Fig. 4 das Blockschema der ganzen Anlage zur Gaserwärmung mittels Lichtbogens;4 shows the block diagram of the entire system for gas heating by means of an electric arc;

Fig. 5 den Längsschnitt durch einen plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor mit einseitiger Ausströmung;5 shows the longitudinal section through a plasma-chemical arc reactor with unilateral outflow;

Fig. 6 dasselbe wie in Fig. 4 (Schnitt nach Linie VI-VI)f Fig. 7 dasselbe (Schnitt nach Linie VII-VII)j Fig. 8 dasselbe (Schnitt nach Linie VIII-VIII)| Fig. 9 cLen Längschnitt durch eine andere Variante des plasmachemischen Lichtbogen-Reaktors, bei dem die Ausströmung des erwärmten Gases nach zwei entgegengesetzten Seiten erfolgt j Fig. 10 dasselbe wie in Fig· 8 (Schnitt nach Linie X-X) Fig. 11 dasselbe (Schnitt nach Linie XI-XI) j Fig. 12 dasselbe (Schnitt nach Linie XII-XII). Das vorgeschlagene Verfahren zur Gaserwärmung wird durch Zuführung der Energie an das zu erwärmende Gas (Rohmaterial) von zwei Quellen realisiert:Fig. 6 is the same as in Fig. 4 (section along line VI-VI) f Fig. 7 the same (section along line VII-VII) j Fig. 8 the same (section along line VIII-VIII) | Fig. 9 cLen longitudinal section through another variant of the plasma chemical Arc reactor in which the heated gas flows out on two opposite sides j Fig. 10 the same as in Fig. 8 (section along line X-X) Fig. 11 the same (section along line XI-XI) j Fig. 12 the same (section along line XII-XII). The proposed method for gas heating is by Energy is supplied to the gas to be heated (raw material) from two sources:

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*" 1 \J mm * "1 \ J mm

1. von dem Plasmastrahl eines Zwischengas-Wärmeträger^ der z.B. mittels eines in Längsrichtung angeblasenen Hochspannungsbogens erwärmt wird;1. of the plasma jet of an intermediate gas heat transfer medium ^ the e.g. by means of a high-voltage arc blown in the longitudinal direction is heated;

2. von einem rotierenden, in Querrichtung angeblasenen Lichtbogen. Zur Verringerung der Außenabmessungen und Senkung der Verluste wird der Prozeß in nur einem Reaktor durchgeführt. Der in Längsrichtung angeblasene Lichtbogen und der in Querrichtung angeblasene Lichtbogen werden hintereinander zu einem gemeinsamen Bogen verbunden, der eine ausreichend lange Bogensäule, die sich längs der Achse des zylindrischen Kanals kleinen Durchmessers befindet, und einen Endabschnitt besitzt, der im Kanal größeren Durchmessers rotiert. Der Zwischengas- -Wärmeträger wird zum langsverwirbelten Anblasen des im engen Kanal befindlichen Abschnitts der Bogensäule benutzt. Das Rohmaterial - das zu erwärmende Gas - wird an der Stoßstelle der Kanäle zugeführt. Das Rohmaterial wird mit dem Gaswärmeträger mittels des rotierenden Abschnitts der Bogensäule vermischt und erhält von diesem eine zusätzliche Energie.2. by a rotating arc blown in the transverse direction. To reduce the external dimensions and countersink Because of the losses, the process is carried out in only one reactor. The arc blown in the longitudinal direction and the arc blown in the transverse direction become one behind the other connected by a common arch that is long enough Arc column which is along the axis of the cylindrical small diameter channel and has an end portion, which rotates in the channel of larger diameter. The intermediate gas heat transfer medium is used to slowly swirl the air into the narrow The section of the arch column located in the canal is used. The raw material - the gas to be heated - is at the joint of the channels fed. The raw material is mixed with the gas heat carrier by means of the rotating section of the arc column and receives additional energy from it.

Die zusätzliche Energiezufuhr vom rotierenden Abschnitt des Bogens bietet die Möglichkeit, die Temperatur des Zwischengas- -Wärmeträgers gegenüber dem Verfahren der Pyrolyse des Rohmaterials im Plasmastrahl zu senken. Hierdurch steigt der Wirkungsgrad der Anlage. Außerdem verhindert die niedrigere Anfangstemperatur des Plasmastrahls die fokale Überhitzung des Rohmaterial! im Anfangsabschnitt des* Vermischung? wodurch sich die Reaktions-The additional energy supply from the rotating section of the arch offers the possibility of lowering the temperature of the intermediate gas heat transfer medium compared to the process of pyrolysis of the raw material in the plasma jet. This increases the efficiency of the system. In addition, the lower the initial temperature of the plasma beam prevents the focal overheating of the raw material! in the beginning section of the * blending ? whereby the reaction

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zeit verlängern läßt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, weil die Zeiten der Vermischung und der Reaktion in Plasmaeinrichtungen vergleichbar sind und eine Verlängerung der Reaktionszeit es ermöglicht, den Abschnitt der Vermischung ohne Schaden für den Prozeß zu verlängern. Dementsprechend kann man die Vermischung des Gaswärmeträgers mit dem zu erwärmenden Gas (Rohmaterial) verbessern und eine bessere Ausnutzung des letzteren erzielen. Zur Verbesserung des Vermischens trägt auch der rotierende Endabschnitt des Bogens bei.time to extend. This is a major advantage because of the times of mixing and reaction in plasma devices are comparable and a lengthening of the reaction time allows the section of mixing without Prolong harm to the process. Accordingly, you can mix the gas heat carrier with the gas to be heated (Raw material) and make better use of the latter. The also helps to improve mixing rotating end portion of the arc.

Die Rotation des Bogens kann man durch Zuführung des zu erwärmenden Gases (Rohmaterials) mit einem Drall oder durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes oder aber durch gleichzeitige. Anwendung der beiden genannten Methoden zustandebringen.The rotation of the arc may be obtained by supplying the gas to be heated (raw material) wi th a swirl or by applying an external magnetic field or by simultaneous. Use the two methods mentioned above.

Als Zwischengas-Wärmeträger kann man eine der Komponenten des reagierenden Gemisches benutzen, die dem Einfluß des ungleichmäßigen Temperaturprofils der Bogensäule weniger ausgesetzt ist oder eine größere Verweilzeit in der Hochtemperaturzone erfordert.One of the components can be used as an intermediate gas heat transfer medium of the reacting mixture that are less exposed to the influence of the non-uniform temperature profile of the arc column or requires a longer residence time in the high temperature zone.

Nachstehend werden konkrete Beispiele der Realisierung des zu patentierenden Verfahrens angeführt.Specific examples of the implementation of the process to be patented are given below.

Beispiel 1example 1

Der Zwischengas-Wärmeträger ist Wasserstoff. Das zu erwärmende Gas (Ausgangsrohmaterial) ist Erdgas der folgenden Zusammensetzung: CH^ = 77,3 Vol. %\ C2H6 = 19,6 Vol. %\ C^Hg = s 3,14 Vol. %.The intermediate gas heat carrier is hydrogen. The gas to be heated (starting raw material) is natural gas with the following composition: CH ^ = 77.3 % by volume \ C 2 H 6 = 19.6 % by volume \ C ^ Hg = s 3.14% by volume.

609841/0^2609841/0 ^ 2

Parameter des Prozesses und Verbrauchskennziffern:Process parameters and consumption indicators:

1. Stromstärke 630 A1. Amperage 630 A

2. Bogenleistung 769 kW2. Arc power 769 kW

3. Nutzleistung 641 kW3. Useful power 641 kW

4. Verbrauch, von Wasserstoff 141 Nnr/h4. Consumption of hydrogen 141 Nnr / h

5. Verbrauch, von Erdgas5. Consumption, of natural gas

6. Temperatur der Reaktion6. Temperature of the reaction

7. Zusammensetzung von G-asen der Pyrolyse /Vol. %/\ 7. Composition of gases from pyrolysis / vol. % / \

H2 76,8 CH4 2,53 C2H2 13,64 C2H4 0,46 CO2 0,1 CO 2,27 N2 3,03 Homologe C2H2 0,47H 2 76.8 CH 4 2.53 C 2 H 2 13.64 C 2 H 4 0.46 CO 2 0.1 CO 2.27 N 2 3.03 Homologues C 2 H 2 0.47

8. Gesamte Konvertierung von Erdgas 92,5% 9· Konvertierung in Azetylen 81,2%8. Total conversion of natural gas 92.5% 9 Conversion to acetylene 81.2%

10. Spezifischer Elektroenergieverbrauch ohne Berücksichtigung der Wärmeverwertung 11,5 kWh/Nnr C2H2. Beispiel 2 10. Specific electrical energy consumption without taking into account heat recovery 11.5 kWh / Nnr C 2 H 2 . Example 2

Der Zwischengas-Wärmeträger und das zu erwärmende Gas (Ausgangsrohmaterial) sind Erdgas der folgenden Zusammensetzung: CH4 s 77,3 Vol. %\ C2H6 =19,6 Vol. %% C3H8=O,14 Vol.%.The intermediate gas heat carrier and the gas to be heated (starting raw material) are natural gas with the following composition: CH 4 s 77.3 % by volume \ C 2 H 6 = 19.6% by volume% C 3 H 8 = 0.14% by volume. %.

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Parameter des Prozesses und Verbrauchskennziffern:Process parameters and consumption indicators:

1. Stromstärke 300A1. Amperage 300A

2. Bogenleistung 162 kW2. Arc power 162 kW

3. Nutzleistung 64,3 kW3. Useful power 64.3 kW

4. Gesamtverbrauch des Wärmeträgers und des zu erwärmenden Gases 75 V4. Total consumption of the heat transfer medium and that to be heated Gas 75 V

5. Temperatur der Reaktion 175O0K5. Temperature of the reaction 175O 0 K

6. Zusammensetzung des Gases der Pyrolyse /Vol. %/: H2 68,56. Composition of the pyrolysis gas / vol. % /: H 2 68.5

CH4 6,5CH 4 6.5

C2H2 17,9C 2 H 2 17.9

C2H4 0,9C 2 H 4 0.9

7. Gesamte Konvertierung von Erdgas 88,6%7. Total conversion of natural gas 88.6%

8. Konvertierung in Azetylen 85»3%8. Conversion to acetylene 85 »3%

9. Spezifischer Elektroenergieverbrauch ohne Berücksichtigung der Wärmeverwertung 12,0 kWh/Nnr C2H2.9. Specific electrical energy consumption without taking into account heat recovery 12.0 kWh / Nnr C 2 H 2 .

Beispiel 3Example 3

Der Zwischengas-Wärmeträger ist Wasserstoff\ das zu erwärmende Rohmaterial ist Benzin, das dem Reaktor im verdampften Zustand bei einer Temperatur von 200-3000C zugeführt wird.The intermediate gas heat carrier is hydrogen \ to be heated raw material is gasoline which is fed to the reactor in the vaporized state at a temperature of 200-300 0 C.

Parameter des Prozesses und Verbrauchskennziffern: 1. Stromstärke 660 AParameters of the process and consumption indicators: 1. current 660 A

2. Bogenleistung 765 kW2. Arc power 765 kW

3. Nutzleistung 613 kW3. Useful power 613 kW

4. Verbrauch des Wärme trägers4. Consumption of the heat carrier

609841/0U2609841 / 0U2

5. Verbrauch des Benzins 155 kg/h5. Consumption of gasoline 155 kg / h

6. Temperatur der Reaktion 1650° K6. Temperature of the reaction 1650 ° K

7. Zusammensetzung von Gasen der Pyrolyse (Vol. %):7. Composition of gases from pyrolysis (vol.%):

H2 68,5 CH4 8,2 C2H2 16,5 C2H4 8,2 CO2 0,1 CO 0,7H 2 68.5 CH 4 8.2 C 2 H 2 16.5 C 2 H 4 8.2 CO 2 0.1 CO 0.7

H2 0,8 C3H6 1,2H 2 0.8 C 3 H 6 1.2

8. Gesamte Konvertierung von Benzin 92,1%8. Total gasoline conversion 92.1%

9. Konvertierung in die Summe (C2H2 + C2H4 + C3H6) + 80,0% 10. Spezifischer Elektroenergieverbrauch ohne Berücksichtigung der Wärmeverwertung 7,5 kWh/kg C2H2H-C2H4-I-C3H6 9. Conversion into the sum (C 2 H 2 + C 2 H 4 + C 3 H 6 ) + 80.0% 10. Specific electrical energy consumption without taking into account heat recovery 7.5 kWh / kg C 2 H 2 HC 2 H 4 - IC 3 H 6

Beispiel 4Example 4

Der Zwischengas-Wärmetrager ist Stickstoff; das zu erwärmende Gas ist Methan.The intermediate gas heat transfer medium is nitrogen; that to be heated Gas is methane.

Parameter des Prozesses und Verbrauchskennziffern:Process parameters and consumption indicators:

1. Stromstärke 280 A1. Amperage 280 A.

2. Bogenleistung I70 kW2. Arc power I70 kW

3. Nutzleistung 115 kW3. Useful power 115 kW

4· Verbrauch des Stickstoffs 72 V 5· Verbrauch des Brdgases4 · Consumption of nitrogen 72 V 5 · Consumption of the exhaust gas

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6β Zusammensetzung von Gasen der Pyrolyse (Vol. %):6β Composition of gases from pyrolysis (vol.%):

HC 12, 3HC 12, 3

H2 30,1H 2 30.1

C2H2 4,8C 2 H 2 4.8

Q2H6 0,860Q 2 H 6 0.860

C2H4 0,156C 2 H 4 0.156

C3H8 0,14C 3 H 8 0.14

4 31,7 4 31.7

7· Grad der Umwandlung des Ausgangsrohmaterials Methan in Zielprodukte erreichte 90%.7 · Degree of conversion of the starting raw material methane in target products reached 90%.

8. Spezifischer Elektroenergieverbrauch ohne Berücksichtigung der Wärmeverwertung 83 kWh/kg HCN.8. Specific electrical energy consumption without consideration the heat recovery 83 kWh / kg HCN.

Beispiel 5Example 5

Der Zwischengas-Wärme träger ist ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung: H2 = 58 YoI0 %j CH4 = 12,8\ HCl = 17,4%; Cl2 = 11,8%$The intermediate gas heat carrier is a mixture of the following composition: H 2 = 58 YoI 0 % j CH 4 = 12.8 \ HCl = 17.4%; Cl 2 = 11.8% $

Das zu erwärmende Gas (Ausgangsrohmaterial) ist Benzin, das dem Reaktor im verdampften Zustand bei der Temperatur 2000C zugeführt wird.The gas to be heated (starting raw material), that is supplied to the reactor in the vaporized state at the temperature of 200 0 C petrol.

Parameter des Prozesses und VerbrauchkennziffernsProcess parameters and consumption indicators

1. Bogenleistung 19,8 kW1. Arc power 19.8 kW

2. Verbrauch des Wärmeträgers 7i5 Nnr/h2. Consumption of the heat transfer medium 7i5 Nno / h

3. Verbrauch des Benzins 7,22 kg/h3. Consumption of gasoline 7.22 kg / h

4. Zusammensetzung von Gasen der PyrolyseAoI.%/$4. Composition of gases of pyrolysis AoI.% / $

H2 . 46,8% 9,6%H 2 . 46.8% 9.6%

609841/0442609841/0442

17,5%
8,1%
17.5%
8.1%

HCl 17,0%
Das Übrige Λ%
HCl 17.0%
The rest Λ%

5. Grad der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen 95%5. Degree of conversion of hydrocarbons 95%

6. Konvertierung in Azetylen und Äthylen 80%6. Conversion to acetylene and ethylene 80%

7· Energieaufwand 3,5 kWh/kg des Gemisches von Azetylen und Äthylen.7 · Energy consumption 3.5 kWh / kg of the mixture of acetylene and ethylene.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Gaserwärmung besteht aus Elektroden 1 und 2 (Fig. 1), die an eine (in der Figur nicht ersichtliche) Stromversorgungsquelle angeschlossen sind, einer Einführungsstelle 3 für den Plasma*- strahl eines Zwischengas-Wärmeträgers, einer Einführungsstelle 4 für das zu erwärmende Gas und einer öffnung 5 für den Aastritt des erwärmten Gases. Der rotierende Lichtbogen 6 brennt zwischen den Elektroden 1 und 2.The device for carrying out the method for gas heating consists of electrodes 1 and 2 (Fig. 1), which are connected to a power supply source (not shown in the figure) are connected, an insertion point 3 for the plasma * - jet of an intermediate gas heat carrier, an introduction point 4 for the gas to be heated and an opening 5 for the step of the heated gas. The rotating arc 6 burns between electrodes 1 and 2.

In der zweiten Variante der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Gaserwärmung sind eine Stabelektrode 7 (Fig. 2) und eine zylindrische Holalelektrode 8 vorhanden, zwischen denen ein Lichtbogen 9 brennt, der den durch eine Einführungsstelle 10 zugeführten Zwischengas-Wärmeträger erwärmt. Ein anderer Lichtbogen 11 brennt zwischen einer zentralen Elektrode 12 und einer zylindrischen Hohlelektrode 13. Das zu erwärmende Gas (Rohmaterial) wird durch eine öffnung 14 ein - und das zu erwärmende Gemisch durch eine öffnung 15 abgeführt· DieIn the second variant of the device for carrying out the method for gas heating, a rod electrode 7 is provided (Fig. 2) and a cylindrical holal electrode 8 present, between where an arc 9 burns, which heats the intermediate gas heat carrier supplied through an introduction point 10. Another arc 11 burns between a central electrode 12 and a cylindrical hollow electrode 13. The one to be heated Gas (raw material) is introduced through an opening 14 and the mixture to be heated is discharged through an opening 15

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_17_ 2512713_17_ 2512713

Lichtbögen 9 und 11 sind aufgrund des Kontaktes zwischen den Elektroden 8 und 13 in Reihe geschaltet. Zur Rotation des Bogens 11 dient ein Solenoid 16. Die Elektroden 7 und 12 sind an Klemmen 17 der nicht dargestellten Stromversorgungs quelle angeschlossen. In der dritten Variante des Plasmatrons (des Reaktors) (Pig. 3) sind auch eine Stabelektrode 18, eine zylindrische Hohlelektrode 19 und eine Blende 20 vorhanden. Der Durchmesser der Ringelektrode 9 ist größer als der Durchmesser der Blende 20. An der Hohlelektrode 19 ist ein Solenoid 21 angeordnet. In der Blende 20 befindet sich ein in Längsrichtung angeblasener Abschnitt 22 des Lichtbogens und in der Elektrode 19 ein in Querrichtung angeblasener, im magnetischen Feld rotierender Abschnitt 23 des Bogens. Zur Einführung für den Wärmetrager dient eine öffnung 24 und für den Austritt des erwärmten Gases eine öffnung 25. Eine Einführungsstelle 26 für das zu erwärmende Gas befindet sich zwischen der Blende 20 und der Elektrode 19.Arcs 9 and 11 are connected in series due to the contact between electrodes 8 and 13. To rotate the bow 11 is a solenoid 16. The electrodes 7 and 12 are connected to terminals 17 of the power supply source, not shown connected. In the third variant of the plasmatron (the reactor) (Pig. 3) there is also a rod electrode 18, a cylindrical one Hollow electrode 19 and a diaphragm 20 are present. The diameter of the ring electrode 9 is larger than the diameter of the diaphragm 20. A solenoid 21 is arranged on the hollow electrode 19. In the diaphragm 20 there is a in the longitudinal direction blown section 22 of the arc and in the electrode 19 a blown in the transverse direction, rotating in the magnetic field Section 23 of the arch. An opening 24 serves for the introduction of the heat transfer medium and for the outlet of the heated one Gas an opening 25. An introduction point 26 for the to be heated Gas is located between the diaphragm 20 and the electrode 19.

Die Einrichtung zur Erwärmung des Gases (Fig. 4) besteht aus einem plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor (einem Plasmatron) 27» einer Stromversorgungsquelle 28, von welcher die dem genannten Plasmatron 27 die elektrische Energie zugeführt wird, einer Gasversorgungsquelle 29, von welcher dem genannten Plasmatron 27 der Zwischengas-Warmeträger und das zu erwärmende Gas zugeführt werden, Hilfseinrichtungen 30 (Kühl-, Steuer- und Meßsysteme) , die für den Normalbetrieb des besagten Plasmatrons 27The device for heating the gas (Fig. 4) consists from a plasma-chemical arc reactor (a plasmatron) 27 »a power supply source 28, from which the said Plasmatron 27, the electrical energy is supplied to a gas supply source 29, from which said Plasmatron 27 of the intermediate gas heat carrier and the gas to be heated are supplied , auxiliary devices 30 (cooling, control and measuring systems), which are necessary for the normal operation of said plasmatron 27

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bestimmt sind, Abschreckeinrichtung en 31 > wo i*1 d-en im Plasmatron 27 erwärmten Gasen das erforderliche Zielprodukt fixiert -wird und einem System 32 zur Abscheidung des Zielproduktes aus den Gasen, welche aus der angegebenen Abschreckeinrichtung 3I zuströmen.are determined, quenching device en 31> where i * 1 d-en in the plasmatron 27 heated gases the required target product is fixed - and a system 32 for separating the target product from the gases flowing from the specified quenching device 3I.

Eine der Varianten der konstruktiven Ausführung der Einrieb.· tung zur Realisierung des Verfahrens der Gaserwärmung ist in I1Ig. 5 dargestellt. Der plasma chemische Lichtbogen-Reaktor 27 mit einseitiger Ausströmung besitzt eine Stabelektrode (gewöhniOne of the variants of the structural design of the drive-in device for implementing the gas heating process is shown in I 1 Ig. 5 shown. The plasma chemical arc reactor 27 with unilateral outflow has a rod electrode (usual

lieh ist es die Kathode) 33 und eine zylindrische Hohlelektrode (gewöhnlich ist es die Anode) 34· Zwischen den Elektroden 33 und 34 befindet sich eine hohle zylindrische Blende 351 die mit der Stabelektrode 33 über die isolierende Einführungsstelle 36 für den $aswärmetrager und mit der zylindrischen Elektrode 34 über die isolierende Einführungsstelle 37 für das zu erwärmende Gas auf Stoß verbunden wird.It is borrowed the cathode) 33 and a cylindrical hollow electrode (usually it is the anode) 34 · Between electrodes 33 and 34 is a hollow cylindrical screen 351 with the Rod electrode 33 over the insulating insertion point 36 for the heat transfer medium and with the cylindrical electrode 34 over the insulating introduction point 37 for the gas to be heated is connected in abutment.

Die aufgezählten Baueinheiten werden mittels Stiftschrauben 38, Muttern 39t Scheiben 40 und Planschen 41,42 zusammengehalten die aus elektrisch leitendem Werkstoff ausgeführt sind· Am FlsHä 41 ist eine in der Zeichnung nicht gezeigte Klemme zum Anschluß an die Stromversorgungsquelle vorhanden. Zur Isolierung der Elek· troden 33 und 34 dienen Buchsen 43. An der zylindrischen Elektro· de 34 ist ein Solenoid 44 angeordnet. Ein Lichtbogen 45 wird zwischen den Elektroden 33 und 34 gezündet. Die Abdichtung erfolgt mittels Zwischenlagen 46·The structural units listed are held together by means of studs 38, nuts 39t, washers 40 and planes 41, 42 which are made of electrically conductive material · Am FlsHä 41 is a terminal, not shown in the drawing, for connection to the power supply source. To isolate the elec Trodes 33 and 34 are used by sockets 43. On the cylindrical electrical · de 34 a solenoid 44 is arranged. An arc 45 is struck between electrodes 33 and 34. The seal takes place by means of intermediate layers 46

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Die zylindrische Elektrode 34 "besteht aus einer Hülse 47The cylindrical electrode 34 ″ consists of a sleeve 47

(Fig. 5 und 6) ι die aus elektrisch leitendem Werkstoff ausgeführt(Fig. 5 and 6) ι made of electrically conductive material

ist,
über die der Kontakt mit dem Lichtbogen 45 zustandekommt und in deren Innenraum 48 chemische Reaktionen verlaufen, einem Gehäuse • 49ι das aus nicht ferromagnetischen Werkstoff, beispielsweise aus Messing besteht, einem Plansch 50, der aus elektrisch leitendem Werkstoff ausgeführt ist, sowie aus Stutzen 51 für die Kühlwasserzufuhr und Stutzen 52 (Fig. 5) für die wasserabfuhr. Zwischen der Hülse 47 und dem Gehäuse 49 ist ein Spalt 54 für das Kühlwasser vorhanden. Kanäle 55, 56 (Fig., 5 und 6), 57, 58 (Fig. 5) dienen für den Wasserdurchlauf. Die Hülse 47 (Fig. 5) wird mit dem Gehäuse 49 und dem Flansch 50 durch Lötung 591 60 verbunden.
is,
About which the contact with the arc 45 comes about and in the interior 48 chemical reactions take place, a housing • 49ι made of non-ferromagnetic material, for example brass, a puddle 50, which is made of electrically conductive material, and nozzle 51 for the cooling water supply and nozzle 52 (Fig. 5) for the water discharge. Between the sleeve 47 and the housing 49 there is a gap 54 for the cooling water. Channels 55, 56 (Fig. 5 and 6), 57, 58 (Fig. 5) are used for the water flow. The sleeve 47 (FIG. 5) is connected to the housing 49 and the flange 50 by soldering 591 60.

Die Stabelektrode 33 besitzt einen Stab 61, der mit dem Lichtbogen 45 in Kontakt steht und aus schwerschmelzbarem elektrisch leitendem Werkstoff, beispielsweise aus Wolfram, ausgeführt ist, eine elektrisch leitende Platte 62, in welche der Stab 61 eingepreßt wird, einen elektrisch leitenden Körper 63, in den die Platte 62 eingeschraubt wird, einen Stutzen 64 für die Kühlwasserzufuhr und einen Stutzen 65 für die Wasserabfuhr. In der Platte 62 sind Öffnungen 66 für den Schlüssel vorhanden.. Für die Abdichtung sorgen Zwischenlagen 67. Kanäle 68, 69, 70 dienen für den Durchlauf des Kühlwassers. Im Körper 63 sind Öffnungen 71» 72 für die Zuführung des Zwischengas-Wärmeträgers in die isolierende ringförmige Einführungsstelle 36 vorgesehen. ZumThe rod electrode 33 has a rod 61 with the Arc 45 is in contact and made of refractory electrically Conductive material, for example made of tungsten, is an electrically conductive plate 62, in which the Rod 61 is pressed in, an electrically conductive body 63 into which the plate 62 is screwed, a nozzle 64 for the cooling water supply and a nozzle 65 for the water discharge. In the plate 62 there are openings 66 for the key. Intermediate layers 67 ensure the sealing. Channels 68, 69, 70 are used for the passage of the cooling water. There are openings in the body 63 71 »72 are provided for feeding the intermediate gas heat carrier into the insulating annular introduction point 36. To the

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selben Zweck ist auch ein Stutzen 73 bestimmt, der an einen (in der Figur nicht abgebildeten) Gaszuleitungsschlauch angeschlossen ist.For the same purpose, a connection piece 73 is also intended, which is connected to a gas supply hose (not shown in the figure) is.

Die hohle zylindrische Blende 35 ist ähnlich wie die zylindrische Elektrode 34 ausgeführt. Sie enthält eine Hülse 74, die aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit, bei spielsweise aus Kupfer (Fig. 5) besteht, einen Körper 75* Stutzen 76 für die Kühlwasserzufuhr und Kanäle 78-82 für den Wasserdurchlauf. Im Körper 75 ist eine Bohrung 83 zur Druckmessung in der Elektrode 34 und öffnungen 84, 85 für die Zuleitung des zu erwärmenden Gases an die isolierende Einführungsstelle 37 für das zu erwärmende Gas vorhanden. Ein Stutzen 86 dient zum Anschluß an einen (in der Figur nicht abgebildeten) Gaszuleitungsschlauch. Ein Kanal 87 ist für den Durchfluß des Zwischengas- -Wärmeträgers bestimmt, das mittels des Lichtbogens 45 erwärmt wird. Die Hülse 74 wird mit dem Körper 75 durch Lötstellen 88, 89 verbunden.The hollow cylindrical screen 35 is similar to the cylindrical one Electrode 34 carried out. It contains a sleeve 74 made of a material with good thermal conductivity for example made of copper (Fig. 5), a body 75 * nozzle 76 for the cooling water supply and channels 78-82 for the water flow. In the body 75 is a bore 83 for pressure measurement in of the electrode 34 and openings 84, 85 for the supply of the to Heating gas to the insulating introduction point 37 for the gas to be heated. A connection piece 86 is used for connection to a gas supply hose (not shown in the figure). A channel 87 is for the flow of the intermediate gas -Heat carrier determined, which is heated by means of the arc 45. The sleeve 74 is connected to the body 75 by soldering points 88, 89 connected.

Das Solenoid 44 besteht aus einem elektrisch leitenden runden (aus Messing oder Kupfer bestehenden) Eohr 90, das auf ein aus Elektroisoliermaterial ausgeführtes Gerüst 91 aufgewunden ist. An den Enden des Rohrs 90 sind Klemmen 92, 93 angeschweißt, die zum Anschluß des Solenoids 44 an eine (in Fig. nicht abgebildete) Stromversorgungsquelle bzw. an den Flansch 42 dienen. Die Befestigung der Klemme 93 a°· den Flansch 42 erfolgt mittels einer Schraube 94.The solenoid 44 consists of an electrically conductive round (brass or copper) tube 90 that extends on a framework 91 made of electrical insulating material is wound is. Clamps 92, 93 are welded to the ends of the tube 90, that for connecting the solenoid 44 to a power supply source (not shown in FIG.) or to the flange 42 serve. The clamp 93 is fastened to the flange 42 by means of a screw 94.

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Jede isolierende Einführungsstelle 36 und 37 für Gas besteht aus zwei Teilen 95, 96 (Fig. 5 und 7) bzw. 97, 98 (Fig. 5 und 8), die so ausgeführt sind, daß entsprechende Gasverteile r-RingkanäIe 99, 100 (Fig. 5 und 7) gebildet werden können. Die Kanäle 100 (Fig. 5 und 7) und 101 (Fig. 5 und 8) dienen für die Zuführung des Zwischengas-Wärmeträgers und des zu erwärmenden Gases in einen Spalt 102 (Fig. 5 und 7) bzw. in einen Spalt 103 (Fig. 5 und 8) sowie auch zur Drehung der Gaströme der genannten Gase. Der herausragende Teil 104 (Fig.5) der Hülse 74 verändert die Strömungsrichtung des zu erwärmenden Gases.Each insulating introduction point 36 and 37 for gas is made of two parts 95, 96 (Fig. 5 and 7) or 97, 98 (Fig. 5 and 8), which are designed so that corresponding gas distributors r-RingkanäIe 99, 100 (Fig. 5 and 7) can be formed. The channels 100 (Figs. 5 and 7) and 101 (Figs. 5 and 8) are used for the supply of the intermediate gas heat carrier and the gas to be heated in a gap 102 (Fig. 5 and 7) or in a gap 103 (FIGS. 5 and 8) as well as for rotating the Gas flows of the gases mentioned. The protruding part 104 (Figure 5) of the sleeve 74 changes the direction of flow of the to be heated Gas.

Der plasmachemische Lichtbogen-Reaktor, dessen Längsschnitt in Fig. 9 dargestellt ist, ist in der Variante mit zweiseitiger Ausströmung des Gases ausgeführt. Er enthält einen Isolierring 105» der symmetrisch in bezug auf den ganzen Reaktor angeordnet und zur Einführung des Zwischengas-Wärmeträgers bestimmt ist. Mit dem Ring 105 sind zwei hohle zylindrische Blenden 106 auf Stoß verbunden, die über Ringe 107, 108 für die Einführung des zu erwärmenden Gases mit zwei zylindrischen Hohlelektroden 109 verbunden sind. Die genannten Elemente werden mittels Flanschen 110, sechs Stiftschrauben 111, Muttern 112 und Scheiben 113 zusammengehalten. Für die Elektroden 109 dienen Buchsen 114 als Isolierung. Auf die Elektroden 109 sind Solenoide 115 aufgesetzt. Zwischenlagen 116 dienen zur Abdichtung· Ein Lichtbogen 117 brennt in Hohlräumen 118 der Blenden 106 und inThe plasma-chemical arc reactor, its longitudinal section 9 is shown in the variant with bilateral outflow of the gas. It contains one Isolation ring 105 "which is symmetrical with respect to the whole reactor is arranged and intended for the introduction of the intermediate gas heat carrier. With the ring 105 are two hollow cylindrical ones Orifices 106 connected to abutment, the rings 107, 108 for the introduction of the gas to be heated with two cylindrical hollow electrodes 109 are connected. The mentioned elements are fastened by means of flanges 110, six studs 111, nuts 112 and discs 113 held together. Sockets 114 serve as insulation for the electrodes 109. On the electrodes 109 are solenoids 115 put on. Intermediate layers 116 are used for sealing. An arc 117 burns in cavities 118 of the diaphragms 106 and in

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Hohlräumen 119 der Elektroden 109» die sich in der Nähe der Blenden 106 "befinden. Der übrige Lnnenraum 120 der Elektroden 1091 der hinter dem Endabschnitt des Bog ens liegt, wird als Reak· tinsraum ausgenutzt. Das erwärmte Gas tritt durch öffnungen aus.Cavities 119 of the electrodes 109 »which are located in the vicinity of the Orifices 106 "are located. The remaining interior space 120 of the electrodes 1091, which lies behind the end section of the arc, is called Rea tinspace exploited. The heated gas exits through openings.

Die Elektrode 109 besteht aus einer Hülse 122, die aus elektrisch leitendem W.erkstoff ausgeführt ist, und einem Gehäuse 123, cLas aus nicht ferromagnetischem Werkstoff besteht. Zwischen der Hülse 122 und dem Gehäuse 123 ist ein Spalt 124 für das Kühlwasser vorhanden.The electrode 109 consists of a sleeve 122, which is made of electrically conductive material, and a housing 123, cLas is made of non-ferromagnetic material. Between the sleeve 122 and the housing 123 is a gap 124 for the cooling water is available.

Zur Wasserzufuhr zum Spalt 124 dient eine öffnung 125 für einen (in der Zeichnung nicht ersichtlichen) einschraubbaren Zuleitungsstutzen, Kanäle 126, 127 und Ring kanal 128, während zur Kühlwasserabführ ein Ringkanal 129, ein Kanal 130 und eine öffnung 131 für einen (in der Zeichnung nicht ersichtlichen) Ableitungsstutzen "bestimmt sind. Der Kanal 126 endet mit einem Stopfen 132, der in das Gehäuse 123 eingeschraubt wird. Nach dem Einschrauben wird der Stopfen I32 mittels eines Dichtfußes 133 "befestigt. Die Hülse 122 wird mit dem Gehäuse 123 ebenfalls durch hermetische Lötstellen 134, 135 verbunden. Im Gehäuse ist auch eine ringförmige Aushöhlung 136 für den DurchfIuB des zu erwärmenden Gases und ein zentrierender Ringvorsprung 137 zur Kopplung mit der (in der Zeichnung nicht wiedergege"benen) Abschreckeinrichtung vorhanden. Ein Ringvorsprung I38 ist zum Schutz des Ringes 107 gegen den aus der Blende 106 ausströmenden erwärmten Zwischengas-Wärmeträger "bestimmt.An opening 125 serves to supply water to the gap 124 a (not visible in the drawing) screw-in feed pipe, channels 126, 127 and ring channel 128, while for cooling water discharge an annular channel 129, a channel 130 and a opening 131 for a (not visible in the drawing) The channel 126 ends with a plug 132 which is screwed into the housing 123 the plug I32 is screwed in by means of a sealing base 133 ". The sleeve 122 is attached to the housing 123 as well connected by hermetic solder joints 134, 135. An annular cavity 136 is also provided in the housing for the passage of the to be heated gas and a centering ring projection 137 for coupling with the (not reproduced in the drawing) There is a deterrent. An annular projection I38 is for Protection of the ring 107 against the heated intermediate gas heat transfer medium flowing out of the diaphragm 106 "is determined.

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Die Blende 106 "besteht aus einer Hülse 139» die aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit (beispielsweise aus Kupfer) ausgeführt ist, einem Körper 140, der aus nicht ferromagnetischem Werkstoff besteht, einem Einlegestiick 141, einem Stutzen 142 für die Kühlwasserzufuhr, einem Stutzen 143 (Fig. 11) für die Kühlwasserabführ, einem Stutzen 144 (Fig. 9) für die Zuführung des Zwischengas-Wärmeträgers, einem Stutzen 145 (Fig. 9 und 11) für die Zuführung des zu erwärmenden Gases. Sämtliche Stutzei 142-145 sind in den Körper 140 (Fig. 6) eingelötet.The screen 106 "consists of a sleeve 139" which consists of a Material with good thermal conductivity (e.g. made of copper) is executed, a body 140, which consists of non-ferromagnetic material, an insert 141, a connecting piece 142 for the cooling water supply, a nozzle 143 (Fig. 11) for the cooling water discharge, a connection 144 (Fig. 9) for the supply of the intermediate gas heat carrier, a connection 145 (Fig. 9 and 11) for the supply of the gas to be heated. All of the support eggs 142-145 are soldered into the body 140 (FIG. 6).

Für den Durchlauf des Kühlwassers dienen Kanäle 146-148, ein Spalt 149, Kanäle 150-152; für die Zuführung des Zwischengas- -Wärmeträgers sind Kanäle 153»154 und für das zu erwärmende Gas Kanäle 155, 156 vorhanden.Channels 146-148, a gap 149, channels 150-152 serve for the passage of the cooling water; for the supply of the intermediate gas -Heat carrier are channels 153 »154 and for the gas to be heated Channels 155, 156 available.

Die Hülse 139 wird mit dem Gehäuse 140 mittels Lötnähten 157» 158 hermetisch verbunden.The sleeve 139 is hermetically connected to the housing 140 by means of solder seams 157 »158.

In den Isolierringen 107, 108 sind Kanäle 159, 160 für den Durchtritt des zu erwärmenden Gases und Öffnungen 161, 162 zum Einlassen des zu erwärmenden Gases in den Spalt 163 (Fig. 9 undIn the insulating rings 107, 108 are channels 159, 160 for the passage of the gas to be heated and openings 161, 162 for Admitting the gas to be heated into the gap 163 (Fig. 9 and

10) vorhanden.10) available.

Der Isolierring 105 (Fig. 9) besteht aus Ringen 164-166, zwischen denen Kanäle 167, 168 für den Durchfluß des Zwischengas- -Wärmeträgers gebildet sind. Im Ring 164 ist ein Kanal 169 für den Gas-Wänneträger und im Ring 166 Öffnungen 170 (Fig. 9 undThe insulating ring 105 (Fig. 9) consists of rings 164-166, between which channels 167, 168 for the flow of the intermediate gas -Heat carrier are formed. In the ring 164 is a channel 169 for the gas heat exchanger and in the ring 166 openings 170 (Fig. 9 and

11) zum Einblasen des Gaswärmeträgers in den Spalt 171 vorhanden^.11) for blowing the gas heat transfer medium into the gap 171 available ^.

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Das Solenoid 115 (Fig· 9) "besteht aus einem elektrisch leitenden Rohr 172 (Fig. 9 und 12), das auf ein aus Lsolierwerkstoff ausgeführtes Gerüst 173 aufgewunden ist. An einem Ende des Rohrs 172 ist eine (in der Zeichnung nicht gezeigte) Klemme zum Anschluß an eine (ebenfalls nicht gezeichnete) Stromversörgungsquelle vorhanden, während das andere Ende des Rohrs 172 an die Elektrode 109 angeschlossen ist (die Verbindungsstelle ist aus der Zeichnung nicht ersichtlich). An den beiden Enden des Rohrs 172 sind außerdem (nicht mitabgebildete) Stutzen für die Kühlwasserzufuhr und- abfuhr vorhanden. Zwischen den Schichten des Rohrs 172 ist eine Isolation 174 vorgesehen.The solenoid 115 (Fig. 9) "consists of an electric conductive tube 172 (Figs. 9 and 12) resting on an insulating material executed framework 173 is wound. At one end of the tube 172 is a (not shown in the drawing) Terminal for connection to a power supply source (also not shown) while the other end of the tube 172 is connected to the electrode 109 (the junction is not apparent from the drawing). There are also nozzles (not shown) at the two ends of the tube 172 for the cooling water supply and removal available. Insulation 174 is provided between the layers of tube 172.

Das vorgeschlagene. Verfahren wird folgenderweise realisiert. The proposed. Procedure is implemented as follows.

Der Zwischengas-Wärmeträger wird in den plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor über die Einführungsstelle 3 (Fig. 1) eingeführt und wird, indem er zum rotierenden zwischen den Elektroden 1-2 brennenden Lichtbogen strömt, erwärmt.The intermediate gas heat transfer medium is used in the plasma chemical Arc reactor introduced via the introduction point 3 (Fig. 1) and is heated by flowing to the rotating arc burning between the electrodes 1-2.

Der Charakter des Wärmeträgers hängt von der Art des Prozesses ab. So z.B. kann man bei der Gewinnung von Azetylen aus Kohlenwasserstoffen als Zwischen-Wärmeträger Chlor, Wasserstoffchlorid, Kohlendioxydgas, inerte Gase, Stickstoff, Luft, Wasserstoff, Wasserdampf und deren Gemische verwenden. Am günstigsten von ihnen ist in diesem Fall der Wasserstoff, weil er während der Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen gebildet wird und dabei die nachfolgende Abscheidung des Zielprodukts verei^nfacht wird.The character of the heat carrier depends on the nature of the process. For example, you can get acetylene from Hydrocarbons as intermediate heat carriers chlorine, hydrogen chloride, carbon dioxide gas, inert gases, nitrogen, air, hydrogen, Use steam and mixtures thereof. The cheapest of them is hydrogen in this case, because it is during the pyrolysis of hydrocarbons is formed and the subsequent deposition of the target product is multiplied.

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Alle Arten des Zwischenwärmeträgers verdünnen das in Reaktion getretene Gas, jedoch besteht der Vorteil der inerten Gase darin, daß sie keine Nebenprodukte bilden. Wenn aber in dem in Reaktion getretenen Gas ein gewisser Gehalt von Kohlenstoffmonoxyden (beispielsweise Synthesegas für die Gewinnung von Methanol) erforderlich ist, so ka^n man als Zwischenwärmeträger Wasserdampf oder Kohlenstoffdioxyd verwenden.All types of intermediate heat transfer medium dilute the gas that has reacted, but the advantage of inert gases is that that they do not form by-products. But if in that in reaction a certain content of carbon monoxides (for example synthesis gas for the production of methanol) is required is, then one can use steam as an intermediate heat transfer medium or use carbon dioxide.

Bei der Gewinnung von Synthesegas für Vinylchlorid kann man als Zwischenwärmeträger Chlor, Wasserstoffchlorid oder deren Gemische mit Wasserstoff verwenden.In the production of synthesis gas for vinyl chloride can the intermediate heat transfer medium used is chlorine, hydrogen chloride or theirs Use mixtures with hydrogen.

Stickstoff ist der geeignetste Zwisehenwärmeträger bei der Gewinnung von Wasserstoffzyanid aus Kohlenwasserstoffen. Man kann in diesem Fall auch Luft verwenden, jedoch wird der in ihr enthaltene Sauerstoff Nebenprodukte verursachen.Nitrogen is the most suitable intermediate heat transfer medium the extraction of hydrogen cyanide from hydrocarbons. You can also use air in this case, but the in the oxygen they contain can cause by-products.

Die Luft ist der geeignetste Zwischengas-Wärmeträger für den Prozeß der Gewinnung von Stickstoffoxyden. In diesem Fall kann man aber auch Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxydgas verwenden.The air is the most suitable intermediate gas heat carrier for the process of extracting nitrogen oxides. In this case but you can also use nitrogen, oxygen and carbon dioxide gas.

Durch die Einführungsstelle 4, wird das zu erwärmende Gas eingeführt. Dieses Gas mischt sich mit dem erwärmten Zwischengas- -Wärmeträger, und das sich bildende Gemisch wird durch den rotierenden Bogen zusätzlich erwärmt. Der hinter dem Bogen 6 liegende Abschnitt der Elektrode 2 wird als Reaktionsraum für chemische Umsetzungen des erwärmten Gemisches benutzt. Durch den Austritt 5 aus der Elektrode 2 gelangt das in Reaktion getreteneThe gas to be heated is introduced through the introduction point 4. This gas mixes with the heated intermediate gas -Heat carrier, and the mixture that forms is through the rotating Arc is additionally heated. The section of the electrode 2 located behind the sheet 6 is used as a reaction space for chemical Implementations of the heated mixture used. That which has reacted passes through the exit 5 from the electrode 2

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Gas in die nicht dargestellte Abschreckeinrichtung, in welcher die bei hoher Temperatur gebildeten Zielprodukte fixiert werden.Gas are fixed in the unillustrated deterrent device i n which the target products formed at high temperature.

Als zu erwärmendes Gas können verschiedene Stoffe benutzt werden, die sich im gas- oder dampfförmigen Zustand befinden. Beispielsweise können zur Gewinnung von Azetylen, Wasserst offzyanid sowie Synthesegasen für Vinylchlorid oder Methanol beliebige gasförmige oder zuvor verdampfte flüssige Kohlenwasserstoffe verwendet werden» Bei der Oxydation von Stickstoff können dies je nach dem Typ des Zwischenwärmeträgers Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxydgas» Luft sein.Various substances that are in the gaseous or vaporous state can be used as the gas to be heated. For example, can for the production of acetylene, hydrogen off cyanide as well as synthesis gases for vinyl chloride or methanol, any gaseous or previously vaporized liquid hydrocarbons used »In the case of the oxidation of nitrogen, depending on the type of intermediate heat carrier oxygen, Nitrogen, carbon dioxide gas »be air.

Der Plasmastrahl des Zwischengas-Wärmeträgers wird durch Erwärmung dieses Gases mittels des Lichtbogens 9 (Fig. 2) erhalten, nachdem es durch die Einführungsstelle 10 eingeführt ist* Der Plasmastrahl des Zwischengas-Wärmeträgers gelangt in die Hohlelektrode 13» w0 er mittels des Lichtbogens 11 zusammen mit dem durch die öffnung 14 eingeführten zu erwärmenden Gas vermischt und zusätzlich erwärmt wird.The plasma jet of the intermediate gas heat carrier is obtained by heating this gas by means of the arc 9 (Fig. 2), after it is inserted through the insertion site 10 * The plasma jet of the intermediate gas heat carrier enters the hollow electrode 13 »w0 it together by means of the arc 11 is mixed with the gas to be heated introduced through the opening 14 and additionally heated.

Zur Verlängerung der Betriebszeit der Anlage ist es ratsam, die erforderliche Leistung bei hoher Spannung unter Erniedrigung des Stroms auf einen kleins^ögliehen Wert zu erhalten. Dies kann durch Verlängerung und Verbesserung des Anblasens des Abschnitts 22 (Fig. 3) des Bogens 6 (Fig. 1) der im Bereich der Blende 20 (Fig. 3) liegt, erreicht Herden. Zu diesem Zweck ist der Zwischenwärmeträger wünschenswert erweis β cLrallbehaftet zuzuführen, damit der Bogenabschnitt 22 mit-To extend the operating time of the system, it is advisable to obtain the required power at high voltage while lowering the current to a low value. This can be achieved by lengthening and improving the blowing of the section 22 (FIG. 3) of the arch 6 (FIG. 1) which lies in the region of the diaphragm 20 (FIG. 3). For this purpose, the intermediate heat transfer medium is desirable to be supplied with a twist so that the curved section 22

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-27- 2512713-27- 2512713

■feels eines verwirbelten Stroms angeblasen wird. Die Drehung des Zwischenwärmetragers wird mittels der Einführungsstelle 24 "bewerkstelligt, die tangentiale Eintrittsöffnungen aufweist.■ feels a swirling stream is blown. The rotation of the intermediate heat transfer medium is by means of the insertion point 24 "accomplished, which has tangential inlet openings.

Der rotierende Strom des Zwischenwärmeträger versetzt den Abschnitt 23 des Lichtbogens 12 in Rotation, wodurch die Betriebszeit der Elektroden zunimmt und die Vermischung des zu erwärmenden Gases mit dem Zwischenwärmeträger besser wird. Die Rotation des Abschnitts 23 des Lichtbogens 22 kann auch durch Rotation des zu erwärmenden Gases in der EinführungsstelleThe rotating stream of the intermediate heat transfer medium displaces the Section 23 of the arc 12 in rotation, whereby the operating time of the electrodes increases and the mixing of the too warming gas with the intermediate heat transfer medium is better. The rotation of the section 23 of the arc 22 can also by Rotation of the gas to be heated in the introduction point

(i rallh ehaf t e t er(i rallh ehaf t e t er

sowie durch gemeinsame Einwirkung zweier ■ if . Ströme sowohl des Zwischenwärmeträger als auch des zu erwärmenden Gases zustandegebracht werden.as well as through the joint action of two ■ if . Streams of both the intermediate heat transfer medium and the gas to be heated are brought about.

Die Verwirbelungen des Zwischenwärmeträger und des zu erwärmenden Gases können sowohl mitläufig wie auch gegenläufig sein. Bei gegenläufigem Drall ' wird das Vermischen der genannten Gase verbessert.The turbulence of the intermediate heat transfer medium and the gas to be heated can run both in parallel and in opposite directions be. If the twist is in the opposite direction, the mixing of the mentioned gases improved.

Die Betriebszeit der Elektrode 19 wächst bei der Vergrösserung der Oberfläche an, die vom Bogenfleck bei der Rotation des Abschnitts 23 des Lichtbogens 22 abgetastet wird. Dazu ist es zweckmäßig, den Durchmesser der Elektrode 19 im Vergleich mit dem Durchmesser der Blende 20 zu vergrößern. Das Einlassen des zu erwärmenden Gases wird in diesem Fall hinter der Blende 20 am Anfang der Elektrode 19 vorgenommen. Eine effektivere Rotation des Bogenabschnitts 23 in der verbreiterten ElektrodeThe operating time of the electrode 19 increases with the enlargement the surface of the arc spot as it rotates of section 23 of arc 22 is scanned. For this purpose, it is useful to compare the diameter of the electrode 19 to enlarge with the diameter of the diaphragm 20. In this case, the gas to be heated is let in behind the screen 20 made at the beginning of the electrode 19. A more effective rotation of the arc portion 23 in the enlarged electrode

drallhehafteten
wird durch einen ν strom des zu erwärmenden Gases gewährleistet.
buxom
is ensured by a ν flow of the gas to be heated.

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Zur Verbesserung der Vermischung des zu erwärmenden ses mit dempwischenwärmeträger wird die Rotation des Bogenabschnitts 23 zweckmäßigerweise durch Anlegen eines längs der Achse der Elektrode 19 gerichteten Magnetfeldes verstärkt. Dies wird durch Anbringen an der Elektrode 19 des Solenoids 21 erreicht, das mit dem Bogen 22 in Eeihe geschaltet wird oder eine unabhängige Speisung hat. Man kann auch einen Dauermagnet oder einen supraleitenden Kreis anwenden. Die Rotation des Bogens mittels des Magnetfeldes kann man sowohl mit- als auch gegenläufig in bezug auf den Drall des Zwischenwärmeträgers oder des zu erwärmenden Gases orientieren. Die Rotationsgeschwindigkeit des Bogenabschnitts 23 soll die Vermischung der Gase während einer Zeit sicherstellen, die gegenüber der Zeit des Ablaufs der Reaktionen kleiner ist. Meist liegt die Rotationsgeschwindigkeit des Bogenabschnitts 23 in den Grenzen zwischen 103 und 104 U/sek.In order to improve the mixing of the ses to be heated with the intermediate heat transfer medium, the rotation of the curved section 23 is expediently increased by applying a magnetic field directed along the axis of the electrode 19. This is accomplished by attaching it to the electrode 19 of the solenoid 21, which is connected in series with the arc 22 or has an independent power supply. A permanent magnet or a superconducting circuit can also be used. The rotation of the arc by means of the magnetic field can be oriented both with and in opposite directions with respect to the twist of the intermediate heat transfer medium or the gas to be heated. The speed of rotation of the arc section 23 is intended to ensure the mixing of the gases during a time which is smaller than the time during which the reactions take place. Most of the time, the speed of rotation of the arched section 23 is between 10 3 and 10 4 rev / sec.

Die Temperatur des erwärmten Zwischenwärmeträgers am Austritt aus der Blende 20 hängt vom Charakter des Prozesses ab. Beispielsweise wird im Falle der Gewinnung von Azetylen aus dem Erdgas mit Verwendung von Wasserstoff als Zwischenwärmeträger der letztere bis auf 3000-4000° K erwärmt. Die Temperatur des Gemisches am Austritt 25 aus dem Reaktionsraum wird ebenfalls vom Charakter des Prozesses bestimmt. Im obenerwähnten Fall der Gewinnung von Azetylen aus Methan liegt sie z.B. in den Grenzen zwischen 1300 und 20000K.The temperature of the heated intermediate heat transfer medium at the outlet from the diaphragm 20 depends on the nature of the process. For example, in the case of the production of acetylene from natural gas with the use of hydrogen as an intermediate heat transfer medium, the latter is heated up to 3000-4000 ° K. The temperature of the mixture at the outlet 25 from the reaction space is also determined by the character of the process. In the above-mentioned case of obtaining acetylene from methane, it is, for example, in the range between 1300 and 2000 0 K.

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Zur Durchführung des Prozesses der Lichtbogenerwärmung von chemisch reagierenden Gasen sind der plasmachemische Lichtbogen- -Reaktor 27 (3?ig. 4) und die Stromversorgungs quelle 28 erforderlich, die ein stabiles Brennen des Lichtbogens 6 (Fig. 1) und die Regelung des Stroms im plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor 27 (Fig. 4) gewährleistet. Die Stromversorgungsquelle 29 sorgt für die Speisung des plasmachemischen Lichtbogen-Reaktors 27 mit dem Zwischenwärmeträger und dem zu erwärmenden Gas sowie für die Stabilisierung und Regelung der erforderlichen Parameter der genannten Gase. Zur Steuerung der Anlage, Messung sämtlicher Kenngrößen und Versorgung des plasmachemischen Lichtbogen- -Reaktors 27 mit Kühlwasser ist ein Hilfssystem 30 bestimmt.To carry out the process of arc heating of chemically reacting gases, the plasma-chemical arc -Reactor 27 (3? Ig. 4) and the power supply source 28 required, the stable burning of the arc 6 (Fig. 1) and the regulation of the current in the plasma-chemical arc reactor 27 (Fig. 4) guaranteed. The power supply source 29 provides for feeding the plasma-chemical arc reactor 27 with the intermediate heat transfer medium and the gas to be heated as well as for the stabilization and control of the required parameters of the named gases. To control the system, measure all parameters and supply the plasma-chemical arc -Reactor 27 with cooling water, an auxiliary system 30 is intended.

Aus dem plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor 27 gelangen die in Reaktion getretenen Gase in die Abschreckeinrichtung y\, in welcher sie nach einem der bekannten Verfahren auf eine Temperatur schroff abgekühlt (abgeschreckt) werden, bei der die Zersetzung des bei hohen Temperaturen im plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor 27 gebildeten Zielproduktes aufhört. Aus der Abschreckeinrichtung 31 gelangt das Gas zur Abscheidung in das System 32. Eines der Elemente des besagten Systems 22 kann aus einer Einrichtung zur Verwertung der aus der Abschreckeinrichtung 31 austretenden Gase nach einem der bekannten Verfahren bestehen?. Hierdurch wird eine Erhöhung der Effektivität des Prozesses ermöglicht .The gases that have reacted from the plasma-chemical arc reactor 27 pass into the quenching device y \ , in which they are abruptly cooled (quenched) using one of the known methods to a temperature at which the decomposition of the at high temperatures in the plasma-chemical arc reactor 27 formed target product stops. From the quenching device 31, the gas passes into the system 32 for separation. One of the elements of said system 22 can consist of a device for utilizing the gases emerging from the quenching device 31 according to one of the known methods. This enables an increase in the effectiveness of the process.

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Die Erwärmung des Grases im plasma chemischen Licht bogen- -Reaktor mit einseitiger Ausströmung (Fig. 5) geschieht nach dem oben dargelegten Schema· Der Zwischenwärmeträger gelangt durch den Stutzen 73 und die Kanäle 71» 72 in den Kanal 99 isolierenden Einführungsstelle 36. Aus dem Kanal 99 tritt der Zwischenwärmeträger über das System von tangentialen Kanälen 100 (Fig. 5,7) in den Spalt 102 (Fig. 5) zwischen der Blende 35 und der Stabelektrode 33· Dann bewegt sich der Wirbelstrom des Zwischenwärmetragers, indem er den Bogen 45 anbläst, entlang dem Kanal 87 der Blende 35· Hier wird er mittels des Lichtbogens 45 erwärmt und strömt in den Innenraum 48 der Elektrode 34 aus.The heating of the grass in the plasma chemical light arc reactor with unilateral outflow (Fig. 5) happens after the scheme presented above · The intermediate heat transfer medium passes through the nozzle 73 and the channels 71 »72 in the channel 99 insulating entry point 36. The intermediate heat transfer medium emerges from channel 99 via the system of tangential channels 100 (Fig. 5,7) into the gap 102 (Fig. 5) between the diaphragm 35 and the rod electrode 33 · Then the eddy current moves of the intermediate heat transfer by blowing the sheet 45 along the channel 87 of the diaphragm 35 · Here it is heated by means of the arc 45 and flows into the interior 48 of the Electrode 34 off.

Das zu erwärmende Gas gelangt durch den Stutzen 86 und die Kanäle 84 und 85 in den Kanal 100 der isolierenden Einführung ssteile 37 für das zu erwärmende Gas. Aus dem Kanal strömt das Gas über das System von tangentialen öffnungen 101 (Fig. 5,8) in den Spalt 103 (Fig. 5) zwischen der Blende 35 und der Elektrode 34· Es gibt eine Variante (in den Zeichnungen nicht dargestellt) der Einführung des zu erwärmenden Gases ohne Verdrehung über ein System von radialen öffnungen·The gas to be heated passes through the nozzle 86 and the channels 84 and 85 into the channel 100 of the insulating inlet ssteile 37 for the gas to be heated. The gas flows out of the channel via the system of tangential openings 101 (Fig. 5, 8) into the gap 103 (Fig. 5) between the diaphragm 35 and the electrode 34 · There is a variant (in the drawings not shown) the introduction of the gas to be heated without twisting through a system of radial openings

Im Anfangsteil des Innenraums 48 der Elektrode 34 mischt sich das zu erwärmende Gas mit dem erwärmten Zwischenwärmeträger, welcher aus dem Innenraum 87 der Blende 35 ausströmt· Die Vermischung der genannten Gase wird durch den Endabschnitt des Lichtbogens 45 intensiviert, der sich im Magnetfeld rotiert,In the initial part of the interior 48 of the electrode 34 mixes the gas to be heated with the heated intermediate heat transfer medium, which flows out of the interior 87 of the diaphragm 35 · The Mixing of the gases mentioned is intensified by the end section of the arc 45, which rotates in the magnetic field,

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welches durch das mit dem Bogen 45 in Eeihe geschaltete Solenoidwhich by the solenoid connected in series with the arc 45

44 erzeugt wird. Mittels des rotierenden Endabschnitts des Bogen£44 is generated. By means of the rotating end section of the bow £

45 wird auch eine zusätzliche Anwärmung des Gemisches aus dem zu erwärmenden Gas und dem Zwischenwärmeträger durchgeführt.45 is also an additional heating of the mixture from the to heating gas and the intermediate heat transfer medium carried out.

Nach Passieren des rotierenden Endabschnitts des Bogens 45 strömt das erwärmte Gemisch im Innenraum 46 der Elektrode 3^, wo chemische Reaktionen vonstatten gehen. Nach Austritt aus der Elektrode 34 gelangt das in Reaktion getretene Gemisch in die (in der Figur nicht abgebildete) Abschreckeinrichtung.After passing the rotating end section of the arc 45, the heated mixture flows in the interior 46 of the electrode 3 ^, where chemical reactions take place. After exiting the electrode 34, the mixture that has reacted enters the (not shown in the figure) quenching device.

Die Kühlung der zylindrischen Hohlelektrode 34 erfolgt durch Wasser, welches durch die Stutzen 51 und die Kanäle 33ι 56 in den Spalt 54 fließt und die Hülse 47, die durch den Bogenfleck und das heiße Gasgemisch erwärmt wird, abkühlt. Aus dem Spalt 54 tritt das erwärmte Wasser durch die Kanäle 57ι 58 über die Stutzen 52 aus der Elektrode 34 aus.The cylindrical hollow electrode 34 is cooled by water, which flows through the nozzle 51 and the channels 33 56 into the gap 54 and cools the sleeve 47, which is heated by the arc spot and the hot gas mixture. The heated water emerges from the gap 54 through the channels 57ι 58 via the nozzle 52 from the electrode 34.

Ihnlich wird auch die Blende 35 gekühlt. Das Wasser wird durch den Stutzen 76 und die Kanäle 78, 79 dem Spalt 80 zugeführt, wobei es bei Durchfließen durch diesen die Wärme von der Hülse 74 ableitet, die durch den heißen Zwischenwärmeträger und die Strahlung des Bogens 45 erwärmt wird« Aus dem Kanal tritt das erwärmte Wasser durch die Kanäle 81,82 über den Stutzen 77 aus der Blende 35 aus.The screen 35 is also cooled in a similar manner. The water will fed through the connection piece 76 and the channels 78, 79 to the gap 80, the heat of the sleeve 74, which is heated by the hot intermediate heat transfer medium and the radiation of the arc 45 «from the channel the heated water emerges from the aperture 35 through the channels 81, 82 via the connection 77.

Der Wärmefluß wird aus dem schwerschmelzbaren Stab 61, der durch den Bogen 45 erwärmt wird, über die Platte 62 an das Kühlwasser abgeleitet, welches durch den Stutzen 64 und den'Ka-The heat flow is transferred from the refractory rod 61, which is heated by the arch 45, via the plate 62 to the Drained cooling water, which through the nozzle 64 and the'Ka-

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nal 70 in den Spalt 69 gelangt, der zwischen der Platte 62 und dem Körper 63 gebildet ist. Aus dem Spalt 69 tritt das erwärmte Wasser durch den Kanal 68 und den Stutzen 65 aus der Elektrode 33 aus.nal 70 enters the gap 69 between the plate 62 and the body 63 is formed. This emerges from the gap 69 heated water through channel 68 and nozzle 65 of the electrode 33.

Der elektrische Strom wird vom Plus der Stromversorgungsquelle (in der Fig. nicht gezeigt) der Klemme 92 des Solenoids The electrical current is supplied from the plus of the power supply source (not shown in the figure) of the terminal 92 of the solenoid

44 zugeführt, von wo aus er über die Klemme 93> den Flansch 42 und den Flansch 50 der Elektrode 34 auf die Hülse 47 der Elektrode 34 gelangt. Dann fließt der Strom durch den Lichtbogen44, from where it is connected to terminal 93> flange 42 and flange 50 of electrode 34 onto sleeve 47 of the electrode 34 reached. Then the current flows through the arc

45 zum Stab 61 der Elektrode 33. Aus dem Stab 61 fließt der Strom über die Platte 62 und den Körper 63 der Elektrode 33 zum Flansch 41, wo eine in der Zeichnung nicht gezeigte Minusklemme vorhanden ist, welche mit einer (aus der Figur nicht ersichtlichen) Speisequelle verbunden ist.45 to the rod 61 of the electrode 33. The current flows from the rod 61 via the plate 62 and the body 63 of the electrode 33 to the flange 41, where a negative terminal, not shown in the drawing is present, which is connected to a supply source (not visible in the figure).

Den plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor kann man auch von einer Wechselstromversorgungsquelle speisen, indem man im Falle der Industriefrequenz eines der bekannten Verfahren zur Unterhaltung des Bogenbrennens beim Nulldurchgang des Stroms anwendet,The plasma-chemical arc reactor can also be powered from an AC power source by using in the case the industrial frequency uses one of the known methods of maintaining the arc burning at the zero crossing of the current,

In den plasmachemischen Lichtbogen-Reaktor mit zweiseitiger Ausströmung (Fig. 9) gelangt der Zwischenwärmeträger durch zwei Stutzen 144, aus denen er durch die Kanäle 153 und 154» die in den Gehäuse 140 der Blenden 106 verlaufen, in die in dem Ring 105 befindlichen Kanäle 169, 167, 168 eintritt. Aus dem Ringkanal 168 gelangt der Zwischenwärmeträger über das System der tangentialen öffnungen I70 (Fig. 9, 11) in den Spalt 171The intermediate heat transfer medium passes through the plasma-chemical arc reactor with two-sided outflow (FIG. 9) two nozzles 144, from which it flows through channels 153 and 154 » which run in the housing 140 of the diaphragms 106, into the channels 169, 167, 168 located in the ring 105. From the The intermediate heat transfer medium reaches the annular channel 168 via the system of tangential openings 170 (FIGS. 9, 11) into the gap 171

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(Fig. 9) zwischen den Blenden 106; aus dem Spalt strömt der verwirbelte Gasstrom symmetrisch, nach "beiden Seiten in die Innenräume 118 der Blenden 106, indem er den Bogen 117 anbläst. Der durch den Bogen 117 erwärmte Zwischentrager strömt aus den Innenräumen 118 der Blenden 106 in die Hohlräume 119 de*1 Anfangsabschnitte der Elektroden 109 aus, welche an die Blenden 106 angrenzen.(Fig. 9) between the diaphragms 106; The swirled gas stream flows out of the gap symmetrically, on both sides, into the interiors 118 of the diaphragms 106 by blowing on the arch 117. The intermediate carrier heated by the arch 117 flows from the interiors 118 of the diaphragms 106 into the cavities 119 de * 1 Starting sections of the electrodes 109 which adjoin the diaphragms 106.

Das zu erwärmende Gas gelangt über zwei Stutzen 145 durch die Kanäle 155» 156| die sich in den Gehäusen 140 der Blenden 106 befinden, und die in den isolierenden Einführungsstellen 107» 108 befindlichen Kanäle 159 in die ringförmige ι Hohlräume 136, die durch Aushöhlungen in den Gehäusen 123 der Elektroden 109 gebildet sind. Aus den Hohlräumen 136 strömt das zu erwärmende Gas über das System der Öffnungen 161, 162 in die Spalte 163 zwischen den Elektroden 109 und den Blenden 106. Die Öffnungen 161, 162 sind in jeder der Einführungsstellen 107, so orientiert, daß ein ^rall . der beiden Ströme de. zu erwärmenden Gases erzeugt wird, welche mitläufig oder gegenläufig zum Wirbel des Zwischenwärmeträgers nach einer Seite gerichtet sind. Die Veränderung der Wirbelrichtung wird durch Orientierung der Einführungsstelle 105 und (oder? durch Wechsel der Plätze der Einführungsstellen 107, 108, vorgenommen. Aus den Spalten 163 gelangt das zu erwärmende Gas in die Anfangshohlröume 119 der Elektroden 109, wo es sich mit dem erwärmten 2wischenwärmetiä ger mischt, der aus den Hohlräumen 118 der Blenden 106 ausströmtiThe gas to be heated passes through two nozzles 145 through the channels 155 »156 | which are located in the housings 140 of the diaphragms 106 are located, and the channels 159 located in the insulating insertion points 107 »108 into the annular cavities 136 through cavities in the housings 123 of the electrodes 109 are formed. The gas to be heated flows from the cavities 136 via the system of openings 161, 162 into the Gaps 163 between the electrodes 109 and the diaphragms 106. The openings 161, 162 are in each of the insertion points 107, oriented so that a ^ rall. of the two streams de. to be heated Gas is generated, which rotates with or in opposite directions are directed to one side of the vortex of the intermediate heat transfer medium. The change in vortex direction is through orientation the insertion point 105 and (or? by changing the places of the insertion points 107, 108. From the columns 163, the gas to be heated enters the initial cavities 119 of the electrodes 109, where it meets the heated 2wischenwärmetiä ger that flows out of the cavities 118 of the diaphragms 106

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Beim Passieren der rotierenden Endabschnitte des Lichtbogens 117 wird das Gasgemisch zusätzlich erwärmt. Die Rotation der Abschnitte des Bogens 117 die bei der Wechselwirkung des Stroms des Bogens 117 mit dem Magnetfeld der Solenoide zustandekommt, verbessert die Vermischung des zu erwärmenden Gases mit dem erwärmten zwischenwärmeträger. Nach Verlassen der Zonen der rotierenden Endabschnitte des Bogens 117 gelangt das erwärmte Gasgemisch in die Hohlräume 120 der Elektroden 109» wo chemische Reaktionen verlaufen. Das in Reaktion getretene Gemisch strömt durch die öffnungen 121 der Elektroden 109 in die in der Zeichnung nicht abgebildeten Abschreckeinrichtungen.When passing the rotating end sections of the arc 117, the gas mixture is additionally heated. The rotation of the sections of the arc 117 which are involved in the interaction of the current of the arc 117 with the magnetic field of the solenoids comes about improves the mixing of the gas to be heated with the heated intermediate heat transfer medium. After leaving the Zones of the rotating end sections of the arc 117, the heated gas mixture reaches the cavities 120 of the electrodes 109 »wo chemical reactions take place. The mixture that has reacted flows through the openings 121 of the electrodes 109 into the Quenching devices not shown in the drawing.

Das Kühlwasser tritt in die Elektroden 109 durch die öffnungen 125 ein, woraus es durch die Kanäle 126 (Fig. 9» 12) längs der Gehäuse 123 der Elektroden 109 (Fig. 9) in die Kanäle 127, 128 fließt. Aus den Ringkanälen 128 gelangt das Wasser in die Spalte 124 wobei es, indem es durch diese Spalte fließt, die Hülsen 122 abkühlt, welche durch das Gasgemisch und die Bogenflecke erwärmt werden. Aus den Spalten 124 tritt das erwärmte Wasser durch die Kanäle 129, 130 über die öffnung 131 aus den Elektroden 109 aus.The cooling water enters the electrodes 109 through the openings 125 a, from which it passes through the channels 126 (Fig. 9 »12) along the housing 123 of the electrodes 109 (Fig. 9) into the channels 127, 128 flows. From the ring channels 128 the water reaches the column 124 whereby it passes through this column flows, the sleeves 122 cools, which are heated by the gas mixture and the arc spots. Comes out of columns 124 the heated water through the channels 129, 130 via the opening 131 from the electrodes 109.

In die Blenden 106 tritt das Wasser durch die Stutzen ein, aus welchen es durch die Kanäle 146, 1471 148 in die Spalte 149 gelangt und bei Durchfließen derselben die Hülsen 139 abkühlt, welche durch den heißen Zwischenwärmeträger und die Strahlung des Bogens 117 erwärmt werden. Nach Verlassen derThe water enters the diaphragms 106 through the nozzles, from which it passes through the channels 146, 1471, 148 into the gaps 149 and, as it flows through them, cools the sleeves 139, which are heated by the hot intermediate heat transfer medium and the radiation from the arc 117. After leaving the

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Spalte 149 gelangt das erwärmte Wasser durch die Kanäle 150, 151, 152 in die Stutzen 143 (Fig. 10), durch welche es aus den Blenden 106 (Fig. 9) austritt.Column 149 passes the heated water through the channels 150, 151, 152 in the nozzle 143 (Fig. 10), through which it from the Orifices 106 (Fig. 9) emerges.

Der elektrische Strom gelangt über die Ein^angsklemmen (in der Zeichnung nicht gezeigt), die sich an den Enden der Rohre 172 der Solenoide 115 befinden, dann über die Rohre 172 der Solenoide II5 und (nicht abgebildete) Klemmen, die sich an den anderen Enden der Rohre 172 der der Solenoide II5 befinden und an die Gehäuse 123 der Elektroden I09 angeschlossen sind, über die genannten Gehäuse 123 auf die Hülsen 122 der Elektroden 109, mit denen der Lichtbogen 117 in Kontakt steht.The electrical current passes through the input terminals (not shown in the drawing) located at the ends of the tubes 172 of the solenoids 115, then over the tubes 172 the solenoids II5 and clamps (not shown) that attach to the other ends of tubes 172 are those of solenoids II5 and are connected to the housing 123 of the electrodes I09, Via the aforementioned housing 123 onto the sleeves 122 of the electrodes 109, with which the arc 117 is in contact.

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Claims (10)

PATENT ANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Gas erwärmung durch Vermischen eines zujerwärmenden Gases mit dem Plasmastrahl eines Zwischengas- -Wärraeträgers, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung des zu erwärmenden Gases mit dem Zwischengas-Wärmeträger und deren Zusatzerwärmung mit Hilfe eines rotierenden Lichtbogens (6) zustandegebracht werden.1. Process for heating gas by mixing a gas to be heated with the plasma jet of an intermediate gas -Wärraeträgers, characterized in that the mixing of the gas to be heated with the intermediate gas heat carrier and its additional heating with the help of a rotating arc (6) be brought about. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmastrahl durch Erwärmen des Zwischengas-Wärmeträgers mittels eines Lichtbogens (9) erzeugt wird, der mit einem rotierenden Lichtbogen (11) in Reihe geschaltet ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the plasma jet by heating the intermediate gas heat carrier is generated by means of an arc (9) which is connected in series with a rotating arc (11). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Lichtbogen (11) und der Lichtbogen (9) zur Erwärmung des Zwischengas-Wärmeträgers in Form eines Lichtbogens (22) ausgebildet sind.3. The method according to claim 2, characterized in that the rotating arc (11) and the arc (9) to Heating of the intermediate gas heat carrier in the form of an arc (22) are formed. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß4. The method according to claim 1, characterized in that die Rotation des Lichtbogens (11) durch Anblasen des Lichtbo-the rotation of the arc (11) by blowing on the arc drallbehafteten
gens (11) mittels eines • Stroms des Zwischengas-
twisted
gene (11) by means of a • stream of the intermediate gas
-Wärmeträgers zustandegebracht wird.-Heat carrier is brought about.
5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation des Lichtbogens (11) mittels eines dral'lbehafteten Stroms des zu erwärmenden Gases zustandegebracht wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the rotation of the arc (11) by means of a twist Stream of the gas to be heated is brought about. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation des Lichtbogens (11) mittels eines magnetischen Feldes zustandegebracht wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the rotation of the arc (11) by means of a magnetic Field is brought about. 609841/0AA2609841 / 0AA2 7. Verfahren nach Ansprüchen 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation des Lichtbogens (11) zusätzlich mittels magnetischen Feldes zustandegebracht wird.7. The method according to claims 4 or 5 »characterized in that the rotation of the arc (11) additionally means magnetic field is brought about. 8. Verfahren nach Ansprüchen 1...7» dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischengas-Wärmeträger Wasserstoff, Chlorwasserstoff, Kohlenwasserstoff, deren Gemisch, inerte Gase, Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserdampf verwendet werden.8. The method according to claims 1 ... 7 »characterized in that hydrogen, hydrogen chloride, Hydrocarbons, their mixture, inert gases, nitrogen, oxygen or water vapor are used. 9. Verfahren nach Ansprüchen 1...8, dadurch gekennzeichnet, daß als zu erwärmendes Gas gas- und/oder dampfförmige Kohlenwasserstoffe verwendet werden.9. Process according to Claims 1 ... 8, characterized in that the gas to be heated is gaseous and / or vaporous Hydrocarbons are used. 10. Plasmachemischer Lichtbogen-Reaktor zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 3···9ι enthaltend zwei an eine Stromquelle angeschlossene Elektroden, von denen mindestens eine eine zylindrische Hohlelektrode ist, zumindest eine hohle zylindrische Blende, die einen gegenüber dem Durchmesser der zylindrischen Hohlelektrode kleineren Durchmesser hat und mit einer Stirnseite an die zylindrische Hohlelektroda anschließt, eine Einführungsstelle für den Zwischengas-Wärmeträger, die sich an der anderen Stirnseite der genannten Blende befindet, sowie mindestens eine Einführungsstelle für das zu erwärmende Gas, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsstelle (37) für das zu erwärmende Gas zwischen den Stirnflähen der angegebenen Blende (35) und der von der Blende (35) isolierten zylindrischen Hohlelektrode (34·) angeordnet ist.10. Plasma chemical arc reactor for implementation of the method according to claims 3 ··· 9ι containing two to one Electrodes connected to the power source, at least one of which is a cylindrical hollow electrode, at least one hollow electrode cylindrical diaphragm, which has a smaller diameter than the diameter of the cylindrical hollow electrode and with one end face adjoins the cylindrical hollow electrode, an introduction point for the intermediate gas heat carrier, which is located on the other face of the said panel, as well as at least one insertion point for the to be heated Gas, characterized in that the introduction point (37) for the gas to be heated between the end faces of the specified diaphragm (35) and the cylindrical insulated from the diaphragm (35) Hollow electrode (34 ·) is arranged. 6098 41/04426098 41/0442 LeerseiteBlank page
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