具有多个独立可控加热系统的纤维氧化炉的制作方法

本申请是申请日为2014年4月24日、国际申请号为pct/us2014/035326、国家申请号为201480022573.2、发明名称为“具有多个独立可控加热系统的纤维氧化炉”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年4月26日提交的美国临时专利申请序列号为61/816,376的权益，该申请通过引用的方式并入本文。

背景技术：

氧化炉通常被用来从前体(诸如丙烯酸、沥青或纤维素纤维)产生碳纤维。一种常见的处理方法涉及通过一个或多个氧化炉连续地牵引前体材料的纤维段。

每个氧化炉包括各自的氧化腔室，纤维段的氧化在该腔室中发生。每个纤维段可以在第一端作为碳纤维前体被牵引到第一氧化炉中，然后在作为氧化的纤维段离开最后一个氧化炉之前多次通过每个氧化炉。滚架和张紧轮被用来牵引纤维段通过炉子的氧化腔室。每个氧化炉通过循环的热气流把纤维段加热至接近大约300℃的温度。

这种炉子的实例是可以从位于明尼苏达州明尼阿波利斯市的despatchindustries获得的despatch碳纤维氧化炉。这种炉子的描述可以在共同受让的美国专利no.4,515,561中找到。在’561专利中描述的炉子是“中央到末端”氧化炉。在中央到末端氧化炉中，热气从腔室的中央供给到炉子的氧化腔室并且朝向腔室的末端流动。

通常，这种中央到末端氧化炉采用单个加热系统来向那个炉子的氧化腔室供给加热的气体。虽然一些加工线在单个加工线中使用多个叠加的氧化炉(其中纤维离开一个炉子并进入另一个炉子)，但是叠加的每个氧化炉使用单个加热系统。即，供给每个叠加的炉子的氧化腔室的加热气体从单个加热系统供给。

技术实现要素：

一个实施例针对用于加热纤维的炉子。炉子包括构成腔室的多个壁以及布置在腔室中腔室的第一和第二末端之间的供给结构。供给结构与第一加热系统连通，并且被配置为把加热的气体从第一加热系统引入到腔室的第一部分中。供给结构与第二加热系统连通并且被配置为把加热的气体从第二加热系统引入到腔室的第二部分中。

另一实施例针对利用在其中形成腔室的炉子加热纤维的方法。该方法包括利用第一加热系统加热气体并且利用第二加热系统加热气体。该方法还包括把加热的气体从第一加热系统供给到腔室的第一部分中，并且把加热的气体从第二加热系统供给到腔室的第二部分中。

附图说明

图1是氧化炉的一个示例性实施例的横截面平面图。

图2是图1中所示氧化炉的侧视图。

图3是来自图1中所示氧化炉的中央模块的立体图。

图4是来自图1中所示氧化炉的中央模块的立体图，其中将顶壁移去。

图5是图4和图5中所示中央模块的侧视图。

图6a-6b是通过与加热的气体接触来加热纤维的方法的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

图1-5示出了氧化炉100的一个示例性实施例。氧化炉100适于在利用上述类型的氧化过程产生碳纤维时使用。例如，图1-5中所示的氧化炉100的示例性实施例可以在使用一个或多个炉子的氧化过程中使用(例如，在叠加配置中)，如本领域技术人员已知的。

本领域普通技术人员将认识到，为了简洁和清楚的目的，在氧化炉中使用的各种常规特征从附图和以下描述中已被省去。此类特征的实例包括，但不限于，用来调节炉子100中气流的挡板、管道、叶片、通风孔等等，用于减小不期望的工艺气体排放到周围环境中的前室和排气特征，和/或用于提高炉子100的热效率的绝缘结构、散热板和其它热特征。应当理解，图1-5中所示的示例性炉子100可以包括此类特征。

在图1-5中所示的示例性实施例中，炉子100包括炉子腔室102，纤维段的氧化在该腔室中发生。在这种示例性实施例中，炉子腔室102由多个壁界定。界定氧化腔室102的壁包括顶壁104(图2中所示)、底壁106(图2中所示)、沿腔室102的相应侧面112和114的两个侧壁108和110，以及位于腔室102的相应末端120和122的两个末端壁116和118。在末端壁116和118当中的每一个中形成相应的入口(未示出)。每个入口由多个槽形成，这些槽在腔室102的第一和第二侧面112和114之间延伸，并且，被氧化炉100加热的纤维段被牵引通过这些槽。入口和槽可以以常规的方式形成。

炉子100被配置为使用多个独立的加热系统128。每个加热系统128被用来把加热的气体供给到腔室102中。在这种示例性实施例中，使用两个独立的加热系统128，但是应当理解，可以使用两个以上的独立加热系统128。在以下描述中，加热系统128在这里被个别地称为“第一”和“第二”加热系统128，并且分别利用标号128-1和128-2来个别引用。而且，在图1-5中所示的示例性实施例中，所使用的气体是环境空气。

炉子100包括布置在腔室102内部在腔室102的末端120与122之间的供给结构130。在图1-5所示的示例性实施例中，炉子100是中央到末端氧化炉，其中加热的气体从氧化腔室102的中央朝向腔室102的末端120和122供给。在这种示例性实施例中，供给结构130布置在腔室102的内部、在末端120与122之间在腔室102的中央或其附近并且在这里也被称为“中央供给结构130”。

在图1-5所示的示例性实施例中，中央供给结构130包括一个叠加在另一个上面的多个喷嘴132。每个喷嘴132被配置为朝向氧化腔室102的两个末端120和122以近似水平和平行的加热气体流引导所接收到的加热气体流。在喷嘴132之间提供间隙，以启用喷嘴132之间的纤维段。

供给结构130和喷嘴132可以以各种方式实现。例如，在图1-5中所示的示例性实施例中，每个喷嘴132是基本矩形横截面的，并且在侧壁108与110之间水平延伸但与侧壁108与110隔开。每个喷嘴132具有沿喷嘴132的、面向腔室102的末端120和122的两个侧面构成的开口。开口跨喷嘴132的宽度延伸。开口被构造并布置成使得朝向氧化腔室102的末端120和122以近似水平且平行的加热气体流引导所接收到的加热气体流。气体流与横穿氧化腔室102的那部分的每个纤维段并排地被引导。

每个加热系统128被用来把加热的气体供给中央供给结构130中喷嘴132的相应不同子集。即，在图1-5中所示的示例性实施例中，第一加热系统128-1被用来把加热的气体供给喷嘴132的第一子集(在本文被单独地称为“第一喷嘴132-1”)，并且第二加热系统128-2被用来把加热的气体供给喷嘴132的第二子集(在本文被单独地称为“第二喷嘴132-2”)。每个第一喷嘴132-1在其一个或两个末端与第一供给管道134-1流体连通，以便从第一加热系统128-1接收加热的气体。同样，每个第二喷嘴132-2在其一个或两个末端与第二供给管道134-2流体连通，以便从第二加热128-2接收加热的气体。

第一和第二供给管道134-1和134-2可以适当地逐渐锥变或者具有可调节的槽或其它特征(未示出)，使得加热的气体离开喷嘴132的速度基本上均匀。

在图1-5中所示的示例性实施例中，第一喷嘴132-1处于氧化腔室102的上部，并且在这里也被称为“上部喷嘴132-1”。同样，在这种示例性实施例中，第二喷嘴132-2处于氧化腔室102的下部并且在这里也被称为“下部喷嘴132-2”。

多个独立的加热系统128当中的每一个可以被独立控制(例如，利用一个或多个合适的控制器，诸如比例-积分-微分(pid)控制器)。即，每个加热系统128可以被操作以把气体加热至目标温度，该目标温度与其它加热系统128工作在的目标温度不同。这提供了可以被调节的附加的过程变量，以便进一步精炼整个氧化过程。

如以上所指出的，在炉子100中被加热的纤维多次通过腔室102。对于每次通过腔室102，纤维经由位于一侧上的槽进入腔室102中，并且通过另一侧上的槽离开腔室102，其中例如，滚架和张紧轮被用来牵引纤维通过腔室102。在一个实例中，多次通过在底部开始并且从底部向上(但是应当理解，其它实施例可以以其它方式实现)。在一个这样的实例中，其中第一加热系统128-1被用来把加热的气体供给腔室102的上部，而第二加热系统128-2被用来把加热的气体供给腔室102的下部，并且纤维多次通过腔室102是从底部向上，第一加热系统128-1可以工作在稍高于(例如，1-5摄氏度)第二加热系统128-2工作在的目标温度的目标温度下。以这种方式，可以在腔室102的上部和下部之间建立些微的温度差。结果，由于上部较高的温度缩短了所需的停留时间，纤维段行进通过炉子100的速度可以增加。这无需使用腔室102的上部与下部之间的物理屏障就可以完成，因为在上部和下部喷嘴132-1与132-2之间通过的纤维段通常在腔室102的上部与下部之间提供了足够的热隔离以维持腔室102的上部和下部中的不同温度。在一些常见的应用中，腔室102上部的温度相对于腔室102下部的温度增加的每一摄氏度都会导致线速度至少增加百分之一。

多个独立的加热系统128可以以其它方式操作。

加热系统128可以以各种方式实现。在图1-5中所示的示例性实施例中，第一或第二加热系统128-1或128-2是利用至少一个第一或第二加热器136-1或136-2、相应的第一或第二鼓风机138-1或138-2以及相应的第一或第二电机140-1或140-2实现的，其中第一或第二鼓风机138-1或138-2抽吸气体使之通过相应的第一或第二加热器136-1或136-2，第一或第二电机140-1或140-2给对应的第一或第二鼓风机138-1或138-2供电。每个加热器136可以以各种方式实现。例如，每个加热器136可以利用一个或多个加热元件实现。而且，每个加热器136可以利用间接的气体加热器、电加热器或者其组合来实现。每个加热器136可以以其它方式实现。

通过利用多个加热系统128把加热的气体供给中央供给结构130，有可能使用比如若不然在只采用单个加热系统的炉子中所使用的那些部件更小的加热系统128的部件(即，加热器136、鼓风机138和/或电机140)。这可以降低整个炉子100的成本和/或使组装和维修加热系统128变得更容易。

每个炉子100还在氧化腔室102中包括第一和第二返回结构142-1和142-2。第一返回结构142-1在第一末端壁116附近定位。第二返回结构142-2在第二末端壁118附近定位。第一和第二返回结构142-1和142-2当中的每一个都包括多个返回通道(未示出)，这些通道每个都叠加在另一个之上，并且定位成与中央供给结构130的对应喷嘴132的位置大致对应。在返回通道之间提供间隙，以允许纤维段在返回通道之间通过。

第一返回结构142-1的返回通道被配置为接收从中央供给结构130朝向第一末端壁116引导的气体的至少一部分。即，第一返回结构142-1接收从中央供给结构130的下部和上部喷嘴132-1和132-2朝向第一末端壁116引导的气体。类似地，第二返回结构142-2的返回通道被配置为接收从中央供给结构130朝向第二末端壁122引导的气体的至少一部分。即，第二返回结构142-2接收从中央供给结构130的下部和上部喷嘴132-1和132-2两者朝向第二末端壁118引导的气体。

如图1-2中所示，第一返回管道146-1被用来在第一返回结构142-1与第一加热系统128-1之间建立流体连通。以这种方式，由第一返回结构142-1接收的加热气体的至少一部分被引导回到第一加热系统128-1，以便被加热并经由第一供给管道134-1供给第一喷嘴132-1，如上所述。同样，第二返回管道146-2被用来在第二返回结构142-2与第二加热系统128-2之间建立流体连通。以这种方式，由第二返回结构142-2接收的加热气体的至少一部分被引导回到第二加热系统128-2，以便被加热并经由第二供给管道134-2供给第二喷嘴132-2，如上所述。

在图1-5中所示的示例性实施例中，第一和第二返回管道146-1和146-2在腔室102的壁外侧定位。但是，应当理解，第一和第二返回管道146-1和146-2可以以其它方式实现(例如，返回管道可以在腔室102的壁内实现)。在图1-5中所示的示例性实施例中，第一返回结构142-1把从中央供给结构130接收的气体的至少一部分引导到腔室102的侧壁108中形成的相应返回出口148-1外面。这个返回出口148-1在这里也被称为“第一返回出口148-1”。同样，第二返回结构142-2把从中央供给结构130接收的气体的至少一部分引导到腔室102的侧壁108中形成的相应返回出口148-2外面。这个返回出口148-2在这里也被称为“第二返回出口148-2”。

在图1-5中所示的示例性实施例中，炉子100以模块化方式实现。腔室102利用三个模块实现。腔室102是利用容纳中央供给结构130的中央模块150实现的。腔室102还包括第一和第二末端模块152-1和152-2，每个末端模块容纳相应的一个返回结构142。

在这种示例性实施例中，每个加热器136在对应的返回管道146中实现。更具体而言，每个返回管道146在两个模块中实现。每个返回管道146包括在一端连接到腔室102的侧壁108并且与相应的一个返回出口148流体连通的相应的第一模块154-1或154-2。每个这种第一模块154-1或154-2还在另一端连接到对应加热器136的入口。每个返回管道146还包括在一端连接到对应加热器136的出口并且在另一端连接到对应鼓风机138的入口的相应的第二模块156-1或156-2。

在这种示例性实施例中，中央模块150被配置为还容纳用于第一和第二加热系统128-1和128-2的第一和第二鼓风机138-1和138-2和第一和第二供给管道134-1和134-2。如图1和图2中所示，用于第一或第二加热系统128-1或128-2的对应第一或第二电机140-1或140-2也利用例如支架或类似的安装结构安装在中央模块150的外侧。

通过在返回管道146中实施加热器136，通过改变或调节加热器136和返回管道146，相同的中央模块150(其容纳用于第一和第二加热系统128-1和128-2的第一和第二鼓风机138-1和138-2和第一和第二供给管道134-1和134-2并且第一和第二电机140-1和140-2安装到其上)可以与不同的加热器136和加热器配置一起使用。即，不同的加热器配置可以与相同的中央模块150一起使用。

在图1-5中所示的示例性实施例中，用于每个加热系统128的鼓风机138横跨由那个鼓风机138供给的喷嘴132居中。即，第一加热系统128-1中的第一鼓风机138-1(其对上部喷嘴132-1供给加热的气体)在上部喷嘴132-1之中居中，而第二加热系统128-2中的第二鼓风机138-2(其对下部喷嘴132-2供给加热的气体)在下部喷嘴132-2之中居中。这种居中使得由每个鼓风机138供给的加热的气体更直接地供给对应的喷嘴132，这提高了加热系统128和炉子100的效率。

如图2中所示，第一返回管道146-1的水平延伸段沿炉子100的上部定位，而第二返回管道146-2的水平延伸段沿炉子100的下部定位。这种布置使得对应的第一和第二电机140-1和140-2更容易容纳在整个炉子的设计中并且更容易安装在中央模块150的外面。

如图1中所示，返回管道146的水平延伸段与侧壁108的外面隔开。这么做是例如为了：即使使用外部返回管道146，也使得常规沿氧化炉侧壁外面实现的那些特征(诸如压力卸荷特征)仍然能够沿炉子100的外部侧壁108实现。

图6a-6b是通过与加热的气体接触来加热纤维的方法600的示例性实施例的流程图。图6a-6b中所示方法600的实施例在这里被描述为利用前面联系图1-5中描述的氧化炉100的示例性实施例来实现。但是，应当理解，可以以其它方式实现其它实施例。

方法600包括利用第一加热系统128-1加热气体(图6a中所示的方框602)，并且利用第二加热系统128-2加热气体(方框604)。在这种示例性实施例中，每个加热系统128包括被用来加热由各自鼓风机138抽吸通过它的气体的相应加热器136。而且，如上所述，加热系统128可以在不同的目标温度下操作(例如，对于向腔室102的上部提供加热气体的加热系统128比对于向下部提供加热气体的加热系统128具有稍高的目标温度)。

方法600还包括把加热的气体从第一加热系统128-1引导至中央供给结构130(方框606)，并且把加热的气体从腔室102的第一和第二末端120与122之间的位置从中央供给结构130供给到腔室102内部的第一部分中(方框608)。在这种示例性实施例中，腔室102内部的第一部分是腔室102的上部。来自第一加热系统128-1的加热气体供给到中央供给结构130中位于腔室102的上部的上部喷嘴132-1。上部喷嘴132-1把加热的气体从腔室102的中央朝向腔室102的第一和第二末端120与122供给。

同样，方法600还包括把加热的气体从第二加热系统128-2引导至中央供给结构130(方框610)，并且把加热的气体从腔室102的第一和第二末端120与122之间的位置从中央供给结构130供给到腔室102内部的第二部分中(方框612)。在这种示例性实施例中，腔室102内部的第二部分是腔室102的下部。来自第二加热系统128-2的加热气体供给到中央供给结构130中位于腔室102的下部的下部喷嘴132-2。下部喷嘴132-2把加热的气体从腔室102的中央朝向腔室102的第一和第二末端120与122供给。

关于方法600，供给到腔室102的第一(上)部的加热气体可以被加热到与供给到腔室102的第二(下)部的加热气体不同的目标温度。如以上所指出的，这提供了可以被调节以便进一步精炼整个氧化过程的附加的过程变量。

例如，如上所述，其中第一加热系统128-1被用来把加热的气体供给到腔室102的上部，并且第二加热系统128-2被用来把加热的气体供给到腔室102的下部，第一加热系统128-1可以在比第二加热系统128-2工作在的目标温度稍高(例如，1-5摄氏度)的目标温度下操作。以这种方式，可以在腔室102的上部和下部之间建立些微的温度差。结果，由于上部中更高的温度缩短了所需的停留时间，纤维段行进通过炉子100的速度可以增加。这无需利用腔室102上部与下部之间的物理屏障就可以完成，因为在上部和下部喷嘴132-1与132-2之间经过的纤维段通常在腔室102的上部和下部之间提供充分的热隔离以维持腔室102的上部和下部中的不同温度。如以上所指出的，在一些常见的应用中，腔室102的上部的温度相对于腔室102的下部的温度增加的每一摄氏度都会导致线速度至少增加百分之一。

方法600还包括利用在腔室102的第一末端120附近定位的第一返回结构142-1接收朝第一末端120指向腔室102中的加热气体的至少一部分(方框614)。方法600还包括把利用第一返回结构142-1接收的加热气体的至少一部分引导至在腔室102的侧壁108中形成的第一返回出口148-1(方框616)，并且在第一加热系统128-1中接收被引导至第一返回出口148-1的加热气体的至少一部分(方框618)。在这种示例性实施例中，被引导出第一返回出口148-1的气体经由第一(上部)返回管道146-1被引导至第一加热系统128-1。返回到第一加热系统128-1的气体被第一加热系统128-1加热并引导至中央供给结构130，用于供给到腔室102的第一(上部)部分中，如前面联系方框602、606和608所描述的那样。

同样，方法600还包括利用在腔室102的第二末端122附近定位的第二返回结构142-2接收朝向第二末端122引导至腔室102中的加热气体的至少一部分(图6b中所示的方框620)。方法600还包括把利用第二返回结构142-2接收的加热气体的至少一部分引导至在腔室102的侧壁108中形成的第二返回出口148-2(方框622)，并且在第二加热系统128-2中接收被引导至第二返回出口148-2的加热气体的至少一部分(方框624)。在这种示例性实施例中，被引导出第二返回出口148-2的气体经由第二(下部)返回管道146-2被引导至第二加热系统128-2。返回到第二加热系统128-2的气体被第二加热系统128-2加热，并引导至中央供给结构130，用于供给到腔室102的第二(下部)部分中，如前面联系方框604、610和612所描述的。

方法600的实施例适于与前面联系图1-5中所描述类型的模块化氧化炉一起使用，其中返回管道146在用来界定腔室102的壁104的外侧实现。

上述实施例仅仅是示例性的并且并非旨在限制。例如，在上述实施例中，中央供给结构的喷嘴是从单侧供给的；但是，应当理解，也可以使用其它类型的供给结构(例如，可以使用从两侧都馈送的中央供给结构和喷嘴)。而且，在上述实施例中，返回管道在腔室壁的外侧实现。但是，如前面指出的，应当理解，返回管道可以以其它方式实现(例如，返回管道可以至少部分地在腔室壁中实现)。此外，在上述实施例中，加热系统是以模块化方式实现的，其中加热器在返回管道中实现；但是，应当理解，加热系统可以以其它方式实现(例如，加热系统可以以更常规的非模块化方式实现)。

已经描述了多种实施例。无论如何，都应当理解，在不背离要求保护的本发明的精神和范围的情况下，可以对所述实施例进行各种修改。

示例性实施例

实例1包括用于加热纤维的炉子，该炉子包括：形成腔室的多个壁；以及位于腔室中腔室的第一和第二末端之间的供给结构；其中供给结构与第一加热系统连通，并且被配置为把加热的气体从第一加热系统引导至腔室的第一部分中，并且其中供给结构与第二加热系统连通，并且被配置为把加热的气体从第二加热系统引导至腔室的第二部分中。

实例2包括实例1的炉子，其中腔室的第一和第二部分分别包括腔室的下部和上部。

实例3包括实例1-2中任何一个的炉子，其中第一和第二加热系统中的每一个包括：各自的加热器；以及各自的鼓风机，以便抽吸气体通过各自的加热器。

实例4包括实例3的炉子，其中第一和第二加热系统中的每一个的各自加热器包括至少一个加热元件。

实例5包括实例3-4中任何一个的炉子，其中第一和第二加热系统中的每一个还包括各自的电机。

实例6包括实例1-5中任何一个的炉子，其中供给结构包括多个喷嘴，其中喷嘴的第一子集与第一加热系统流体连通，并且被用来把来自第一加热系统的加热气体供给到腔室的第一部分，并且其中喷嘴的第二子集与第二加热系统流体连通，并且被用来把来自第二加热系统的加热气体供给到腔室的第二部分。

实例7包括实例1-6中任何一个的炉子，其中第一和第二返回出口形成在构成腔室的多个壁中的至少一个中；并且其中炉子还包括：在腔室的第一端附近定位并且被配置为接收引导至腔室中的加热气体的至少一部分的第一返回结构，该第一返回结构被配置为把所接收的加热气体的至少一部分引导至第一返回出口；在腔室的第二端附近定位并且被配置为接收引导至腔室中的加热气体的至少一部分的第二返回结构，该第二返回结构被配置为把所接收的加热气体的至少一部分引导至第二返回出口；以及在构成腔室的多个壁的外面定位的第一返回管道，该第一返回管道在第一返回出口与第一加热系统之间提供流体连通；以及在构成腔室的多个壁的外面定位的第二返回管道，该第二返回管道在第二返回出口与第二加热系统之间提供流体连通；并且其中第一加热系统被配置为接收引导至第一返回出口的加热气体的至少一部分；并且其中第二加热系统被配置为接收引导至第二返回出口的加热气体的至少一部分。

实例8包括实例1-7中任何一个的炉子，其中第一和第二加热系统可独立控制。

实例9包括实例1-8中任何一个的炉子，其中第一加热系统被配置为把气体加热至第一目标温度，并且其中第二加热系统被配置为把气体加热至与第一温度不同的第二目标温度。

实例10包括一种利用在其中形成腔室的炉子加热纤维的方法，该方法包括：利用第一加热系统加热气体；利用第二加热系统加热气体；把加热的气体从第一加热系统供给到腔室的第一部分中；以及把加热的气体从第二加热系统供给到腔室的第二部分中。

实例11包括实例10的方法，还包括：把加热的气体从第一加热系统引导至部署在腔室的第一和第二末端之间的供给结构，其中把加热的气体从第一加热系统供给到腔室的第一部分中包括将来自第一加热系统的加热气体从供给结构供给到腔室的第一部分中；并且把加热的气体从第二加热系统引导至供给结构，其中把加热气体从第二加热系统供给到腔室的第二部分中包括将来自第二加热系统的加热气体从供给结构供给到腔室的第二部分中。

实例12包括实例10-11中任何一个的方法，其中利用第一加热系统加热气体包括利用包括在第一加热系统中的至少一个加热元件来加热气体；并且其中利用第二加热系统加热气体包括利用包括在第二加热系统中的至少一个加热元件来加热气体。

实例13包括实例10-12中任何一个的方法，还包括：利用在腔室的第一末端附近定位的第一返回结构接收被引导至腔室中的加热气体的至少一部分；把利用第一返回结构接收的加热气体的至少一部分引导至在腔室中形成的第一返回出口；在第一加热系统中接收被引导至第一返回出口的加热气体的至少一部分；利用在腔室的第二末端附近定位的第二返回结构接收被引导至腔室中的加热气体的至少一部分；把利用第二返回结构接收的加热气体的至少一部分引导至在腔室中形成的第二返回出口；以及在第二加热系统中接收被引导至第二返回出口的加热气体的至少一部分。

实例14包括实例10-13中任何一个的方法，其中利用第一加热系统加热气体包括利用第一加热系统把气体加热至第一目标温度，并且其中利用第二加热系统加热气体包括利用第二加热系统把气体加热至第二目标温度，其中第一目标温度与第二目标温度不同。

实例15包括实例14的方法，其中第一目标温度高于第二目标温度。