CN102245737A

CN102245737A - 用于任何种类的有机材料的热解的装置和方法

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Publication number: CN102245737A
Application number: CN2009801515869A
Authority: CN
Inventors: D·加西亚皮纳蒂; I·奥利维拉; A·古德斯索亚雷斯; E·L·罗马奥; J·C·费雷拉
Original assignee: RM MATERIALS REFRACTORY Ltd
Current assignee: RM MATERIALS REFRACTORY Ltd; RM Materiais Refratarios Ltda
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-11-16
Also published as: BRPI0804349A2; EP2351812A2; CA2740991A1; WO2010043011A2; MX2011004135A; US8603404B2; WO2010043011A8; WO2010043011A3; CO6410241A2; PE20120200A1; US20110315349A1; JP2012505931A; ZA201103399B; US20130270099A1; EA201170565A1

Abstract

本发明涉及包括管中管的低温转换装置，其同时实施容器和热交换器的功能。此装置能够热解任何种类的有机材料以获取煤、油、水合不可冷凝气体，并且还使被有机氯以及二噁英污染的土壤和残余物去除污染。该装置被用于热解任何种类的有机材料，并包括：具有密封盖(19)的外部盒(2)；遍布外部盒(2)和盖的内表面设置的隔热层(5)，所述装置还包括内部设置的三个同心管的至少一个结构，该结构大致竖直定位，并具有适合通过来自所述结构的内侧和外侧的气体加热的壁宽度。本发明还涉及使用本发明的装置用于任何种类的有机材料的热解的方法，并包括如下步骤：仅有机材料供给到装置中；用气体在位于装置内的同心管中的环形区域内侧和外侧上加热；通过油的提取和冷凝进行处理；用气体冷却；以及倾斜该装置。

Description

用于任何种类的有机材料的热解的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于任何种类的有机材料(生物质、油泥、有机垃圾、糕饼、糠、干酒糟、堆肥、动物粪便、不能用的轮胎、一般聚合物、泥炭等)的热解(分解)，以获得诸如油(具有多脂肪成分、柴油、芳族化合物、柠檬烯、焦油等)和煤(植物、褐煤、烟煤、炭黑-NFR型等)的商业产物的装置。本发明的该装置还使得能够销毁被油、有机氯烃和二噁英污染的产物和土壤。

背景技术

从1981年开始计时的日本专利JP 56115386描述了用于碳化旧轮胎以产生热量的装置。这通过燃烧所产生的气体以获得煤而无需担心回收包含在原材料中的炭黑而实施。换言之，此装置不允许使用为煤(当原材料是轮胎时是获得的回收炭黑)以及油的反应产物。在该日本专利JP 56115386中，轮胎通过燃烧气体经由孔5与要处理的材料直接接触而加热。实际上，此日本专利中所描述的装置是具有三个同心容器的简单的气化器。

本专利申请描述了一种装置，其允许使用反应产物，该反应产物为煤(当原材料是轮胎时获得的回收炭黑)和油。日本专利JP 56115386和本专利申请的构造概念是完全不同的。在本发明中加热轮胎(或任何其他原材料)通过管中管技术(三个同心管)间接执行。原材料放置在管中管的中间管和管中管的外部管之间的空间中，且加热气体通过管中管的中间管与管中管的内管之间的区域，并且还通过管中管的外部区域。本发明是一种密封装置，其重现了底土中煤、石油和气体的地质形成条件(按照Ernest Bayer所述)，其组成、简化的加载、卸载、能量的低消耗、投资成本、包括完整轮胎在内的任何种类的有机材料的操作和处理。

从1931年开始计时的英国专利GB 362.522描述了一种机器，其对于在590℃到700℃范围中的“平均温度下的碳化”以批量模式操作。在500℃以上过程为热解(气化)而在500℃以下为低温转化(裂解+合成)。应该注意本发明的惯常操作范围在380℃到420℃之间。应该注意在380℃以下反应非常缓慢并且在经济上是不可行的，而在420℃之上由该过程产生的大部分油开始热解。

仍然考虑该英国专利，重要的是注意一旦反应结束，主要的困难是卸载产生的焦炭，因为其附着在反应器壁上。以下两种措施被设计来克服此问题：

a)焦化室的容积通过中空壁2的移动而增加，中空壁2在其一端处用关节相连(图1)。产物设置在板对之间，并且在板对之间的空间中进行加热；

b)该机器具有用来推动焦炭的装置，该装置在中空壁移动时添加，且同时焦化室的下部中通过关节连接的门打开以允许卸载焦炭。

本发明以简单而不同的方式解决了焦炭卸载的问题：一旦反应结束，安装在轨道上的小车上的反应器关闭盖行进从而释放反应器，整个设备围绕其水平轴线(其穿过该装置的重心)倾斜，运行大约180度的角度。在进给和反应步骤中朝上的管中管的进料嘴在卸载时朝向下方并变成卸载嘴。因此此专利和本发明之间的主要差异是：

1)专利GB 362.522具有上加载和下卸载。本发明仅具有用于卸载的上倾斜盖，显示了最大可能的密封性；

2)专利GB 362.522不是密封的。本发明是密封的；

3)专利GB 362.522仅应用于从煤矿生产焦炭。本发明应用于产生不同类型的油和煤的各种原材料；

4)专利GB 362.522的机器用于顺序加载和卸载(几乎连续的)。本发明的机器是按批次的。

从1998年开始计时的日本专利JP 10276650描述了用于碳化旧轮胎、废乙烯基塑料、刨花等的设备。该设备具有竖直构造并且包括外部炉和与前者同心的内部炉。内部炉具有相对于外部炉的上突出部。日本专利JP 10276650和本发明的构造概念是完全不同的。在该日本专利中进给原材料和卸载产物的问题通过经由上凸缘引入的料仓解决，该料仓安装在内部管的突出部分上。在本发明中没有料仓且通过倾斜卸载。专利JP 10276650的料仓分成三个部分：下面的B1，中间的B2和上面的B3。下面部分是封闭的以防止煤的逸出，而上面部分和中间部分具有允许卸载产物的孔。

在本发明中，产物的卸载的问题通过设备的倾斜系统解决。一旦反应结束，安装在轨道上的小车上的反应器关闭盖行进从而释放反应器，整个设备围绕其水平轴线(其穿过该装置的重心)倾斜，运行大约180度的角度。在进给和反应步骤中朝上的管中管的进料嘴在卸载时朝向下方并变成卸载嘴。该日本专利的设备的主要问题是具有单个管，其如果应用于工业数量意味着大直径。内部管的外壁中的碳化材料充当用于位于中心部分的材料的隔热物，从而需要若干小时甚至数天来完成该过程，该装置因而对于任何工业应用用途不大。本发明的装置除了各种附加的特性之外，还通过管中管解决了处理时间的问题，管中管具有对位于环形部分中的原材料的内部和外部加热，这导致小的材料宽度和大约3小时的处理时间，从而允许达成工业生产能力。应该注意的是本发明还包括如下可能性，即用在反应中的气体在本发明的备选实施例中可处在不同的温度下。

从1929年开始计时的英国专利GB 330.980描述了用于碳化煤矿、泥煤、木材等的设备。英国专利GB 330.980和本发明的构造概念是完全不同的，前者从连续的操作原理开始，而后者的操作原理是按批次的。英国专利GB 330.980描述了包括根据旋转木马型环形对称安装的各种竖直静止容器(蒸馏罐)的装置。在此蒸馏罐旋转木马周围是具有环形轮廓的钟，该环形轮廓形成覆盖该蒸馏罐旋转木马的通道。此通道安装在辊子和轨道上，具有周期性圆形移动，并且通过沙浴隔热。该通道具有加载、加热和冷却区域。因此形成了该设备的连续操作。各蒸馏罐还具有用于加载的上部端口和用于将煤卸载到料仓中的下部端口，且各组三个蒸馏罐具有用于蒸气(副产品)的外流的静止管道。通过此采集器管道，撤出了在该过程中产生的蒸气，其被传输至蒸馏设备。该英国专利中没有任何东西类似于管中管的图形，管中管是本发明的设备的主要特征，该装置是圆柱形的、竖直的且完全不同的机械元件和过程。没有密封性以及反应温度意味着该英国专利的最终产物完全不同于本发明。

从1992年开始计时的北美专利5.095.040是一个方法专利。其描述了在没有大气空气但非密封的环境中用于旧轮胎的热处理的常规设备(轮胎粉碎机、震动筛、电磁体、存储料斗、转炉、燃烧器、温度控制器、具有内容物的冷凝塔、油罐以及烟筒)的使用。该方法顺序如下：a)轮胎粉碎；b)分类尺寸在1.27cm(1/2”)到1.9cm(3/4”)之间的细块并丢弃包括金属的粗糙材料；c)原材料(小块)的贮窖压实(silotampon)；d)在没有大气空气的情况下在转炉中碳化；以及e)固体产物(多孔煤)的回收；f)蒸气的冷凝产生油；以及g)不可冷凝气体的燃烧或化学处置。在该北美专利中没有提及固体产物(多孔煤)的特性和应用。在本发明中，处理包含脂类、蛋白质和木纤维素的生物质产生煤，且处理轮胎产生回收炭黑(NFR)。油的化学成分以及应用也没有提及，相反提及了它们的物理性质41.8MJ/kg(18,000BTU/磅)，0.90的比重，-7℃的流点以及112℃的沸点(4号油)。不可冷凝的气体被输送至烟筒或在一个或多个燃烧器中燃烧。主要的方法步骤是橡胶的碳化，其在包括不锈钢管的转炉中实施，不锈钢管具有如下尺寸：直径＝609mm，长度＝6,300mm且不锈钢板的宽度为11.1mm。管具有上升的翼以及阻力材料，且在5到10度的范围中倾斜，进料嘴高于卸载嘴，以便处理中的材料流出并阻碍空气进入炉中。旋转是缓慢的，处于3rpm的级别。在转炉中处理的材料的驻留时间为7到8分钟，导致由于转炉的低填充速度而引起的预计2-3吨/小时的产量。转炉由隔热的盒子包围，此处安装有指向旋转管的下部的燃烧器。温度传感器安装在管的主体中以将温度保持在期望的条件下，这些条件是：橡胶的进入：480℃到540℃，中心区域：480℃，以及煤流出：425℃到440℃。烟34在160℃到190℃的范围中离开反应器，且冷凝塔在60℃到70℃的范围中运转。估计的加热速度为125℃/min，落入惰性快速热解速度范围。北美专利5.095.040突出了具有光滑壁的转炉的使用，而不是带或推进器输送器的系统，避免了由于所处理的材料的粘性特征导致的堵塞问题。因而，北美专利5.095.040没有与本发明类似的特性。本发明描述了新的设备并因而描述了新的方法，其不是热解，因为其低于500℃并且在惰性气氛中(完全没有O₂)，由此称为低温转化。在本发明使用的方法中，同时发生被60到90分钟的驻留时间所允许的裂解和合成，并且因此导致油的最大化(数量增加)以及改善的品质。形成北关专利中所述的方法所需的主要设备是常规转炉，其为具有完全不同于本发明中所限定的具有管中管梁的热交换型反应器的构造特性的机器。转炉的操作是连续的，而本发明的反应器的操作是批量的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种带有称为管中管的多个三管结构(tube trio)几何形状的装置，三管结构具有精细壁，其同时实施化学反应器和热交换器的功能。

本发明的一个目的是保持管中管的环状区域中的气氛没有氧气以防止化学反应期间原材料和产物的氧化。

本发明的装置的另一个目的是具有隔热的外壁以降低用于化学反应的热学热能的消耗。

本发明的一个目的是快速加载原材料并卸载固体产物。

本发明的装置的另一个目的是将含脂质和蛋白质(共同地或单独地)的原材料转换成油、煤以及不可冷凝气体。

本发明的装置的另一个目的是将木质纤维原材料转换成油(焦油)、煤、水和不可冷凝气体。

本发明的装置的另一个目的是将一般的轮胎和橡胶转换成油(含柠檬烯和芳族化合物成分)、回收炭黑(含原始炭黑和制造橡胶中使用的灰烬(锌和硫、硅、铝、铁、钛、钾等的化合物))以及不可冷凝气体。

本发明的装置的另一个目的是将一般的塑料和聚合物通过在氟利昂或低温温度下转化成它们的单体(乙烯、丙烯、苯乙烯等)、煤、灰烬(锌和硫、硅、铝、铁、钛、钾等的化合物)以及不可冷凝气体。

本发明的装置的另一个目的是处理带有有机氯和二噁英以及呋喃(PCB、HCB、PCDD和PCDF)的污染土壤或其它材料以获得最终净化的材料。

本发明的装置的另一个目的是通过馏分冷凝获得较纯的分离的产物或比通常甚至更纯的结果，以便允许使用不同于能量领域中所列出的那些最终产物。

本发明涉及CBT反应器，其允许同时实现容器和热交换器及其化学反应和热交换的功能。反应器由成管中管构造的三个同心管到技术和经济上可行的多个管中管的正方形布置(或任何其它几何形状)构成。换言之，对于管中管的数量限定因素为要实施的项目的技术和经济分析。

称为管中管的本发明的三管结构竖直设置，且通过料斗穿过上部加载原材料，并通过使反应器倾斜卸载固体产物。在管中管布置中，热加热气体同时通过管中管的外壁并通过所述管中管的内部管和中间管之间的区域进入，并通过称为卡口的最小的内管离开。此布置允许处理体系中热的加热气体的流入和流出之间的温差ΔT为正好ΔT＝415-400＝15℃，从而赋予等温反应器的特性。管优选地由不锈钢310制成，并且可使用耐受(380℃到450℃)的平均温度的其它钢。

取决于原材料，CBT反应器的总流态(包括全部处理步骤-从加载到卸载)是按批次的并且持续大约6到8小时。批次步骤是：进料，加热，通过油的提取和冷凝处理，冷却，煤的倾斜和处理。在各个批次中，反应器保持密封，没有氧气，使用N₂和CO₂作为阻力气体。原材料在外部干燥器中干燥至大约最小包括95％的干物质。

处理相如下：在外部管和中间管之间的环形区域中发生的反应的固体相具有作为原材料本身的一部分的无机催化剂(SiO₂，Al₂O₃，FeO₃，TiO₂，K₂O，Zn等)。在转换过程期间产生的蒸气相(焦油、脂油、柴油、芳族化合物、柠檬香精、烃的单体和水的蒸气)以及不可冷凝的气体相(CO，CO₂，H₂，CH₄，N₂等)。必须注意的是在转炉、流体床或涡轮干燥机中干燥期间可将外部催化剂混合到原材料中。在外部管外以及在中间管和内部管内存在的相包括在外部产生用于加热CBT反应器的来自热气体发生器的燃烧气体。

在CBT反应器内反应周期期间材料的运动状况是：1)原材料-经由料斗在240秒内的上部加载；2)固体(被转化的原材料)-在6到8小时的批处理期间固定床；3)蒸气和不可冷凝气体-同样在6到8小时的批处理期间通过管中管的环形区域提取；4)加热燃烧气体和冷却空气-具有8秒的驻留时间的连续流；5)煤-通过在大约120秒内倾斜而卸载。蒸气和不可冷凝的气体在环形区域中可具有向上或向下流(通过N₂的吹扫而提取)，后者被设计成加宽其与固体块中存在的催化剂的接触。

本发明的反应器中所用的原材料的直径从亚毫米的颗粒(糠、饼、渣滓、油泥、排泄物)、对于团块(刨片、切碎塑料)和煤饼(农业再生、锯木厂以及牧场的残余物)的厘米级以及对于整体处理无需切碎的来自汽车、卡车和拖拉机的轮胎的米级颗粒。对于卡车轮胎，可用4或5个Φ＝650mm的管代替大约Φ＝1350mm的单个管，其较大的尺寸要求更大的处理周期。应该注意的是管中管的尺寸可根据具体需要而变化。最大的需求用于汽车轮胎。具有明显低密度的材料事先被压块成具有类似于汽车轮胎的直径的圆柱形或环形形状。

CBT反应器的传热速率及其集中性(mass)构成本发明的重要独创性。反应中涉及的产物的主要部分为煤(40％到60％)，其是妨碍用于转换的热量的传递的热绝缘体。本发明通过管中管解决了此问题，该管中管从环形区域的外部及内部加热，保持热传送宽度小于大约175mm，从而允许将转化周期降低至大约3小时，这比常规碳化炉低4到10倍。对于所处理的原材料的明显确切的平均量获得了良好的集中处理速度(表1)。在对于热传送的最优环形宽度(175mm)以及整体客车轮胎的宽度之间有幸运的一致，从而免除了对于昂贵的切碎操作的需要。

由于利用热气体发生器的燃烧气体的连续加热以及CBT反应器的管中管梁的金属传导性，温度控制是出色的。热气体发生器可使用任何种类的燃料(生物质、油、天然气或GLP)。热循环(加热、转化和冷却步骤)允许每天生产3到4个批次。

本发明可被认为是用于任何种类的有机材料的热解的装置，其包括带有密封盖的外盒，遍布该外盒和盖的内表面设置的隔热层，并且还至少包括具有三个同心管的结构，三个同心管在内部设置，定位成大致竖直，并具有适合于通过来自所述结构的内部和外部的气体加热的壁宽。

具有三个同心管的结构包括内管、中间管和外部管，并在管的环形区域内部及外部上加热。外部管的内壁与中间管的外壁之间的间隔为大约175mm。具有三个同心管的结构具有相当薄的壁，壁的宽度从2到5mm之间变化，优选地为3mm，且长度大致等于装置的长度。

用于加热的热流通过传导传递至三个同心管从中间管的内部到三个同心管的环形区域的中央并从外部管的外部到三个同心管的环形区域的中央同时发生，用于加热的气体与要分解的材料没有物理接触。在处理体系中通过热气体加热允许气体的流入和流出之间的温差为大约15℃。

注意所述装置为批操作反应器。

用在外盒中的材料优选为碳钢。用在同心管中的材料优选为不锈钢310，且可使用的其它材料是耐受380℃到420℃之间的平均温度的材料。用在外盒和盖内的材料优选为用于外部结构的隔热的隔热毯，以及用来关闭装置盖的氟化橡胶或硅密封件。

本发明的装置包括空气压缩机装置和鼓风机(用来提供N2和CO2来吹扫蒸气以及不可冷凝气体)，以及加热气体供给和流出组件。加热气体供给和流出组件包括热气体流入联接，热气体流入气室，用于热气体流的均化的较低反射镜，中间反射镜，加热气体捕获管，加热气体流出气室以及加热气体流出联接。

本发明的装置还优选地包括两个冷却回路。第一冷却回路包括相同的加热管道，并通过由通风设备喷洒并通过使热气体流出到烟囱中而实施。在第二冷却回路中，通过在管的环形部分中直接在煤上循环惰性气体(N₂或CO₂)进行内部冷却。第二冷却回路包括吹扫通道，蒸气和不可冷凝气体的外流以及热交换器中惰性气体通过罗茨鼓风机的再循环。

本发明还包括使用如之前所述的装置用于任何种类的有机材料的热解的方法，并包括如下步骤：将有机材料供给到该装置中，用气体在位于该装置内的同心管中的环形区域内部和外部上加热；通过位于该装置内的同心管中的区域进行处理；通过油的提取和冷凝进行处理；以及使装置倾斜。

该方法还包括转换步骤，其在处理体系中保持热加热气体的流入和流出之间大约15℃的温度上的差异。用于反应材料的转换的加热被执行大约3小时，优选地为165分钟。加热在外部管外和中间管以及内部管内执行。用于卸载反应材料的冷却被执行大约2小时。

在所述方法中N₂被泵送至装置中，以排出氧气。加热该反应通过同时将热气体供给至全部管而执行。

该方法还包括在转换中产生的蒸气和不可冷凝气体的提取和冷凝步骤。

CBT反应器通常在其制造中使用四种主要材料：a)在环境温度下操作的反应器的外部结构中的碳钢，b)不锈钢310或标示用于380℃和420℃之间的工作温度的其它类似耐热钢，c)隔热毯，其将反应器热交换器的外部结构本身与内部的温度在热学上隔绝，以及d)关闭反应器盖的氟化橡胶或硅密封件。市场上存在的材料的机械抵抗力(轴承等)允许制造具有多达64个管中管的CBT反应器(表格2)。

反应器的该方法的主要外部操作是：a)在旋转干燥器、流体床或涡轮干燥器中干燥原材料；b)供给；c)在使用任何种类的燃料的炉中产生热气体；d)转换中产生的蒸气和不可冷凝气体的提取和部分冷凝或不冷凝；以及e)热交换通过冷却水塔和泵、蒸气和洗气水的冷凝的热交换器执行；f)供应N₂或CO₂；g)煤的卸载和处理。

为了冷凝聚合物(乙烯、丙烯等)的转换中产生的单体，用氟利昂或低温制冷替代水冷却塔。

进料斗是具有用于各管中管的双向蝶形阀的方形或圆形的盒子。在加载后，料斗通过高架起重机吊升，定位在反应器的顶部上并被卸载。对于较大的反应器，料斗被等分或四等分以便考虑高速路规定尺寸并且还使得能够在原材料的生成点加载原材料。

处理煤可以是简化的或完全的。当处理专用于大块的燃料时是简化的。在从轮胎的转化获得的回收炭黑(NFR)的情况下其是完整的，轮胎首先有钢筛网分类步骤，其后跟随着磨碎并分类成小于20μm、7μm或1μm的颗粒。

尽管CBT通过过程的密封性以及杂原子键(heterogeneousbond)(C-O，C-H，C-Cl，C-N，Cl-O等)的断裂而破坏了有机氯和二噁英，但对于其中原材料包含这些污染物质的情况，本发明的装置通过将熔盐床(850℃)安装在不可冷凝气体的流出处而允许二噁英的总体消灭。

在本发明的反应器的一个实施例的使用中，发生以下基本步骤：干燥外部原材料；通过具有用于各个管中管的双向蝶形阀的料斗同时供给全部管中管；通过使用任何种类的燃料的热气体发生器加热反应器；使用用于吸入冷空气的加热(该炉子被点着的空气吸入)的相同系统冷却反应器；以及在转换中产生的蒸气和不可冷凝气体的提取和部分冷凝或不冷凝；通过用于由聚合物产生的单体的氟利昂或低温冷却塔对用在蒸气的冷凝中的热交换器以及洗气机的热交换器的冷却。

本发明在其用于供应N₂和CO₂的器具和鼓风机中使用压缩空气压缩机以便吹扫蒸气和不可冷凝气体。该过程可以是简化的(分派或封装)或完整的(煤的磨碎和分类)。注意回收炭黑(NFR)从处理旧轮胎而生产。密封可完全通过反应器或各个管中管中的单个管的盖进行。卸载通过倾斜执行。在本发明的反应器的处理中不可冷凝的气体的产量较低。不可冷凝的气体不潜在地含有有毒化合物时发生作为来自炉子的燃料的不可冷凝的气体的的热回收。通过使不可冷凝的气体通过熔盐床而实现二噁英和有机氯的总体消除。

为了更清楚地理解本发明的装置中涉及该类型的材料，原材料分类如下：

I a：清洁生物质：木材，森林残余物以及灌木(植物型煤和焦油)；I b：带有钾污染物的清洁生物质：农业残余物，草，甘蔗渣和玉米秸(植物煤和焦油)；II：糕饼，糠，谷物残余物，干油脂，肉粉，骨粉，干血等(脂油和煤)；III：排泄物(鸡、猪和牲畜肥料)，取决于土壤的含量，此类可成为II类或IV类(脂油和煤)；IV：家庭和工业废水处理厂的油泥(脂油和煤)；V：轮胎，橡胶(油柠檬油精/芳香族及回收炭黑-NFR)；VI：塑料和聚合物(单体和煤)；特别：包含在残余物和污染土壤(单体、灰烬和煤)中的有机氯和二噁英(PCB，HCB，PCDD和PCDF)的消除。

表格1-各种原材料的表观平均比质量

表格2-各种反应器装置的重量

附图说明

图1.1图示了为本发明的一个目的的具有管中管的CBT反应器的前视图。

图1.2用水平切面A-A图示了为本发明的一个目的的具有管中管的CBT反应器。

图1.3用垂直切面B-B图示了为本发明的一个目的的具有管中管的CBT反应器。

图1.4用透视图图示了为本发明的一个目的的具有管中管的CBT反应器。

图2.1图示了为本发明的一个目的的具有32个管中管的CBT反应器的前视图。

图2.2用水平切面A-A图示了为本发明的一个目的的具有32个管中管的CBT反应器。

图2.3用垂直切面B-B图示了为本发明的一个目的的具有32个管中管的CBT反应器。

图3图示了为本发明的一个目的的CBT反应器的安装的典型布局的一个示例。

图4图示了CBT反应器的加热和冷却曲线以及包含在本发明的反应器中的物质的累积反应速度。

图5图示了按照长度单位通过到管中管的传导的热流及其相应的灯饰。

图6图示了通过传导由所形成的煤传递的热流的变化以及和管中管的环形宽度相关的加热速率的变化。

具体实施方式

图1.1到1.4和2.1到2.3分别图示了带有1个管中管和32个管中管的本发明的CBT反应器，其使用相同的概念，其差别仅在于它们的尺寸。部件1到5包括结构支撑件1，外部盒2，倾斜轴3，马达降速器4以及反应器的隔热件5。部件7到10形成管中管组件，其包括内部管7，中间管8，外部管9和吹扫管10。管中管构成本发明的主要项目并且是该概念的部件8，即：固定床反应器，热交换器，惰性气体阻力床(drag bed)，由于过程(隔热)期间形成的煤所造成的热传导而发生的尺寸可变化性，用中性气体(N₂或CO₂)直接冷却以克服所形成的煤的隔热，已有项目的尺寸与客车轮胎的尺寸的一致性，反应器总容量的大约1/3的有用占据以及加热气体的流体动力学方面的低阻抗以及在管中管外冷却。

部件11到17包括气体流入联接11，热气体流入气室12，较低反射镜13(热气体流均化器)，中间反射镜14，加热气体捕获管15，加热气体流出气室16以及加热气体流出联接17。所述部件显示进给器组件和由炉子产生的热气体的流出。部件18显示较高反射镜，其在操作以及倾斜过程中在部件13(较低反射镜)、14(中间反射镜)、16(热气体流出及流出气室)的协助下支撑管中管的负载(垂直位置)，且对于外部结构由于不锈钢和隔热件的使用而具有降低的热损耗。部件19(图1和图2)显示了反应器的盖，其通过液压缸关闭。所述盖19通过围绕其的软橡胶以及硬橡胶密封。部件25显示了安装在盖19中的蒸气和气体的流出，其通过由液压缸28驱动的联接27连接到文丘里管55(图3)上。部件29显示了带有锁定系统的盖移动小车以及轨道上的旋转运动。部件37是4到5个管中管的可能替代物，其可通过能够接纳卡车轮胎的管中管接纳客车轮胎(图2.2)。客车轮胎对卡车轮胎的比为20/1，且其足以在各个反应器中安装单个管中管以处理卡车轮胎。用于卡车轮胎的管中管的外部管9和中间管8之间的距离偏离了热传递的有效距离，此缺陷通过在第一次反应之后阻塞其卸载而增加反应时间(两个连续的批次)来弥补。阻塞通过锁定装置来执行，锁定装置可安装或不安装在装置本身之上。

图2.1显示了带有32个管中管的CBT反应器，其具有圆形截面并且还可构造有方形截面。在此情况下，反应器将比现有版本多具有4个管中管。注意本发明的管中管可具有呈任何形状的截面，假设维持了用于热传递的有效距离。此装置具有更大的投资成本，但由于按批次的较大产量而具有更低的操作成本。工业实践将显示哪一个装置是经济上更有利的。

带有1个管中管CBT反应器和带有32个管中管的CBT反应器也包括用于管中管的整体盖19以及由冷却橡胶23制成的密封性密封环，液压缸24具有旋转接合以将盖抵靠支撑在反应器的主体上的环压住，隔热件5(例如陶瓷纤维)较高反射镜18以及支撑结构1。此相同的整体盖用来接纳方形截面。主要的差异在于该盖在方形截面反应器中是I形轮廓，而在圆形截面反应器中具有U形轮廓。CBT反应器也可以以每个管中管一个单独的盖的选项而操作。

部件和现有选项一样，仅有的变化是它们在反应器中的定位。整体盖选项的蒸气和不可冷凝气体流出联接包括以下部件：蒸气和不可冷凝气体流出25，凸缘26，膨胀接头27以及液压缸28。部件25到28的脱离接合允许在盖在小车上的移动，以便释放反应器的倾斜；部件27是膨胀接头而部件28是拉回该接合的液压缸；联接组件固定在用于蒸气的冷凝和不可冷凝气体的冷却的文丘里管55(图3)上。

图3中图示了CBT反应器安装的典型布局，此处发生煤的供给和卸载。轮胎进料斗40具有用于每个管中管的双向蝶形阀；料斗放置在待机位置。污染油泥等的进料斗41处在待机位置。高架起重机42从小车上抓起料斗并升高到待机位置，且随后移动到反应器的顶部用于供给操作；高架起重机也用于安装和维护设备。卸载料斗43接收来自反应器的倾斜的煤，使得它们随后移动到传送带44并移动到解聚器辊子45上，落到传送带46上。在轮胎的情况下，钢由电磁体47分类，然后继续移动到传送带48并移动到打包机49上。在传送带46之后煤随后落到蜗管50上，蜗管50将其传递至箱式升降机51，箱式升降机51在煤用于能量目的(燃料)时将煤卸载到容器42中。在轮胎继续获得回收炭黑(NFR)的情况下，箱式升降机51将煤(NFR)卸载到锤式粉碎机53中，且然后输送至分类器54，分类器54具有袋室，袋室将分类的最终产物释放至大袋装袋机或释放到纸袋中。

蒸气和不可冷凝气体的流出25通向在罐56中冷凝的文丘里管55，它们从那里被泵57泵送至热交换器59旁的冷凝塔58。在冷凝后，油通过水/油离心机60且然后流向具有存储泵62的罐61。不可冷凝气体被通风机63吸入，通风机63将它们传输至去雾器64(冷凝分类器)并传送至炉子66。在聚合物处理中，不可冷凝气体(单体)通过冷却或低温冷凝。对于专用于包含有机氯和二噁英的原材料的处理的CBT反应器，不可冷凝气体通过高温燃烧器和熔盐床。不可冷凝气体在通过液压密封件65后在高温炉子66中通过辅助燃料火焰(GLP，GN，乙炔等)燃烧，使得这些燃烧气体通过熔盐床68，此处发生有机氯和二噁英的最终破坏。当原材料中的氯含量很低时，不可冷凝气体在生物质炉67中立即燃烧。来自两个炉66，67的燃烧气体在反应器的热气体管道会合并被热气体通风机69抽吸。热空气管道中的温度控制通过冷空气闸板(阀)进行。

有两个冷却回路。外部回路包括相同的加热管道，其通过由通风机70进行的喷洒以及进入烟囱71的热气体流出而实施。由于煤的低热传导性，需要通过直接在煤上在管中管的环形部分中循环惰性气体(N₂或CO₂)进行内部冷却，其目的在于降低冷却周期。因此，使用了吹扫通道10和蒸气及不可冷凝气体流出26，但热交换器72中的中性气体通过罗茨鼓风机73再循环。

油泥、糕饼、排泄物等需要干燥至具有最多5％的湿度以避免油的氧化。此干燥在干燥器组件中通过使用任何种类的干燥器(旋转鼓、流体床或涡轮干燥器)使用反应器的热加热气体排放而实施。

在本发明中未图示的其它周边设备项目也起作用，包括以下单元：水冷却塔，或氟利昂或低温冷却器，水泵，压缩机，压缩空气罐，罐以及氮气或CO₂鼓风机。

图4图示了CBT反应器的加热和冷却曲线以及反应器中包含的物质的累积转换速度(转换成煤、油和不可冷凝气体的原材料部分)。加上加载和卸载时间，总的处理时间为大约6到8小时，允许每天4到3个批次。

本发明的装置执行任何种类的有机材料几乎等温的热化学转换，根据所使用的原材料的类型转换成各种类型的油、煤和不可冷凝气体。该新型等温反应器位于由加热装置的流入和流出温度之间的温差ΔT指定的狭窄可行性范围中。当ΔT下降(趋向零)时，加热装置到正在被处理的原材料的热传递容量废止。以扩大处理能力为目的增大热传递容量以便达成经济可行性，需要ΔT的增加，即，加热装置的流入温度的增加和/或流出温度的下降。第一(流入温度的增加)受油的最大分解温度限制(450℃)，而第二(流出温度的下降)受有机材料的最小热化学转换温度限制(380℃)。简化该过程使得良好的处理容量同时与产物(油和煤)的良好质量取决于将ΔT＝70℃(最大)的温度间隔降低至ΔT＜15℃。

本发明获得了令人满意的3小时的转换时间，这是由以下事实所决定的，在该过程中形成的煤是隔热材料，阻碍了热随着处理时间的传递。本发明通过将最大外部直径Φ＝650mm和最小内部直径Φ＝300mm之间(两者都从加热装置接收热)的热传递距离限制至大约175mm而解决了此问题。以上直径之间的环形空间是带有要处理的原材料的反应器的有用加载空间，给定以下典型但非限制性示例，其导致大约33％的有用截面率：典型反应器的截面＝5.3×5.3m；管中管的数量＝36；有用加载截面π/4(Φext²-Φint²)＝π/4(0.65²-0.3²)＝0.261m²；有用截面率＝36×0.261/5.3×5.3＝0.33＝33％。对于加热加载的反应器相同的时间也可用于在打开它之前将负载冷却至低于100℃，以便防止煤的自发燃烧。

管中管中的热传递

注意通过传导向管中管传递的热流同时通过两种方式发生，即：a)从中间管的内部到管中管的环形区域的中心；b)从外部管的外部到管中管的环形区域的中心。图5呈现了通过传导向管中管传递的两个热流及它们相应的等式，其中：T₁＝T₅和T₃，它们分别是热区域和冷区域中的温度；R₁，R₂，R₃，R₄和R₅是管中管的直部分的半径；且a是管中管的环形区域的宽度；S是管中管的环形面积；k_A1和k_C是不锈钢310S和低温转换期间形成的煤的热传导率。

通过传导的热流被带有原材料的管中管的加热加热率吸收，其等式如下所示：

Q = [(m_{A 1} {Cp}_{A 1}) + (m_{C} {Cp}_{C})] (T_{1} - {\overset{\cdot}{T}}_{3})

Q＝[(ρ_A1S_TTLCρ_A1)+(ρ_CSCpL)](T₁-T₃)

\frac{Q}{L} = ρ_{A 1} {Cp}_{A 1} (T_{1} - T_{3}) [π (R_{2}^{2} - R_{1}^{2}) + π (R_{5}^{2} - R_{4}^{2})] + ρCp (T_{1} - T_{3}) 2 π {eR}_{3}

结果除以用来加热油和煤中的原材料的时间t为：

\frac{Q}{L \times t} = (\frac{ρ_{A 1} {Cp}_{A 1} (T_{1} - T_{3})}{t}) (π (R_{2}^{2} - R_{1}^{2}) + π (R_{5}^{2} - R_{4}^{2})) + (\frac{ρCp (T_{1} - T_{3})}{t}) 2 πe R_{3}

其中Q是转换原材料所需的热量，L是管中管的长度，t是加热时间，ρ_A1是不锈钢310S的密度，Cρ_A1是不锈钢的比重，ρ是密度而Cρ是比热，此处后两者是平均值，比原始的原材料更接近形成的煤。

注意通过传导的两个热流作为加热加热率关于管中管的环形宽度而变化。此研究基于环形宽度分析了两种情况的特性。

热传递等式到实验数据的调整

通过传导传递至管中管的热

-管中管的中间管内的温度：T₁：420℃

-管中管的平均直径上的温度：T₃：25℃

-管中管的外部管的外部上的温度：T₅：420℃

-管中管的平均温度：T_m＝(420+25)/2＝222.5℃

-不锈钢310S在温度T_m下的热传导率：k_A1＝18.69W/m℃

-平均热传导率，最靠近在温度T_m下形成的煤：k_C＝0.9868W/m℃(此数据与焦炭的传导率0.9519W/m℃处于相同级别)

-管中管的环形宽度：e＝175mm

-不锈钢板310S的宽度：e_A1：3mm

-管中管的平均半径：R₃＝230mm

-管中管的中间管的外部半径：R₂＝R₃-e/2＝230-87.5＝142.5mm

-管中管的中间管的内部半径：R₁＝R₂-e_A1＝142.5-3＝139.5mm

-管中管的外部管的内部半径：R₄＝R₃+e/2＝230+87.5＝317.5mm

-管中管的外部管的外部半径：R₅＝R₄+e_A1＝317.5+3＝320.5mm

-通过管中管的中间管传递的热流：q₁/L

-通过管中管的外部管传递的热流：q₂/L

-传递到管中管的总热流：

\frac{q}{L} = \frac{2 π (T_{1} - T_{3})}{\frac{\ln (R_{2} / R_{1})}{k_{A 1}} + \frac{\ln (R_{3} / R_{2})}{k_{C}}} + \frac{2 π (T_{5} - T_{3})}{\frac{\ln (R_{5} / R_{4})}{k_{A 1}} + \frac{\ln (R_{4} / R_{3})}{k_{C}}} . . . . . . [kW / m]

\frac{q}{L} = \frac{2 π (420 - 25)}{\frac{\ln (0,1425 / 0,1395)}{18,69} + \frac{\ln (0,230 / 0,1425)}{0,9868}} + \frac{2 π (420 - 25)}{\frac{\ln (0,3205 / 0, 3175)}{18,69} + \frac{\ln (0,3175 / 0,230)}{0,9868}}

\frac{q}{L} = \frac{2481,86}{1,138 \times 10^{- 3} + 0,4851} + \frac{2481,86}{5,032 \times 10^{- 4} + 0,3267}

\frac{q}{L} = 5.104,21 + 7.584,82 = 12.689,03 W / m = 12,6890 kW / m

原材料的加热加热率

-平均比热，最靠近在温度T_m下形成的煤：C_P＝1.0200kJ/kg℃(此数据与焦炭的比热1.0366kJ/kg℃处于相同级别)

-不锈钢310S在温度T_m下的比热：Cρ_A1：0.46kJ/kg℃

-平均密度：ρ＝550kg/m³

-不锈钢310S的密度：ρ_A1＝7900kg/m³

-管中管在25℃和420℃之间的加热时间：t＝t：5400s

-加热原材料块所需的加热率

\frac{Q}{L \times t} = (\frac{(7.900) (0,48) (420 - 25)}{5,400}) (0,008671) + (\frac{(550) (1,0200) (420 - 25)}{5,400}) (2 π) (0,175) (0,230)

\frac{Q}{L \times t} = 2,3049 + 10,3780 - 12,8828 kW / m

热传递曲线的分析

图6呈现了通过传导传递的热流以及维持其它参数恒定的情况下与管中管的环形宽度相关的加热率的变化。着重以下几点：

靠近焦煤炭的来自材料的实验数据的集合以及用于热传导率和比热的数字产生175mm的环形宽度。此宽度除了允许处理来自客车的不可用的整体轮胎之外，还确保了用于处理各种材料(油泥、泥浆、糕饼、糠、木材等)的经济生产率的可行性。

不锈钢的热传导率不是决定因素，并且煤的传导率决定热传导，且因此决定管中管的所有尺寸以及本发明的转换过程。

注意不锈钢的加热率仅代表总加热率的18.3％，就是说，原材料和产物(煤)是其决定因素。

管中管的性能与所有原材料的性能相同的原因是热特性由煤和最终转换成具有类似于焦炭的特性的煤的全部原材料决定。

内部管的热流代表总流的40％以及外部管的60％。50对50的分布是不可能的，因为这将导致R₃/R₂＝R₄/R₃∴

∴e/L＝0。

如果考虑随着环形宽度转换时间的增加，将导致对于较大的环形宽度的数值较小的加热加热率的数量，并且因而导致在e＞175mm的两个曲线系中的交叉。由于热流曲线的渐近特性，加热时间的大的增加导致较低的日产量，并使得该技术经济上不可用。以上分析显示175mm的管中管环形宽度在最优值附近，并且由形成的煤的热传导率和比热决定，不管所使用的原始原材料如何，其接近焦炭的值。

本发明的另一个细节是批次操作，其通过上盖加载，并且通过围绕经过中心的其轴线的旋转通过倾斜卸载。盖由冷却滑动O形环(氟化橡胶或硅胶)密封，其给予反应器密封特征(没有氧气)以防止所形成的油和煤的氧化。因此，本发明使得产物的产量最大化，其表示为与原始原材料相关大约40％到60％的煤，10％到30％的油，10％到15％的水以及10％到20％的不可冷凝气体。打开盖是通过借助装有发动机的小车的轻微气动提升和侧面滑移。

本发明的另一个细节是其处理产生不同产物的各种类型的原材料的能力，这些原材料分类如下：Ia：清洁生物质：木材，森林残余物以及灌木，产生植物型煤和焦油；Ib：带有钾污染物的清洁生物质：农业残余物，草，甘蔗渣和玉米秸，同样产生植物型煤和焦油；II：糕饼，糠，谷物残余物，干油脂，肉粉，骨粉，干血等，产生脂油和煤；III：排泄物(鸡、猪和牲畜肥料)，产生脂油和煤；取决于土壤的含量，此类可成为II类或IV类；IV：家庭和工业废水处理厂的油泥，产生脂油和煤；V：轮胎，橡胶，产生油柠檬油精/芳香族及回收炭黑-NFR；VI：全部塑料和聚合物，产生原始单体，具有灰烬的煤以及在氟利昂或低温温度下的不可冷凝气体，以及特殊类：包含在残余物和污染土壤中的有机氯和二噁英(PCB，HCB，PCDD和PCDF)的消除。

与前述温度、时间和密封性特征相关的各种类别的原材料的使用能力以及获得各种类型的油和煤确保了通过类似装置之前从未获得的各种经济可选择性。注意氮气或CO₂被用作阻力气体以减少反应器中油蒸气的执行时间，以防止其分解。

对于多个样式有宽泛的处理容量范围，其由1个管中管开始。例如，可以有具有9个管中管(平均3t/天)64个管(平均220t/天)或更多的样式。较小的尺寸由经济性结果限制，而较大的尺寸由支撑该装置的总体负载(自身重量+原材料)的材料的机械耐受力限制，该总体负载可达到总体无数吨。在装置的结构中特别高耐受力钢材的使用以及管道之间的超级连接将允许制造具有大容量并具有以高达850℃的蒸气激活的能力的反应器。管中管的装置的有用长度是可变的，并且可根据前述先进材料的使用而增加。

装置的加载通过定位在各管中管上方的带有双向蝶形阀的料斗进行。料斗预先加载到CBT附近或者原材料产生的源头处并用卡车运输到CBT且通过高架起重机吊装到反应器给料高度处的地板上。料斗处于待机位置并且在反应器已经从之前的反应卸载之后，其转向加载位置。之后，料斗被定位在装置上，并且打开双向蝶形阀，从而快速完成加载(大约4分钟)。例如，料斗在小型装置(1个和16个管)的情况下可以单个的，在一般尺寸的装置(25，36和49个管)的情况下为两个，而在大型装置(64个管或更多)的情况下为四个。料斗的分离允许它们具有在高速路规定标准(最大3.20米)内的宽度，从而允许在生物质的供应和处理之间的“及时”操作，消除了对生物质和残余物的大型储藏地的需要。反应器的模块化、具有高速路规定范围内的宽度的料斗的分离、由结构材料支持的负载容量决定本发明的装置的尺寸。

本发明的反应器还使得能够通过围绕穿过该装置的重心的轴线的倾斜而快速卸载固体产物(大约2分钟)。卸载在振动料斗上实施，振动料斗按照根据市场需求的结束步骤输送固体产物(辊子或粉碎机、摇动器、磁性分离器、具有分类器和打包的锤式或盘式粉碎机)。

专利关键：用于低温转换的装置

项目	描述
		01	反应器支撑结构
02	外部结构盒
		03	倾斜轴线
04	反应器的马达降速器
		05	隔热
06	管中管组件
		07	管中管的最小内部管
08	管中管的中间管
		09	管中管的外部管
10	管中管的惰性气体流管/重油的吹扫
		11	热气体流入联接
12	热气体流入气室
		13	较低反射镜
14	中间反射镜
		15	加热气体捕获管
16	加热气体流出气室
		17	加热气体流出联接
18	较高反射镜
		19	反射器盖
20	盖结构
		21	盖的隔热
22	覆盖板
		23	盖密封
24	盖密封液压缸
		25	蒸气和不可冷凝气体的流出
26	蒸气和不可冷凝气体流出联接
		27	膨胀接头
28	蒸气和不可冷凝气体流出联接缸
		29	盖抬升小车
30	盖垂直移动引导件
		31	盖移动电流
32	盖抬升齿轮
		33	电流辊子齿轮
34	齿轮轴旋转缸
		35	小车结构
36	旋转
		37	用4或5个管中管的客车轮胎替代用于卡车轮胎的管中管
38	原材料(例如：整个轮胎)
		39	反应器CBT-32个管
40	轮胎进给器
		41	油泥进给器
42	高架起重机
		43	煤卸载料斗
44	煤传输传送带
		45	煤/钢去沉降器
46	煤传送带
		47	电磁体
48	剩余钢传送带
		49	钢打包机
50	清洁煤蜗管
		51	煤箱升降机
52	清洁煤容器
		53	锤式粉碎机
54	炭黑分类器
		55	文丘里管
56	冷凝罐
		57	油再循环泵
58	冷凝塔
		59	热交换器
60	水/油离心机
		61	油储罐
62	油储罐泵
		63	不可冷凝气体通风机
64	去雾器
		65	液力密封件
66	炉子
		67	熔盐床
68	热气体通风机
		69	冷却通风机
70	烟囱
		71	热交换器
72	罗茨鼓风机

Claims

1.一种用于任何种类的有机材料的热解的装置，包括：

具有密封盖(19)的外部盒(2)；

遍布所述外部盒(2)以及盖的内表面设置的隔热层(5)，所述装置的特征在于还包括：

带有三个同心管的至少一个结构，所述三个同心管在内部设置，大致竖直地定位并具有适合通过来自所述结构的内侧和外侧的气体而加热的壁厚。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，带有三个同心管的所述结构包括内部管(7)，中间管(8)和外部管(9)，所述加热在管的环形区域的内侧和外侧上实现。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述外部管(9)的内壁和所述中间管(8)的外壁之间的间距为大约175mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，带有三个同心管的所述结构具有非常薄的壁，壁具有在2mm到5mm之间变化的宽度，优选为3mm，且长度大致等于所述装置的长度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于加热的热流通过传导到所述三个同心管的传输在所述中间管(8)的内侧上到所述三个同心管的所述环形区域的中心并在所述外部管(9)的外侧上到所述三个同心管的所述环形区域的中心同时发生，用于加热的所述气体与要分解的材料没有物理接触。

6.根据权利要求1或5所述的装置，其特征在于，加热由热气体在允许所述气体的流入和流出之间的温差为大约15℃的处理体系下实施。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其为批次操作反应器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用在所述外部盒中的材料优选为碳钢。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用在所述同心管中的材料优选为310不锈钢，可以使用耐受380℃到420℃之间的平均温度的其它材料。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用在所述外部盒和盖内的所述材料优选为用于外部结构的隔热的隔热毯以及用来密封所述装置的盖的氟化橡胶或硅密封件。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括用来供应N2或CO2以吹扫蒸气和不可冷凝气体的压缩装置和鼓风机。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括加热气体供给和流出组件(11-17)。

13.根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于，包括加热气体供给和流出组件，其包括热气体流入联接(11)，热气体流入气室(12)，用于所述热气体流的均质化的较低反射镜(13)，中间反射镜(14)，加热气体捕获管(15)，加热气体流出气室(16)以及加热气体流出联接(17)。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括优选两个冷却回路。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，第一冷却回路包括相同的加热管道，并通过由通风机(70)进行的喷洒以及进入烟囱(71)的热气体流出而实施。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，第二冷却回路包括通过使惰性气体(N₂或CO₂)直接在管的环形部分中的煤上循环而进行的内部冷却。

17.根据权利要求16所述的装置，所述第二冷却回路包括吹扫通道(10)，蒸气和不可冷凝气体流出(25)以及通过罗茨鼓风机(73)在热交换器(72)中的中性气体的再流通。

18.一种使用如权利要求1到17的任一项所述的装置用于任何种类的有机材料的热解的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将有机材料供给到所述装置中；

用位于所述装置内的所述同心管中的环形区域的内侧和外侧的气体加热；

通过油的提取和冷凝进行处理；

用气体冷却；以及

倾斜所述装置。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在处理体系中保持大约15℃的热加热气体的流入和流出之间的温度差。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，用于反应材料的转换的所述加热被实施大约3小时，优选为165分钟。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述加热在所述外部管的外侧并在所述中间管和所述内部管的内侧实施。

22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，反应材料的卸载被实施大约2小时。

23.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，N₂被插入所述装置内以排出氧气。

24.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，加热通过将热气体同时供给至全部的管而实施。

25.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提取并冷凝在转换中产生的蒸气和不可冷凝气体。