热解或气化装置和方法与流程

本发明总体涉及热解和气化方法和装置。热解用于销毁热废物和/或从中产生气体。热废物的销毁是期望避免由于埋藏在垃圾填埋场或海上倾倒而造成的环境破坏的必要条件。然而，某些形式的销毁会造成气体污染和/或二氧化碳，导致环境破坏，并可能增加全球变暖。因此，在使用气体之前需要额外的处理。

背景技术：

高级热处理(att)主要涉及采用热解或气化的技术。att在英国政府的环境、食品和农村事务部(defra)制作的题为“城市固体废物的高级热处理”的简报中进行了讨论(https://www.gov.uk/government/publications/advanced-thermal-treatment-of-municipal-solid-waste)。该简报表示常规热解和气化系统的问题是焦油化，其中焦油的堆积可能导致操作问题(例如，如果焦油堆积，会导致阻塞)。

纯热解是材料热化学分解以产生气体的过程，其中不存在氧气。如果存在少量的氧气，气体的产生被称为气化。气化中存在的氧气量不足以使燃烧发生。在本申请中，除非另有说明，热解和气化将具有相同的含义。

在att过程中，气体从进料或“原料”中释放，留下固体物质(炭)作为副产物。本领域的技术人员将理解，在本说明书全篇中使用的术语“原料”涉及具有发热量的任何固体材料。通常在这种情况下设想的原料是废料，诸如生物质、木材或纸、橡胶轮胎、塑料和聚乙烯、或污水固体。它们还包括低质量的化石燃料，诸如褐煤或烟煤。用于产生合成气的att单元的原料可以是具有发热量的大多数碳基材料。例如，可以使用化石燃料。然而，在常规的att单元中，原料必须在进入单元之前制备，从而为过程增加额外的时间和费用。

通常，制备过程的一部分包括干燥原料，因为水可以冷却att单元，从而降低att过程的效率并增加所得气体中的焦油、油和多环芳烃(pah)的量。此外，在制备原料时，具有发热量的某些材料可能被拒绝为不符合给定的att单元。例如，某些原料材料可能难以使一些燃料特定的att技术使用热过程进行分解。

然后，释放气体(下文中称为合成气体或“合成气”)可用作燃料以在现场或其他地方产生热量或电力。如果使用碳质材料作为原料，则所得固体残余物(“炭”)通常富含碳。该炭也可用作二次燃料源。通常，常规的热解过程不会导致足够纯以输入到发生器中的合成气。相反，合成气必须首先通过严格的清洁(洗涤)过程，以便从合成气中除去任何剩余的颗粒物质和焦油。焦油和油的保留是温度和停留时间不足的结果。

这些油和焦油可以含有多环芳香烃，pah(也称为多环芳烃)，其是可能由碳质材料(诸如木材、煤、油等)的不完全燃烧形成的有机污染物。pah可能对人类健康有害，并且可能具有毒性和/或致癌性质。因此优选地，离开热解系统的气体不含油和焦油，并且因此不含pah。

pah通常具有高熔点和沸点。沸点可以例如为500℃或以上。例如，苉(c22h14)的沸点约为520℃，并且熔点约为365℃，以及晕苯(c24h12)的沸点约为525℃，并且熔点约为440℃。因此，热化学分解或“裂解”pah需要非常高的温度，并且使用常规的热解方法难以除去pah。

在一些变型中，热解系统包括旋转蒸馏器，在其中发生热解过程。蒸馏器的旋转有助于机械地分解原料。为了提供足够的结构强度，常规的旋转蒸馏器可以由诸如钢或镍合金的材料制成。此类材料不是特别有效的热导体，这意味着用于加热旋转蒸馏器的大部分能量不会转移到蒸馏器内的原料和/或气体。因此，将蒸馏器内部的温度提高至足以完全裂解pah的水平是困难的。因此，离开常规蒸馏器的合成气含有颗粒焦油和油，包括pah。可以增加在蒸馏器内的停留时间以裂解pah，这降低了原料的吞吐量，并因此降低了热解系统的效率。

wo2005/116524描述了一种工厂设备，其包括两个气化器。来自主气化器的炭被用作副气化器中的燃料。主气化器是由旋转的稍微倾斜的金属壳体或管组成的旋转窑，其沿其长度输送燃料。来自窑外部的副气化器的废气对管加热。

wo2005/116524还描述了一种用于将具有发热量的碳质材料或其它材料转换为高质量气体的装置和方法，优选地为往复式气体发动机提供燃料以产生电力。湿润的燃料进入设备，随后其被干燥。然后，干燥的燃料通过网(trammel)检查尺寸。正确尺寸的燃料通过网，以及过大的燃料进入废物传送机，其中燃料交付以进行粉碎，然后燃料可以正确地确定尺寸。然后，将正确尺寸的干燥燃料压实形成圆柱形燃料塞，以最小化空气量，并通过进料系统进料到设置有内部叶片构造的气化器中，其允许进料在大面积的蒸馏器中均匀分布。通过布置wo2005/116524释放的气体在气体骤冷单元中被冷却和清洁。

许多常规att系统具有的一个问题是无法完全裂解或分解某些材料。因此，离开这些att系统的合成气含有剩余的微粒，诸如焦油和油，其必须在使用合成气之前从合成气中除去。

本领域已知使用co2气氛可以提高由热解过程产生的合成气的产率。“aninvestigationintothesyngasproductionfrommunicipalsolidwaste(msw)gasificationundervariouspressureandco2concentration”(在2009年5月18日至20日美国弗吉尼亚州尚蒂伊举行的第17届北美废物能源会议上的kwon等人，proc第17届北美废物能源会议nawtec17，nawtec17-2351号文件)公开了二氧化碳注入还能减少炭，并产生显著较高比例的co。此外，二氧化碳注入降低了多环芳烃(pah)的水平，这可以与气化过程中的焦油和焦炭形成直接相关。

技术实现要素：

发明人设计了新型和创新的高级热处理(热解和气化)装置和方法。将对本发明的具体方面进行广泛的描述。在从属权利要求中阐述了具体方面的优选特征。

根据本发明，提供了一种具有适于加热气体包封的加热系统的热解装置，其中加热包封内的气体路径是螺旋形或球形的。根据本发明，还提供了一种裂解烃的方法，其包括加热围绕气体包封的轴线行进的包含烃的气体混合物。

螺旋形或球形气体路径使得气体内的较重颗粒被推向气体包封的壁。当气体包封被加热时，较重的颗粒物移动更靠近气体包封的加热壁，从而经受更强的热传递。一些较重的颗粒将与气体包封的加热壁物理接触，从而经受传导性热传递。因此，较重的颗粒更容易分解。例如，当气体混合物是与油、焦油和/或pah混合的合成气时，较重的合成气油、焦油和/或pah将被推向气体包封的加热壁。因此，通过该方法产生的合成气需要减少清洁量。

在一些方面，气体包封是具有螺旋插入件的管。这使得离心气体混合物所需的空间最小化。具有螺旋插入件的管可以替代已经存在的并且已经在热解或气化(att)装置内的其将被加热的位置。

在一些方面，气体包封包括具有与其连接的气体输入管的截头圆锥壳，该输入管在气体包封的半径处倾斜。有利的是，较重的颗粒通过向心力和重力被推向气体包封的壁。此外，可以容易地除去不能分解的重颗粒。在一些方面，气体包封包括延伸部分，延伸部分具有从截头圆锥壳的最宽圆周延伸的平行或大体平行的壁。延伸部分比截头圆锥壳更容易制造，并且可以增加气体包封内的停留时间。在一些方面，截头圆锥壳具有位于更大直径端下方的较小直径端。不能分解的重颗粒可以在较小的直径处积聚，以便于去除。

在一些方面，其中气体包封是螺旋管。

在一些方面，装置包括具有热解区域的热解单元和气体出口通道，其中气体包封联接到气体出口通道。因此，来自热解区域的气体可以进入气体包封。气体保留了在热解区域的热解过程中施加的一些热量，从而提高了热解装置的效率。

在一些方面，加热系统适于加热热解区域。包括加热气体包封和热解区域的加热系统提高了热解系统的效率。在一些方面，气体包封位于加热系统内。因此，气体包封位于比热解区域更热的位置，这意味着留在热解区域中的热解过程产生的气体混合物内的颗粒更容易在气体包封中裂解。

在一些方面，热解装置包括第二气体包封，其中第二加热包封内的气体路径是螺旋形或球形的，并且第一气体包封的气体输出连接到第二气体包封的气体输入。包括具有螺旋形或球形的气体路径的多于一个气体包封增加了气体混合物的停留时间。此外，对较重颗粒的热传递将传导更长时间。

在一些方面，加热系统包括隔热室和设置成加热该隔热室内部的一个或多个热源。

在一些方面，加热系统包括多个加热单元，其中每个加热单元包括隔热室和布置成加热该隔热室内部的热源。因此，可以分别控制每个加热系统内的气体包封的温度。

在一些方面，气体包封位于隔热室内。

在一些方面，隔热室具有通过一个壁的出口孔，并且气体包封位于热源和出口孔之间。来自热源的加热空气将在离开隔热室之前直接撞击气体包封。

在一些方面，加热系统适于加热气体包封的外表面。

在一些方面，气体混合物沿着围绕所述轴线的螺旋或螺旋形路径。沿着围绕轴线的螺旋或螺旋形路径确保了颗粒与气体包封的加热壁接触较长时间。

一些方面包括热解原料以产生气体混合物。

一些方面包括使用单个加热系统来热解原料并加热所述气体混合物。

有利的是，本发明可以减少产生可用的合成气所需的洗涤(清洁)。

附图说明

参考附图，下面非限制性地描述本发明的各种实施方案和方面，其中：

图1是根据一个实施方案的热解装置的剖面端视图。

图2是根据该实施方案的热解装置的截面侧视图。

图3是包括优选实施方案的气体包封的加热系统的截面侧视图。

图4a至图4c示出了优选实施方案的各个方面的平面图。

图5a示出了螺旋插入件的透视图。

图5b示出了管的透视图，该管具有示出图5a的螺旋插入物的剖面。

图6a示出了隔热室内的一系列气体包封的平面图。

图6b示出了各自具有相应的隔热室的一系列气体包封的平面图。

图7示出了根据优选实施方案的包括一系列气体包封的高级热处理(热解或气化)装置的平面图。

图8示出了气体盘管。

具体实施方式

以下描述涉及原料的高级热处理(att)。att的具体示例包括热解和气化。在本申请中，除非另有说明，热解和气化将具有相同的含义。此外，应当理解，att装置的描述可以等同地涉及气化装置或热解装置。类似地，att方法或过程的描述可以等同地涉及气化方法或过程，或热解方法或过程。

本发明一般涉及螺旋或螺旋形气体路径在加热包封(气体包封)内的使用，以便沿着此气体路径热解或气化气体混合物。为了本文件的目的，除非另有说明，术语“螺旋”和“螺旋形”用于表示螺旋或螺旋形。加热包封可以是加热管道，管或管道系统，或加热锥体。

包含螺旋形气体路径的加热包封(气体包封)17尤其适用于处理由att单元50中的att过程产生的气体混合物。如果该att过程效率不高，除合成气之外，气体混合物还可能含有焦油、油和pah。该气体混合物可被引导通过加热包封17，其中烃被破解。在加热包封17内，气体混合物被迫进入螺旋或螺旋形路径，从而产生离心力。

离心力的大小由以下等式给出：

其中f是离心力，m是颗粒的质量，v是颗粒的切向速度，以及r是曲率半径。

应当理解，焦油、油和pah的颗粒将比合成气颗粒更大。如上述等式所示，那些更大质量的颗粒经受更大的离心力，并且更可能被移动到与包封的壁接触，随后它们经受来自包封的最热部分的传导性热传递。由于传导性热传递比对流或辐射热传递更有效，与包封壁接触的颗粒比更远离包封壁的颗粒更可能被热解。此外，离心力保持较重颗粒与包封壁接触，从而增加其中较重颗粒经受传导加热的时间长度。即使在颗粒仅靠近且不接触壁的情况下，将存在温度分布使得更靠近壁的区域会更热，使得通常颗粒越重(并且更需要裂解)，它们暴露的热量越多。通过以此方式离心气体混合物，气体中较重的颗粒更可能被分解(即裂解或热解)，并且因此在气体混合物中残留的颗粒更少。

包封壁可以通过实现足够att过程的温度的任何机构来加热。在优选实施方案中，例如，燃烧器将加热的空气吹到包封壁上。

上述原理的一些实施方式如下所述。

截头圆锥壳

在优选实施方案中，如图3所示，加热包封(气体包封)17包括具有第一开口42的截头圆锥壳41，具有第一半径的第一开口位于具有第二半径的第二开口43的下方，其中第一半径小于第二半径。气体以与壳的直径呈倾斜角度插入到截头圆锥壳41中。因此，气体在壳41内螺旋(即，气体通常沿着螺旋形路径)，并且气体内的颗粒经受离心力，这导致这些颗粒远离轴线并朝向截头圆锥壳41的壁移动。

只要气体以与加热包封17的半径倾斜的角度进入加热包封17，如图4a至图4c所示，气体可以以任何方式进入加热包封(气体包封)17。换句话说，如果截头圆锥轴线41与z轴对准，则当仅考虑x和y分量时，气体以倾斜角度进入截头圆锥壳41。这不限制气体入口角的z分量。例如，气体可以通过附接到壳41的管道44进入截头圆锥壳41，使得气体不被直接朝向截头圆锥壳41的轴线引导。当气体不沿着加热包封17的径向线被引导时，使其沿着加热包封17的轴线的气体路径，从而产生离心力。

在该方面的一些变型中，延伸部分46从截头圆锥部分的最宽圆周延伸。延伸部分46具有平行或大体平行的壁。应当理解，延伸部分46的横截面将与第二开口43的横截面相同。在图3所示的示例中，气体倾斜地进入截头圆锥部分上方的延伸部分46。

气体最初沿着延伸部分46中的螺旋路径。气体中较重的颗粒在重力作用下落入截头圆锥部分，而热气体通常通过延伸部分46上升从而通过出口孔离开包封。

当较重的颗粒通过截头圆锥部分落下时，重力和离心力朝向截头圆锥部分的壁推动这些颗粒。因此对于较重的颗粒而言，与加热包封壁接触的时间增加，这需要最多能量进行分解。在截头圆锥部分中未被分解的重颗粒通过包封底部处的废物孔47落下，从而防止在管道系统内堆积不需要的残留颗粒。这降低了管道系统内堵塞的可能性，并减少了离开热解装置的合成气所需的清洁量和洗涤量。

在图3所示的布置中，截头圆锥壳被纳入作为加热系统的一部分，其包括隔热室15和设置用于加热隔热室15内部的热源51。例如，att装置中的att单元由外部加热系统52加热，外部加热系统52包括至少一个加热单元。在一些方面，加热系统52包括三个加热单元。

在图3和图4a至图4c中，截头圆锥壳41被示出为具有圆形横截面。然而应当理解，只要横截面包括使气体围绕曲率的轴线流动的表面，也可以采用诸如椭圆形的其它横截面。优选避免尖锐拐角以最小化气体路径中的湍流。

具有螺旋插入件的加热管

在另一方面，如图4a和图4b所示，加热包封(气体包封)17是管(或管道)48，并且螺旋形气体路径可以由管48内的螺旋插入件49产生。优选地，螺旋插入件49固定地附接到管48的内部，使得螺旋插入件49相对于管48不旋转。

由于螺旋插入件49，气体不能沿着管48的中心的中心流动，而是在螺旋状的路径中流动。在离心力作用下，气体内的颗粒朝向管壁移动。具有较大质量的颗粒(即更大质量的颗粒)比具有较小质量的颗粒经受更大的离心力。因此，更大质量的颗粒更可能与管壁物理接触，并且经受传导性热传递。

螺旋插入件49的边缘可以连接到包封壁，从而使螺旋插入件49与包封壁传导性热接触。在这种布置中，螺旋插入件将通过与管壁的传导而被加热，并且可以有助于到气体内颗粒的传导性热传递。

螺旋插入件49可以位于att装置中的蒸馏器50的气体路径下游的管(或管道)49中，其中管49和蒸馏器50被相同的热源51加热。在这种布置中，管49和蒸馏器50优选地位于相同的隔热壳体40内。这有效地利用了用于热解蒸馏器的热源51。另选地，管49可以放置在与隔热壳体分开的隔热室内。也可以使用管49代替优选实施方案的截头圆锥壳。

螺旋管

在一方面，包封是螺旋管(螺旋管道)。使气体围绕着螺旋管流动，从而在螺旋形路径中流动。较重的颗粒被推向螺旋外侧上的壁部分。在一些实施方案中，可以使用螺旋管代替优选实施方案的截头圆锥壳。另选地，气体盘管可以位于att装置中蒸馏器50的气体路径的下游。

串联气体包封

图6a和图6b示出了其中三个气体包封17串联设置的方面。应当理解，只要存在多个气体包封17，可以添加更多的气体包封17，或者可以使用两个气体包封17。在图3中，气体包封17被示出为截头圆锥壳41，但是可以使用其它气体包封17，诸如具有螺旋插入件或气体盘管的管。另选地，每个气体包封17可以是不同的。例如，第一气体包封可以是气体盘管，以及第二气体包封可以包括截头圆锥壳。

图6a示出了其中气体包封17全部设置在单个隔热室15中的布置。尽管可以提供任何数量的热源51(甚至单个热源)，示出了三个热源51。热源51加热隔热室15的内部，从而也加热气体包封15。

气体进入第一气体包封的输入，并且在离开第一气体包封之前沿着围绕第一气体包封的轴线的螺旋或螺旋形气体路径。第二气体包封的输入连接到第一气体包封的输出。然后，气体沿着第二加热包封中的第二螺旋或螺旋形气体路径。在图6a和图6b中，第二包封的输出连接到第三气体包封的输入，其中气体沿着第三螺旋或螺旋形路径。

提供多个气体包封(加热包封)17允许气体的停留时间增加。例如，第一气体包封17中的停留时间可以是2秒。如果其它气体包封与第一个气体包封相同，则停留时间将为2秒乘以气体包封(加热包封)的数量。因此，在气体中裂解(热解或气化)烃的可能性更大。

图6b的布置包括三个单元，每个单元包括气体包封17、隔热室15和热源51。图6b的布置可以是例如att装置的加热系统，其中每个单元是该att装置的加热单元。应当理解，可以适当地为每个室提供更多的热源51。此外，可以提供三个以上的单元，或者可以提供两个单元。

由于图6b的每个气体包封17具有相关联的隔热壳体和热源51，因此可以更仔细地控制每个气体包封的温度。

由于在第一加热包封之后残留在气体混合物内部的残余烃很可能更难分解，因此更多的能量(更高的温度)在第二加热包封中将是有用的。因此，在一些方面，气体混合物首先进入最冷加热单元的加热包封，并然后被引导到第二最冷加热单元的加热包封等直到气体混合物到达最热加热单元的加热包封。

在一些方面，两个(或更多个)连续的气体包封17可以处于相同的温度以增加停留时间。这提供了在足够热以使热解过程发生的温度下增加的停留时间。在延长的停留时间之后保留的任何颗粒(烃)可能在稍后的气体包封中经受相对高的温度。在一个示例中，第一气体包封和第二气体包封可以在1250℃，而第三气体包封可以在1500℃。

使气体包封的温度从第一气体包封到最后气体包封增加提供了更有效的系统，因为最高温度被提供给最终气体包封，其中保留在气体中的较高比例的烃将难以分解。

高级热处理装置中的优选布置

图1和图7示出了结合含有螺旋形气体路径的气体包封(加热包封)17的att装置。该att装置包括加热单元内的截头圆锥壳41和具有螺旋插入件的加热管。然而应当理解，其它实施方案可以在加热单元内或者具有螺旋插入件的加热管中省略截头圆锥壳41。下面描述优选的att装置。

参考图1、图2和图7，高级热处理装置包括蒸馏器进料器1，以允许原料进入att单元50。图1和图2中的att单元50示出为圆柱形蒸馏器(或“窑”)50，然而可以使用具有热解区域的任何att单元50。例如，在图1和图2所示的蒸馏器50中，燃烧器51将加热的空气朝着蒸馏器50的表面引导，从而在蒸馏器表面的温度升高时在蒸馏器中产生热解区域。

蒸馏器进料器1成形为将原料引导到大致垂直的进料管道3中。一个或多个气锁4可以设置在蒸馏器进料器1的下方的进料管道3中，以防止空气进入att蒸馏器。一个或多个气锁4可以布置成在进料管道3内保持正压，从而防止空气进入进料管道3。

进料管道3可以包括co2进料供给8，以允许co2进入进料管道3。在提供两个气锁的情况下，co2可以进入两个气锁之间的进料管道3。除了两个气锁之外，还可以提供进一步的气锁。进料管道3的底部连接到大体水平的管道27，以用于朝att蒸馏器50输送原料。

在一些方面，水平管道包括用于将原料输送到蒸馏器50的螺旋推运器37。螺旋推运器37可以由镍合金构成，并由电动机6驱动。在一些方面，螺旋推运器37的直径为12英寸(0.3m)。

大体水平的管道27的一部分可以位于蒸馏器50内。位于蒸馏器50内的部分可以具有穿孔部分，以允许原料通过穿孔离开管道27，从而将原料分散在蒸馏器50内的更宽的区域上。另选地，原料可以经由大体水平的管道27的出口端离开大体水平的管道27。优选地，蒸馏器50与进料管道3同轴，并且蒸馏器可围绕公共轴线旋转。蒸馏器50的旋转作用有助于机械地分解原料，从而将原料的较大表面积暴露于蒸馏器50内的加热气氛。以此方式，可以更有效地处理原料。

在蒸馏器50内，原料经历高级热处理(att)过程(即热解或气化过程)。一个或多个气锁防止或基本防止空气和其它环境气体进入蒸馏器50。因此，第一att过程可以被认为是纯热解过程。

再次参考图1和图7，蒸馏器50(图1和图7中的蒸馏器或窑)位于绝热的蒸馏器壳体40内。蒸馏器50内的气氛与蒸馏器壳体40内部(但在蒸馏器50的外部)的气氛隔离。蒸馏器50被加热到足以使第一att过程发生的温度。

在第一att过程中，蒸馏器50内的原料转化成气体混合物，其包括合成气和炭。由于过程的低效率，诸如施加于原料的温度或停留时间不足，气体混合物还包括残留颗粒(诸如油和焦油颗粒)以及pah。因此，通常，由att单元50产生的气体在使用前需要被洗涤(清洁)。在优选实施方案中，来自att单元50的气体被引导通过一个或多个加热包封，其中气体沿着螺旋形气体路径。

在优选的布置中，第一气体包封(加热包封)位于隔热壳体40内，并因此由与蒸馏器50相同的加热系统52加热。第一气体包封是具有螺旋插入件49的管48，管48具有比蒸馏器50更窄的直径。例如，管48可以是将蒸馏器29连接到加热系统52内的第二加热包封41的管道系统28的一部分。

由于直径较窄，通过辐射和对流传递到管48中间的热量将大于传递到蒸馏器中间的热量。因此，管48内的平均温度将高于蒸馏器50的平均温度。另外，由于由螺旋形气体路径产生的离心力，气体混合物内的颗粒被推向管48的壁。在管48内发生第二att过程，其包括对较重颗粒的传导性加热。

在优选实施方案中，第二加热包封位于管48的下游。第二加热包封在图1中示出为具有延伸部分46的截头圆锥壳41。气体以倾斜角度(即以与截头圆锥壳的半径倾斜的角度)进入截头圆锥壳41上方的延伸部分46，导致气体混合物的螺旋形路径。在优选实施方案中，截头圆锥壳41位于加热系统52的隔热室15内。

在一些方面，一个或多个热源51可以加热隔热壳体15的内部。在其他方面，加热系统52包括如前所述的多个加热单元。每个加热单元包括隔热壳体15和热源51。优选实施方案的加热系统52包括多个加热单元，其包括截头圆锥壳41。

如图1和图3所示，隔热室15包括穿过一个壁的出口孔。优选地，一个壁与热源51相对，使得由热源51加热的空气可以经由出口孔离开隔热室15。当作为att装置的一部分展开时，出口孔布置成使得将加热的空气从热源51引导到att单元(蒸馏器)50上。例如，由热源51加热的气体可以通过出口孔离开隔热室15，然后加热att单元50。在图1所示的布置中，出口孔通向隔热壳体40的内部。如图1所示，出口孔可以直接通向隔热壳体40的内部，或者可以通向绝缘通道，其然后通向隔热壳体40的内部。绝缘通道可以是任何横截面，诸如正方形横截面或圆形横截面。

在图1和图3所示的布置中，热源51是燃烧器，并位于隔热室15的外侧。穿过隔热室15的管道将燃烧器51连接到隔热室15，以使得将加热的空气提供到隔热室15中。在图1和图3的布置中，隔热室15围绕管道密封。

图1和图2示出了其中气体包封(加热包封)17包括截头圆锥壳41的布置，但是应当理解，设想了其中气体沿着螺旋形路径的其它加热包封17。优选地，加热包封17位于来自燃烧器51的加热空气的路径中。因此，加热包封17位于在att系统内的最热位置中的一个，从而提高了分解气体包封17内的气体混合物中的残留颗粒的可能性。

在一些方面，加热系统52包括多个加热单元。优选地，加热单元沿着att单元的长度间隔开。加热单元可以处于不同的温度。在优选实施方案中，最靠近原料输入料斗1的加热单元是最热的。当原料进入蒸馏器50时是最冷的，蒸馏器50将在原料输入料斗1附近最冷。因此，有利的是将最热的加热单元定位在蒸馏器50的原料输入料斗端附近，以使沿蒸馏器50的长度的任何潜在的温度梯度最小化。

在加热系统52包括多个加热单元的情况下，气体混合物可以离开位于第一加热单元内的加热包封，并且被引导到位于第二加热单元内的加热包封等。

至少由于额外的停留时间，气体混合物中的残留颗粒(油、焦油和pah)的量将在每个气体包封17处减少。此外，在设置多个加热单元的情况下，气体包封17可以处于不同的温度，以允许气体包封内的烃的裂解得到控制。

如图7所示，在被引导到位于更靠近att单元50的原料输入端的第二加热单元内的另一气体包封17之前，气体混合物首先进入位于距离att单元50的原料输入端最远的第一加热单元内的气体包封17。最后，气体混合物朝着最靠近att单元50的原料输入端的第三加热单元内的气体包封引导。在优选实施方案中，第一加热单元至第三加热单元中的每一个中的气体包封17具有2秒的停留时间。然而，可以使用具有不同停留时间的其它气体包封。

前两个加热单元内的气体包封(加热包封)17的温度在1100℃和1300℃之间。第三加热单元(最接近att单元的原料输入端)内的气体包封(加热包封)17的温度在1300℃至1600℃之间。为了考虑温度，第三加热单元内的加热包封由钛或钛合金制成，而第一加热单元和第二加热单元内的加热包封可以是较便宜的材料，诸如镍或镍合金。

其它方面、实施方案和修改

在前述实施方案中，已经描述了圆柱形旋转蒸馏器。然而，在其它实施方案中，可以采用不同的形状。例如，横截面不需要在蒸馏器的整个长度上是恒定的-它可以向下扩展或变窄。

同样，尽管圆形横截面便于制造，但可以使用非圆形横截面；在某些情况下，椭圆形横截面增加了在可能有用的蒸馏器的某些部分上的停留时间。可以使用许多其它横截面，尽管尖锐拐角可能倾向于捕获材料。所采用的旋转同样可以使用椭圆形齿轮或其它装置来提供以在每个旋转内改变旋转速度，以便控制在蒸馏器的不同扇区上的停留时间。

虽然已经描述了单向或双向的旋转，但是可以在反转蒸馏器之前将蒸馏器转动小于整个转弯-换句话说，应使用旋转振荡。在这种情况下，蒸馏器不需要被封闭，而是可以是凹形的，例如半圆形的表面。

在全文以引用方式并入的我们的共同未决申请中描述了可以与本发明一起使用的其他方面，该共同未决申请在本申请gb1503760.9的优先权申请的同一天提交，并具有以下标题和申请号：

·gb1503766.6“热解方法和装置”

·gb1503765.8“热解蒸馏方法和装置”

·gb1503772.4“高级热处理装置和方法中的温度分布”

·gb1503770.8“高级热处理装置”

·gb1503769.0“高级热处理方法和装置”

本领域的技术人员将理解，除了上述和上述共同未决申请之外，还可以使用各种类型的热源和其使用的燃料。

许多其它变型和实施方案对本领域的读者而言是显而易见的，无论是否由所提出的权利要求所涵盖，所有这些变型和实施方案都意图落入本发明的范围内。寻求对本文公开的任何和所有新颖主题及其组合的保护。