本实用新型属于能源化工技术领域，具体地说是一种高温热管及采用该高温热管的热裂解反应釜。
背景技术：
经济增长以及消费和制造方式的变化正在导致全世界塑料废物生产的迅速增加。50多年来，全球塑料产量一直在增长。而且，由于塑料是不可生物降解的材料，因此它会留在土壤中并污染环境。目前，全世界仅回收使用的塑料包装的14％[上述数据来源于：https://www.theguardian.com/sustainable-business/2017/feb/22/plastics-recycling-trash-chemicals-styrofoam-packaging]，每年约有800万吨塑料被排放到海洋中。它们会被海洋生物和鸟类捕食或被其摄入，从而严重影响其生命。一些塑料还可与工业化学物质结合在一起，工业化学物质已经污染了数十年的海洋，并引发了人们对毒素可能进入食物链的担忧。根据艾伦·麦克阿瑟基金会(ellenmacarthurfoundation)最近的一份报告，回收一次性用于包装和包装产品的剩余86％的塑料，能产生800亿至1200亿美元的收入[上述数据来源于：https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/the-new-plastics-economy-rethinking-the-future-of-plastics]。
尽管迄今为止，焚烧一直是主要的废物处理方法，但近来废物数量和种类的不断增加，迫使政策从单纯促进废物焚化转向也促进减少废物的政策。通过废物的再利用和将其作为资源进行回收来减少废物的产生量以及减少废物量。
而且，焚烧产生的排放物对环境的负面影响，包括大气和土壤污染，也成为问题，需要先进的技术，尤其是限制二恶英的产生。目前，每年产生5000万吨普通废物(包括每年约400万吨的废旧塑料)，其中约75％被焚化。与焚化有关的有毒的或有害的排放物是必须解决的重要问题。
废物转化为能源技术的目的是处理废物中包含的潜在材料，即塑料、生物质和橡胶轮胎，将其转化为可燃产品，特别是生物燃料。作为焚烧技术的替代品，热裂解技术是在1970年代开发的，旨在限制二噁英的产生。热裂解是一个简单的过程，一种几乎在没有氧气或很少氧气的环境中加热有机材料或有机物并将它们分解成固体，液体和气体。热裂解处理过程的优势在于其能够裂解未分类和未清洁的废旧塑料/橡胶或其它有机固体废料。另外，与焚化不同，热裂解不会向环境释放有毒或有害的排放物，并且不会增加不利的条件来使已经多年恶化的状况进一步恶化。
热裂解工艺与其他废物处理工艺的温室气体排放比较[samhaig，et.alplastictooilifm002finalreport“zerowastescotland”.]：与制造其他原材料(不包括废旧塑料流)相关的排放为13.0kgco2。对于热裂解的情况，这是由于过程中消耗的氢气。焚烧热裂解气体，蒸馏残留物和3％成的柴油产品的现场排放量为56kgco2。与所有运输要素(产品和废物)相关的排放为197kgco2。根据这些数据，与热裂解相关的排放为266kgco2。与替代化石柴油生产相关的排量节省为426kgco2。总体而言，热裂解的净排放量为-160kgco2。
废旧塑料原料主要来自日常生活中的聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚氯乙烯(pvc)等塑料制品的废弃混合物，如农用薄膜、食品包装袋、工程废旧塑料制品或生活垃圾填埋场分选出来的混合废旧塑料等；废橡胶原料主要来自天然橡胶(nr)、丁苯橡胶(sbr)、顺丁橡胶(br)等橡胶制品废弃混合物，如废轮胎、橡胶鞋底和橡胶零部件制品等；在通常情况下，聚乙烯(pe)的分解温度为265℃左右，聚丙烯(pp)分解温度为350～400℃，聚苯乙烯(ps)的分解温度为300℃左右，聚氯乙烯(pvc)分解温度为150℃，天然橡胶(nr)达到270℃急剧分解；丁氯橡胶(cr)在230-260℃分解；废旧塑料是由pe、pp、ps、pvc等多种塑料组成的混合物，废橡胶是由nr、sbr、br、cr等多种橡胶组成的混合物，有一些塑料(如pe、pvc)或橡胶(如cr)等在较低的温度下就能热裂解或解聚，而另一些塑料(如pp)或橡胶(如nr)等然需要更高的温度下才能够有效地彻底热分解；其它有机固体废料来源于城市生活垃圾、农林废弃物、部分的工业垃圾，主要包括纸张、厨余、生物质、工业污泥等。其它有机固体废料主要由c、h、o等元素组成，此外，还包含n、s和其它一些微量元素；同时与煤相比，其它有机固体废料的含碳量较低，而h/c和o/c比相当高，从而使其具有较高的挥发份含量，但热值比一般煤低，这些特点决定了其它有机固体废料更适宜于气化。在120-200℃，其它有机固体废料被加热烘干并挥发水份和有机物质；在300-500℃之间，大部分有机物质完全热裂解并挥发成热裂解气，热裂解气中的一部分可冷凝成生物油、不可凝结的可燃气体主要包括co、h2、c2h2、c2h4等气体。
在有机固体废物的热裂解过程中，传统方式是通过直接或间接加热热裂解反应釜的外部从而达到所需要的温度。无论是直接或间接加热热裂解反应釜，燃烧器是常用的手段之一。燃烧器按燃料的种类分为燃油燃烧器、燃气燃烧器以及油气两用燃烧器(也称双燃料燃烧器)。其中燃油燃烧器中分为轻油燃烧器以及重油燃烧器两种；燃气燃烧器按实际应用则有可能细分为天然气燃烧器、城市煤气燃烧器等。根据作者w.m.w.a.najmi,a.m.arhosazani的实验结果[w.m.w.a.najmi,a.m.arhosazani,comparisonofcombustionperformancebetweennaturalgasandmediumfueloilatdifferentfiringsettingsforindustrialboilers,internationalconferenceonenergyandenvironment(icee)2006]，燃油器使用中型燃油(中质燃油也称为残油燃油，由蒸馏产生原油)的燃烧效率是85％，提供的能量是77.8mj/kg；而燃油器使用天然气的燃烧效率是84％，提供的能量是43.9mj/kg。
而热裂解反应釜由燃烧上述原料提供的能量的利用率等于：输入的能量100％减去以下各个部分的能量损失，包含燃烧产生的烟气排走时带走的能量损失，水分蒸发带走的热损耗，对流和热辐射的损耗及其它未计入的各种能量损耗。
在实际的生产过程中，燃烧器在使用过程中需要不断地补充氧气，而燃烧产生的烟气需要靠引风机及时地排走，即便在热烟气通道上安装烟气均流板或气流挡板来局部降低高温高速烟气的流速[贾兆鹏，徐党旗，张广才，李红智，低温再热器的磨损泄漏及再热汽温偏低原因分析及改造，热力发电，第43卷，第二期，2014年二月]，但因为卧式或立式热裂解反应釜的热烟气通道通常很短，致使很大一部分燃烧所提供的能量很快地被烟气带走了。靠燃烧器提供能量的这类热裂解加热系统的能量的实际利用率一般仅仅为输入能量的30-40％。所以在一项研究中，热裂解之前被描述为“高效率，低能耗”，但实验结果表明热裂解系统在总体上具有负效率，与热裂解产物相比，其能耗高出5至87倍[andrewrollinsonofblushfulearth，whypyrolysisand‘plastictofuels’isnotasolutiontotheplasticsproblem，dec42018，https://www.lowimpact.org/pyrolysis-not-solution-plastics-problem/]。
在有机固体废料的热裂解过程中，热空气/烟道气作用于热裂解反应釜外部，通过强制对流换热将热量传递至釜体壁，传热系数为：20-100w/m2·k，通常我们使用50w/m2·k进行计算[李波，flotherm软件基础与应用实例(第2版)，中国水利水电出版社isbn：9787517044956，2016-07-01]。受热的釜体壁向釜体内的有机固体废料的热传递是主要基于热传导和热辐射两种。釜体壁一般采用金属材料，厚度不大、热导率较高，金属为50-415w/m·k、合金为12-120w/m·k[petero.cervenka,loumassa,applicationsofdimensionlessvariablestoscalingintheinfrared,cardivnswc-tr-95/002january1995]，反之导热热阻很小。当热量进入反应釜釜体内部后，装载的有机固体废料和釜体内少量的残留空气作为热载体，此时反应釜内热载体的传热过程主要是靠热传导和热辐射两种。只有在反应釜内热载体温度较高时，热辐射才能成为主要的传热方式。
在23℃下，hdpe塑料的热导率为0.45-0.52w/m·k，ldpe塑料热导率为0.33w/m·k，pet塑料的热导率为0.15-0.4w/m·k，pp塑料的热导率为0.1-0.22w/m·k，ps塑料的热导率为0.1-0.13w/m·k[数据来源于:http://www.professionalplastics.com(withlastaccess20.07.2020)]。尽管塑料的热导率会随着温度的增加而微微增加，但并不改变其数量级。上述数据表明，普通塑料的热导率非常低，导热热阻很大。而橡胶也是低导热性材料，大热阻材料，热导率通常在0.15至0.4w/m·k的范围内[r.c.kerschbaumer,s.stieger,m.gschwandl,t.hutterer,m.fasching,b.lechner,l.meinhart,j.hildenbrandt,b.schrittesser,p.f.fuchs,g.r.berger,w.friesenbichle，comparisonofsteady-stateandtransientthermalconductivitytestingmethodsusingdifferentindustrialrubbercompounds，polymertesting80(2019)106121]。小麦秸秆，燕麦秸秆，大豆秸秆，玉米秸秆，苜蓿干草和刨花等有机固体废料的热导率为0.03-0.30w/m·k[h.k.ahn,t.j.sauer,t.l.richard,t.d.glanville，determinationofthermalpropertiesofcompostingbulkingmaterials，bioresourcetechnology100(2009)3974–3981]，也是低导热性、大热阻材料。潮湿空气的热导率(假设湿度为10％)约为0.035w/m·k[m.boukhriss,k.zhani,r.ghribi,studyofthermophysicalpropertiesofasolardesalinationsystemusingsolarenergy,desalinationandwatertreatment,51(2013)1290–1295,doi:10.1080/19443994.2012.714925]。这意味着反应釜中残留的湿空气是极好的绝热材料，具有很大的热阻。
传热过程中的总热阻为各个环节的热阻叠加而成。而传热系数k综合了各个环节的特点，反映传热过程的整体传热能力，可以表示为总热阻的倒数。根据以上数据，当热量从热导率高的金属釜体传递至内部热导率较之相差数百倍甚至数千倍的有机固体废料和残留的湿空气，因为物料侧的传热系数k非常低，在反应釜体内会发生传热过程的“最大阻力”，热量的传递被有效地阻止削弱了，所以物料的温升速率慢。而且由于反应釜体积大，质量大，因此热惯性较大，致使反应釜内物料的温度上升很缓慢。因此，减少每个环节的热阻均可以使传热系数k增大。根据传热过程中热流量计算的一般公式φ＝kaδt可知，要提高热流量应该增大公式右边的三个参数。其中k是传热系数，a是传热面积，δt是温差。
综合上述分析，使用燃烧器对热裂解反应釜外部直接或间接加热升温的过程中，使用如下手段：如在反应釜釜体壁的内外设置强化传热肋片或翅片来增加换热面积。在反应釜釜体内，因物料一侧中有机固体废料的热导率是无法改变，设法减少釜体内的残留空气从而增加传热系数等等。但上述手段也只能一定程度地改善和利用燃烧所输入的能量中扣除巨大热损失后仅剩余的30-40％这部分，更大部分燃烧所提供的能量被烟气很快地带走了。
为解决燃烧器燃烧提供热能给热裂解反应釜热能利用效率低下的问题，目前改进型有夹套式传热媒介反应釜，夹套内充有导热油或其他传热媒介，利用管道与辅助装置将其与釜体连接，使其形成一个闭合式的循环系统，传热媒介一直在管道与辅助装置中闭路循环供热,热量损失小。此类夹套式传热媒介反应釜的最大局限还是传热媒介的工作温度不高，一般在200-300℃，不能满足热裂解所需的500℃左右的高温。另外，热能通过反应釜的外壁面向内进行传热传，因物料侧的热阻大，传热系数k非常低，物料的温升速率任然很慢。此外，也有很多工程应用采用电加热的反应釜，通过在热裂解反应釜外部或内部设置电热丝，虽然热量损失小，但是电加热存在高耗能和效率低下的问题。
因此，通过外部对热裂解反应釜内的有机固体废料直接或间接加热的常规技术，除了很大的热损失外，加之由于反应釜自身体积大、质量大，因此热惯性较大。而且内部物料的热阻大，所以加热时物料的温升速率很慢。
目前最为先进的方式是电磁加热和热管加热。电磁加热是一种利用电磁感应原理将电能转换成热能的技术。高速变化的电流通过线圈在金属体内产生无数的小旋涡流，使被加热物体本身自行高速发热。结合反应釜自身的结构特点，利用电磁线圈使釜体内部形成了高频交变涡流，能在极短的时间内使釜体内部产生大量的热能，达到加热的效果。同时，配合高效能的保温装置，最大程度减低热损耗，这样就能达到大幅节电的效果。使用这种发热方式，其能量转换效率高达90～95％。但由于电磁感应加热器本身属于精密仪器，设备比较复杂，一次需要投入的成本相对比较高，感应部件(感应圈)互换性和适应性较差，不宜于在一些形状复杂的工件上或工况应用等。如果设备因故障需要更换，成本较高。电磁加热也存在一个不利因素，当有电流通过线圈时，在被加热体周围产生环形磁场，磁场有效距离为40mm，也就是说针对一个被需要的加热体，在其向外40mm的范围内也有磁场存在，因此在距线圈40mm内不能有铁质金属类材料，否则磁力线也会对这个铁质金属类材料产生涡流，使其发热，增加了工作环境温度，降低了被加热体的热能，加热速度会变慢。
热管是1963年美国losalamos国家实验室的g.m.grover实用新型的一种传热元件，这种技术充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，铝、铜、石墨和金刚石等固体导体的导热系数从250w/m·k到1500w/m·k不等，而热管的有效导热系数为5000w/m·k到200000w/m·k之间。具有导热性能高、结构简单、工作可靠、温度均匀与等温性等特点。
热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低、容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管通常有三段：蒸发器段(热输入/热源)、绝热段(或输送段)和冷凝器段(热输出/散热器)。热管的工作原理示意图如说明书附图图1所示：当热管蒸发器段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端冷凝器段，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。因为热管是靠工质相变过程中来吸收、释放汽化潜热，所以其传热能力较强。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来[马永昌，热管技术的原理应用与发展，荣信电力电子股份有限公司]。而且热管的热流方向具有可逆性，水平放置的热管，由于其内部循环动力是毛细力，因此任意一端受热就可作为蒸发器段，而另一端向外散热就成为冷凝器段。
由于热管的用途、种类和型式较多，再加上热管在结构、材质和工作液体等方面各有不同之处，故而对热管的分类也很多，其中以按照热管管内工作温度区分热管较简单。低温热管(-273－0℃、常温热管(0－250)、中温热管(250－450℃)、高温热管(450－1000℃)等。其中高温热管是一种具有极高具有较高传热性能(轴向热流密度可以达到1000w/cm2以上)的元件，它通过在全封闭真空体系内的液态金属连续蒸发、凝结来传递热量，具有较高的传热能力、优良的等温性，在空间技术、聚光太阳能热利用，及高温余热较高品味利用等领域都有很大的应用空间。同时高温热管能够将较高品味的某种能源安全、高效地传递给另一侧流体，实现能源梯级利用目的。
但现在被大量使用的高温热管换热器存在着传热不匹配，总体换热系数低，设备笨重，各温区过渡段传热不合理衔接，以及低温区会由于高温引起爆管等缺陷。因此需要设计能够满足热裂解反应釜需求的高温热管。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术存在的能耗大、效率低问题，提供一种高温热管及采用该高温热管的热裂解反应釜，该高温热管能够对热裂解反应釜内的有机固体废料进行直接加热，温升速率高，促使物料从常温能快速达到热裂解所需的350-500℃。
本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：
一种高温热管，其特征在于：该高温热管包括一端部封闭、另一端部开口的管壳，在管壳的内壁上安置有贴合管壁的毛细结构且管壳的开口端采用端盖封闭，在管壳的密封内腔中填充有作为工质的液态高纯金属钾或液态高纯金属钠；该管壳的其中一端为具有一定轴向长度的蒸发器段、则管壳的其余部分为冷凝器段，所述蒸发器段布置有加热热源。
所述的蒸发器段布置在管壳的开口端侧。
所述冷凝器段的轴向长度与蒸发器段的轴向长度之比为8～10:1。
所述的管壳采用不锈钢或铬镍铁合金或哈氏合金，管壳的管壁厚度为2～3mm、直径为15～365mm。
所述管壳内的工质的填充率10-20％。
所述的蒸发器段外侧包裹有作为内层的保温层，在该保温层的外侧布置有加热热源，在加热热源的外侧包裹有作为外层的保温层。
所述的加热热源为高频电磁感应加热设备。
所述的高温热管上设有用于连接的链接法兰，且链接法兰的内衬为耐高温陶瓷，使得链接法兰能够固定在管壳上。
所述高温热管的加热功率为1-25kw。
所述高温热管的制作方法为：首先采用不锈钢或铬镍铁合金或哈氏合金作为材质加工出符合壁厚、长度要求的管材作为管壳；接着将不锈钢网穿进管材并贴合管材的内管壁作为管壁的毛细结构；用超声波和去离子水清洗管壳和毛细结构并烘干；管壳的开口端焊接端盖且留有工质填充通道；经过真空检漏与抽真空除气之后，填充作为工质的液态高纯金属钾或液态高纯金属钠；对工质填充通道进行封焊，完成高温热管的制作。
一种采用高温热管的热裂解反应釜，其特征在于：所述热裂解反应釜的壳体内壁上均匀地布置多根高温热管以形成高温热管集束，高温热管通过链接法兰与热裂解反应釜固定连接，且高温热管的冷凝器段均放置在热裂解反应釜的釜体内、高温热管的蒸发器段均放在热裂解反应釜的釜体外。
所述高温热管集束的一侧紧贴热裂解反应釜的壳体内壁、另外一侧布置有隔离高温热管和热裂解物料的曲面板，曲面板的厚度为2-3mm且曲面板的外壁贴合高温热管布置。
所述的热裂解反应釜为卧式热裂解反应釜时，在卧式热裂解反应釜的卧式壳体的下半圆周内表面上均匀水平布置有构成高温热管集束的高温热管，且高温热管的轴心线平行于卧式釜体轴心线设置。
所述的热裂解反应釜为立式热裂解反应釜时，在立式热裂解反应釜的立式壳体的圆周内表面上沿竖向均匀布置有构成高温热管集束的高温热管，且高温热管的轴心线平行于立式釜体轴心线设置。
本实用新型相比现有技术有如下优点：
本实用新型的高温热管的热导率极高、热惯性小，管壁厚度仅2～3mm，利用高温热管的热惯性小和极佳热导性对热裂解反应釜内的有机固体废料进行直接加热，可对反应釜内的有机固体废料进行直接加热，温升速率高，促使物料从常温能快速达到热裂解所需的350-500℃。
本实用新型通过内部设置多根高温热管形成高温热管集束来作为热裂解反应釜的加热系统，具有热效率高、节能、生产过程不产生排放、加热温度可控的特点，能够大大提高有机固体废料的温升速率，进而加快了热裂解的生产，提高了生产的经济效益。
附图说明
附图1是热管的工作原理示意图；
附图2是本实用新型的高温热管的制作工艺简化流程图；
附图3是本实用新型的单根高温热管的结构示意图；
附图4是本实用新型的多根高温热管在卧式热裂解反应釜中的布置示意图；
附图5是本实用新型的多根高温热管在卧式热裂解反应釜中的布置截面示意图；
附图6是本实用新型的多根高温热管在立式热裂解反应釜中的布置示意图。
其中：1—端盖；2—蒸发器段；3—加热热源；4—保温层；5—链接法兰；6—耐高温陶瓷；7—管壳；8—毛细结构；9—冷凝器段；10—卧式热裂解反应釜；11—卧式壳体；12—半圆周曲面板；13—卧式釜体轴心线；14—立式热裂解反应釜；15—立式壳体；16—立式釜体轴心线；17—圆周曲面板。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图3所示：本实用新型中的高温热管由两部分构成：一段是蒸发器段2、另外一段是冷凝器段9。其冷凝器段9和蒸发器段2之间的长度比是8～10:1。管壳7的内壁贴合管壁处安置有一层100目数的316不锈钢网毛细结构8，该毛细结构8在高温热管的管壁能产生毛细作用，利用毛细力将工作流体(工质)带回蒸发端，借此完成一次热传递循环。在本实用新型中，高温热管的冷凝器段9(热输出段)放置在热裂解反应釜内部，能直接对有机固体废料进行加热；高温热管的蒸发器段2(热输入段)放置在热裂解反应釜外部，该蒸发器段2的外面先布置大约5厘米厚的保温层4，然后将加热热源3布置在保温层4的外表面，之后再在加热热源3的外面使用5厘米厚的保温层4以防止蒸发器段2所在的环境过热。由于高温热管内部的两相流体传热机制，使得高温热管的传热能力是一般同金属管材的数百倍以上，并且拥有最佳可靠度、重量轻及无需外力辅助等优点。每根高温热管的加热功率为1-25kw不等，其最高工作温度可以达到800℃以上。该高温热管通过链接法兰5与热裂解反应釜连接(图3所示的链接法兰5邻近蒸发器段2设置)，该链接法兰5的内衬有耐高温陶瓷6。
本实用新型的高温热管采用不锈钢或铬镍铁合金或哈氏合金作为管壳7的材料。因为钾或钠的潜热非常大，而且在高温下的饱和压力较小，所以高温热管内填充液态高纯金属钾或钠作为工质，管壳7内的工质的填充率10-20％。高温热管的管壁厚度为2～3mm、直径φ为15-65mm，长度根据实际需要定制。该高温热管使用高频电磁感应加热设备(一般选用电磁感应线圈)为加热热源3，可进行精密调节电流或者电压，进而控制高温热管的表面温度。
本实用新型中的高温热管的制作工艺简化流程如附图2所示。制作流程为：首先采用不锈钢或铬镍铁合金或哈氏合金作为材质加工出符合壁厚、长度要求的管材作为管壳7；接着将不锈钢网穿进管材并贴合管材的内管壁作为管壁的毛细结构8；用超声波和去离子水清洗管壳7和毛细结构8并烘干；管壳7的开口端焊接端盖1且留有工质填充通道；经过真空检漏与抽真空除气之后，填充作为工质的液态高纯金属钾或液态高纯金属钠；对工质填充通道进行封焊，完成高温热管的制作。
当高温热管应用在处理有机固体废料的热裂解反应釜时，可通过集束多根高温热管来达到热裂解反应釜所需的功率。
在卧式热裂解反应釜内的具体做法是将多根高温热管的冷凝器段9放置在卧式热裂解反应釜10内。在本实用新型中，因为卧式热裂解反应釜10的釜体内填充的物料(废旧塑料、废旧橡胶或其它有机固体废料)受热到一定温度时会发生固体→液体的转变，从而发生很显著的容积变化，使得最初几乎填满的釜体上方出现较大的空间。为了避免卧式热裂解反应釜10的釜体上部在热裂解反应的后期没有物料但仍然被持续被加热而可能造成过热的情况发生，在本实用新型中，如图4和图5所示，在卧式壳体11的内壁从热裂解反应釜10的釜体底部开始，均匀地水平布置若干根图3所示的高温热管，每根高温热管的轴心线平行于卧式釜体轴心线13。其中高温热管的冷凝器段9均放置在卧式热裂解反应釜10的釜体内、高温热管的蒸发器段2均放在卧式热裂解反应釜10的釜体外，直到铺满卧式热裂解反应釜10的釜体的下半圆周内表面，该种设置方式是根据釜体下半部加热时热量始终会向上传递的原理来加热整个卧式热裂解反应釜10，从而减少了高温热管的使用和能耗、并避免卧式热裂解反应釜10的釜体顶部的过热。高温热管集束的具体数量和热管彼此之间的间距取决于卧式热裂解反应釜10所需的功率。因为高温热管之间的排列有一定的间隙，为了避免有机固体废料在热裂解反应时粘结高温热管和热裂解反应完成时便于清理釜底残留物，在本实用新型中，在紧贴高温热管集束处放置并固定了310不锈钢半圆周曲面板12，该半圆周曲面板12的厚度为2-3mm。高温热管集束的能量输入与温控由卧式热裂解反应釜10的釜体外的电磁总控制柜来集中控制。
如图6所示，对于立式热裂解反应釜14而言，为了使圆柱釜体内的物料受热均匀，在本实用新型中的立式热裂解反应釜壳体15的内壁纵向均匀地布置若干根图3所示的高温热管，直到铺满圆柱釜体的内圆周表面，高温热管集束的具体数量和热管彼此之间的间距取决于反应釜所需的功率；每根热管的轴心线平行于立式釜体轴心线16。其中高温热管的冷凝器段9均放置在圆柱釜体内、高温热管的蒸发器段2均放在圆柱釜体外。在本实用新型中，在紧贴高温热管集束处放置并固定了310不锈钢圆周曲面板17，该圆周曲面板17的厚度为2-3mm。高温热管集束的能量输入与温控由釜体外的电磁总控制柜来集中控制。
无论是卧式热裂解反应釜10还是立式热裂解反应釜14的外表面均设有保温层，以防止内部的热量散失到环境；由于是通过对热裂解反应釜内部进行加热，所以热效率高、节能；加热温度可控；因大大提高了有机固体废料的温升速率，进而加速了热裂解反应，提高了生产的经济效益。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
1.一种高温热管，其特征在于：该高温热管包括一端部封闭、另一端部开口的管壳（7），在管壳（7）的内壁上安置有贴合管壁的毛细结构（8）且管壳（7）的开口端采用端盖（1）封闭，在管壳（7）的密封内腔中填充有作为工质的液态高纯金属钾或液态高纯金属钠；该管壳（7）的其中一端为具有一定轴向长度的蒸发器段（2）、则管壳（7）的其余部分为冷凝器段（9），所述蒸发器段（2）布置有加热热源（3）。
2.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述的蒸发器段（2）布置在管壳（7）的开口端侧。
3.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述冷凝器段（9）的轴向长度与蒸发器段（2）的轴向长度之比为8～10:1。
4.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述的管壳（7）采用不锈钢或铬镍铁合金或哈氏合金，管壳（7）的管壁厚度为2～3mm、直径为15～365mm。
5.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述管壳（7）内的工质的填充率10-20%。
6.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述的蒸发器段（2）外侧包裹有作为内层的保温层（4），在该保温层（4）的外侧布置有加热热源（3），在加热热源（3）的外侧包裹有作为外层的保温层（4）。
7.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述的加热热源（3）为高频电磁感应加热设备。
8.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述的高温热管上设有用于连接的链接法兰（5），且链接法兰（5）的内衬为耐高温陶瓷（6），使得链接法兰（5）能够固定在管壳（7）上。
9.根据权利要求1所述的高温热管，其特征在于：所述高温热管的加热功率为1-25kw。
10.一种采用如权利要求1-9任一所述的高温热管的热裂解反应釜，其特征在于：所述热裂解反应釜的壳体内壁上均匀地布置多根高温热管以形成高温热管集束，高温热管通过链接法兰（5）与热裂解反应釜固定连接，且高温热管的冷凝器段（9）均放置在热裂解反应釜的釜体内、高温热管的蒸发器段（2）均放在热裂解反应釜的釜体外。
11.根据权利要求10所述的热裂解反应釜，其特征在于：所述高温热管集束的一侧紧贴热裂解反应釜的壳体内壁、另外一侧布置有隔离高温热管和热裂解物料的曲面板，曲面板的厚度为2-3mm且曲面板的外壁贴合高温热管布置。
12.根据权利要求10所述的热裂解反应釜，其特征在于：所述的热裂解反应釜为卧式热裂解反应釜（10）时，在卧式热裂解反应釜（10）的卧式壳体（11）的下半圆周内表面上均匀水平布置有构成高温热管集束的高温热管，且高温热管的轴心线平行于卧式釜体轴心线（13）设置。
13.根据权利要求10所述的热裂解反应釜，其特征在于：所述的热裂解反应釜为立式热裂解反应釜（14）时，在立式热裂解反应釜（14）的立式壳体（15）的圆周内表面上沿竖向均匀布置有构成高温热管集束的高温热管，且高温热管的轴心线平行于立式釜体轴心线（16）设置。
技术总结