[发明专利]一种碳质材料热解装置、包括该热解装置的热解系统、和热解碳质材料的方法

权利要求书

1.一种碳质材料热解装置，包括：

热解炉，碳质材料或干燥的碳质材料在其中进行热解；和

物料分布器，在所述热解炉内，从所述热解炉上部或顶部延伸到所述热解炉下部或底部，其中，所述碳质材料和固体热载体的混合物自上而下移动时，所述物料分布器使所述混合物沿所述热解炉的径向均匀分布，所述物料分布器包括：

多个叶片和/或锥状物，所述叶片和/或锥状物交替对称分布在所述热解炉的内部空间中，从而自上而下形成多个在纵向上间隔一定距离、在水平方向上相互交错的布料层。

2.如权利要求1所述的热解装置，其中，位于同一布料层的叶片和/或锥状物在其所在的水平面上围绕所述热解装置的中心轴对称布置。

3.如权利要求1所述的热解装置，其中，相邻的两个布料层中，下层叶片和/或锥状物的水平投影面与上层相邻叶片和/或锥状物之间空隙的水平投影面至少部分重叠。

4.如权利要求1所述的热解装置，其中，所述物料分布器还包括多个支撑柱，其竖直安装在所述热解炉中，用于支撑所述多个叶片和/或锥状物。

5.如权利要求4所述的热解装置，其中至少一个或全部所述支撑柱为耐高温金属杆。

6.如权利要求4所述的热解装置，其中至少一个所述支撑柱为吹气管，所述吹气管的壁上设有至少一个与所述热解炉气相连通的气体通道，来源于所述热解炉外的吹扫气体经所述吹气管壁上的气体通道被送入所述热解炉中，用于吹扫在热解炉中形成的热解气体，使其迅速离开热解炉。

7.如权利要求6所述的热解装置，其中被支撑在所述吹气管上的所述叶片和/或锥状物的垂直投影面覆盖所述气体通道。

8.如权利要求6所述的热解装置，其中所述气体通道沿轴向均匀分布在所述吹气管的壁上，并且所述气体通道的尺寸由上而下逐渐增大。 

9.如权利要求6所述的热解装置，其中，所述吹扫气体选自惰性气体、烟气、冷凝前或冷凝后的气态热解产物、和它们的混合物。

10.如权利要求6所述的热解装置，其中，所述吹扫气体在进入所述热解炉前被预热或与固态热解产物进行热交换。

11.如权利要求6所述的热解装置，其中所述吹扫气体是为所述碳质材料热解提供热量的气体热载体。

12.如权利要求6所述的热解装置，其中所述吹扫气体由下而上运行，与所述碳质材料和固体热载体的混合物逆流接触。

13.如权利要求1-12任何一项所述的热解装置，其中所述物料分布器的叶片为底部直径和/或高度相同或不同、尖端向上的圆锥形挡板。

14.如权利要求1-12任何一项所述的热解装置，还包括至少部分在所述热解炉内、位于所述物料分布器上方的物料混合器，所述碳质材料和固体热载体在其中被迫做紧密接触、并被充分混合后，直接落入所述物料分布器中。

15.如权利要求14所述的热解装置，其中，所述物料混合器包括上下交替设置使所述碳质材料和固体热载体的混合物集聚的聚拢叶片和/或锥状物和使所述碳质材料和固体热载体的混合物散开的分散叶片和/或锥状物。

16.如权利要求15所述的热解装置，其中所述聚拢锥状物为大口向上的锥形漏斗，所述分散锥状物为小口向上的的锥形漏斗和/或尖端向上的圆锥体。

17.如权利要求14所述的热解装置，其中经所述物料混合器混合的碳质材料与固体热载体的混合均匀度大于或等于70％。

18.如权利要求14所述的热解装置，其中所述物料混合器的横向尺寸小于所述物料分布器的横向尺寸。 

19.如权利要求1所述的热解装置，还包括至少一个自所述热解炉内表面向下倾斜延伸的围挡，所述围挡填补所述物料分布器的水平投影面与所述热解炉内表面之间的间隙，从而避免所述碳质材料和固体热载体的混合物经所述间隙直接落入所述热解炉的出口。