1.本公开大体上涉及被配置成增强系统内淤泥的热传递的管中壳或管中管式换热系统。


背景技术：

2.常规燃料源的可持续性和环境适用性已成为一种顾虑。由于与碳氢化合物燃烧相关的环境问题日益严重以及石油的可变成本，因此正在研究替代燃料的适用性并获得认可。
3.因此，例如藻类、废弃含碳材料、纤维素和木质纤维素生物质的粗有机材料的使用越来越被认为是生产原油/生物燃料的有前景的替代燃料源。
4.通常，粗有机材料被制成浓稠的、可泵送的淤泥，并在接近超临界温度和压力下在加工系统中进行处理以产生原油。在例如pct/nz2008/000309；pct/nz2011/000065；pct/nz2011/000066；和pct/nz2011/000067中公开的加工系统中，有机材料以淤泥形式作为粗产品原料进料到加工系统中，该粗产品原料可能具有磨蚀性和/或腐蚀性，特别是在加工系统中使用的高温和高压下。在一些系统中，原料进入泵送系统(驱动器)，其分两个阶段对原料进行加压，且设定点高达约350巴，之后经加压的原料被推入多个反应器中的下一个可用反应器中。在这里，原料在压力下被加热以将原料转化为包含原油/生物燃料的粗产品，然后将其冷却和减压。在一种形式的反应器中，原料进入反应器的内管并在沿着反应器分阶段移动的同时被加热，直到到达内管的末端并进入反应器的外管。在此阶段，穿过外管的淤泥可达到高达400℃的设定点温度，以将原料转化为原油形式的粗产品。热原油粗产品流然后通过连续阶段的进入原料沿着外反应器管和内反应器管之间的环形空间被推回。在沿着该环形空间向回移动时，热原油借由位于内反应器管内的较冷的进入的粗产品流通过经过内反应器管壁的热传递而被冷却。类似地，外反应器管中的热原油通过经过内反应器管壁的热传递而有助于加热内反应器管中的进入的粗产品流。最终，冷却的原油将到达环形空间的末端并离开反应器管被引导回驱动器泵送系统。泵送系统然后分阶段对冷却的原油进行减压。一些加工系统被设定成通过使用多个并行反应器来有效地加热、转化和冷却有机材料。在这些加工系统中的一些中，泵送系统通过对原料进行加压并将其推入相应的反应器而依次给每个反应器供料。在同一阶段，泵送系统从反应器接收经加压、冷却的原油粗产品。实际上，反应器管的至少一部分包括壳管式热交换器，通向发生反应的热端/反应区和原料进入而原油粗产品(通常作为淤泥)离开的经冷却的输送端。也可以使用外部加热器并且外部加热器可以包围反应器的热端以提供最终加热作用以达到转化所需的设定点温度。
5.能够在进料淤泥和工艺产品之间提供有效的热传递率是非常重要的，因为进料淤泥必须升高到反应温度，然后在反应之后，随后在排放之前冷却回环境水平。在反应温度下的反应过程非常迅速，并且实际上大部分的工艺时间都被工艺的加热和冷却步骤占用了。为了最大限度地提高热传递率的效率，大部分加热和冷却步骤都是通过再生方式进行的，其中热量从粗产品传递到进入的原料。热传递通常通过进料管/内管的壁发生，该壁浸在位
于外管中的粗产品流中。在位于内管和外管最内端的反应区，加热器可以被提供在外管外部，以将反应区内的材料温度提高到最佳水平。因为被加热的原料和被冷却的粗产品都是厚重的淤泥形式，因此由于厚淤泥会抑制自然对流，这种自然对流允许高效的热传递率，所以发现原料淤泥和原油粗产品淤泥之间的热传递率效率低。
6.因此，本发明的一个目的是提供一种热交换系统，该系统改善穿过该系统的淤泥原料和淤泥原油粗产品的热传递率，或者至少提供已知热交换系统的有用替代方案。
7.在本说明书中，参考了专利说明书、其他外部文件或其他信息来源，这通常是为了提供讨论本发明特征的上下文。除非另有特别说明，否则对此类外部文件或信息来源的引用不应被解释为承认此类文件或此类信息来源在任何权限内是现有技术或构成本领域公知常识的一部分。


技术实现要素：

8.在第一方面，本公开涉及一种热交换系统，其包括外管和通常位于外管内的内管。内管包括沿着内管的长度延伸的纵向轴线。热交换系统还包括固定的细长构件，其位于内管内并包括沿着细长构件的长度延伸的纵向轴线。内管安装在旋转驱动系统上，该旋转驱动系统包括驱动马达以使内管围绕其纵向轴线旋转。该系统进一步包括至少一个入口和至少一个出口，其各自位于外管或至少一个内管中。一个或多个突出构件从细长构件的外表面、内管的外表面或外管的内表面突出。
9.在一种形式中，内管包括至少一个入口。优选地，外管包括至少一个出口。
10.在一些形式中，细长构件是金属轴。细长构件可包括外表面，至少一个突出元件位于该外表面上。至少一个突出元件可以任选地呈螺纹的形式，该螺纹沿着细长构件的外表面的至少一部分延伸以为细长构件提供至少部分带螺纹的外表面。
11.在一种形式中，细长构件的外表面包括沿着其长度的至少一部分的多个突出部。细长构件优选地大体上居中位于内管内，使得内管和细长构件的纵向轴线大体上对齐。
12.在一种形式中，突出部成形为桨叶。
13.在一种形式中，内管包括内表面和外表面并且外表面包括至少一个突出元件。
14.任选地，至少一个突出元件呈螺纹的形式，该螺纹沿着内管的外表面的至少一部分延伸以为内管提供至少部分带螺纹的外表面。
15.在一种形式中，内管的外表面包括沿着其长度的至少一部分的多个突出元件。
16.任选地，突出元件成形为桨叶。
17.在第二方面，本公开涉及一种用于将包含有机材料的粗原料淤泥转化为原油的系统，该系统包括：加压部分，其包括入口和用于对原料进行加压的至少一个泵；加工部分，其包括根据前述权利要求中任一项所述的反应器，该反应器被配置成加热原料，在反应器的反应区内将原料转化为原油，并且在将原油从反应器中排出之前冷却原油；以及输出部分，其被配置成接收来自反应器的排出的原油并且包括减压室，该减压室在将原油经由出口从系统中排出之前对原油进行减压。
18.优选地，该系统进一步包括在入口和出口之间的流体流动路径和压力均衡系统，以在打开两个阀中的一个之前均衡沿着流体流动路径的两个阀之间的压力。
19.本发明也可以广泛地说包括在本技术的说明书中提及或指示的部分、元件和特
征，单独地或共同地，以及任何两个或更多个所述部分、元件或特征的任何或所有组合。在本文中提及在本发明涉及的领域中具有已知等价物的特定整数的情况下，此类已知等价物被视为并入本文，如同单独描述一样。
20.本说明书和权利要求中使用的术语“包括”意指“至少部分由
……
组成”。在解释本说明书和权利要求中包含术语“包括”的陈述时，也可以存在除以该术语开头的那些特征之外的其他特征。相关术语诸如“包含”和“具有”将以类似方式解释。
21.旨在提及本文公开的数字范围(例如，1至10)也包括提及该范围内的所有有理数和该范围内的任何有理数范围(例如，1至6、1.5至5.5和3.1至10)。因此，本文明确公开的所有范围的所有子范围在此明确公开。
22.如本文所用，名词前的术语“(一个或多个)”意指该名词的复数和/或单数形式。如本文所用，术语“和/或”意指“和”或“或”，或在上下文允许的情况下意指两者。
附图说明
23.现在将仅通过示例的方式并参考附图来描述实施例，其中：
24.图1是可使用根据本发明的热交换系统的用于将有机材料转化为原油的加工系统的一种形式的示意图；
25.图2是根据本发明的壳管式热交换系统的一种形式的示意性横截面侧视图；
26.图3是可放置在根据本发明的热交换系统的外管内的内管的一种形式的示意性横截面侧视图，内管在一端安装到管支撑件上；
27.图4是包括呈翅片形式的多个突出部的细长构件/搅拌臂的一种形式的示意性横截面侧视图，该突出部可以放置在根据本发明的壳管式热交换系统的内管内；和
28.图5示出了示意性横截面视图，其示出了一种形式的反应器，该反应器包括外管/壳、安装在管支撑件上的旋转内管和固定的细长构件/搅拌臂，其中细长构件和内管同心地布置在外管内；
29.图6a示出了内管的另一种形式的示意性横截面侧视图，该内管安装在管支撑件上并且包括沿着内管的长度等距定位的多个翅片；
30.图6b示出了与旋转驱动系统接合的图6a的内管的示意性横截面俯视图；和
31.图7示出了内管的又一种形式的示意性侧视图，该内管包括单个突出构件，该突出构件围绕该管盘旋以形成螺纹。
具体实施方式
32.现在将参考图1至图7描述各种实施例和制造方法。在这些图中，在不同的实施例中使用相同的附图标记来指示相同的特征。在以下描述中使用诸如术语
‘
前’、
‘
后’、
‘
上’、
‘
下’和其他相关术语的方向性术语仅是为了便于描述和参考，并非旨在进行限制。
33.一般而言，本发明涉及一种加工系统，该加工系统包括热交换器，该热交换器具有沿着穿过热交换器的流体流动路径的至少一部分的至少一个旋转元件并且包括一个或多个突出构件，该一个或多个突出构件被配置成搅拌/混合/拌料沿着流体流动路径传递的重淤泥材料以帮助热交换器内的热传递。本发明还涉及在加工系统中使用的热交换器。
34.图1示出了用于将固
‑
液浆料/淤泥加工成替代石化产品的加工系统1的一种形式，
该替代石化产品另外可以被称为原油、碳氢化合物或生物燃料。系统1包括加压部分2、加工部分3和输出部分4。加压部分2经由入口接收要加工的固
‑
液浆料原料7并对原料7进行加压；加工部分3加热并加工加压的原料7，然后冷却所得粗产品流；并且输出部分4对产品流进行减压并通过出口输出产品流。
35.原料7可由各种有机材料制成，以转化为有用的碳氢化合物燃料，例如干洗淤泥、生物固体淤泥、脱木素淤泥和/或用于生产碳氢化合物的藻类。淤泥是通过将有机材料与水或含水材料混合以制备可泵送淤泥而制备的混合物。通常，原料7可以是任何生物/有机材料，其可以在高压系统中被加工以转化为原油/碳氢化合物/生物燃料。此类原料还可以含有磨蚀性和/或“脏”微粒物质，其对系统的阀和组成部件具有磨蚀性和/或腐蚀性。此外，如果达到特定流速并且在没有避免此类速度的控制的情况下，系统1的阀和组成部件可能被损坏。固
‑
液浆料原料7也可被称为淤泥、流体、生物质或指示将被转化为替代石化原料诸如原油/碳氢化合物/生物燃料的有机材料的其他术语。
36.在图1所示的处理过程中，原料经由入口进入加压部分2并在被加工部分3加工之前被加压。加压部分2通常包括经由导管连接到第一泵11的进料罐10，止回阀13位于该导管上。
37.在一种形式中，第一泵11包括第一活塞12，其在气缸内上下移动并且由任何合适的装置驱动。然而，如果使用替代形式的泵，则活塞可以用其他合适的泵送装置代替，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
38.第一泵11被配置成从进料罐10中抽出原料7并提供初始低增压。例如，可以通过移动活塞12以产生真空而将原料7从进料罐10中抽出。这使原料7经由导管和止回阀13从进料罐10移动到第一泵11。止回阀13防止原料7朝向进料罐10移回。
39.加压部分2还任选地包含添加剂罐14，其被配置成包含添加剂14a。添加剂罐与添加剂泵15连接，该添加剂泵15经由将添加剂罐14连接到第一泵11的导管将一种或多种添加剂泵送到第一泵11。这在第一泵11中产生原料7和添加剂14a混合物。
40.第一阀/混合阀16可定位在与第一泵11和加压元件诸如第二泵17连接的导管上。第一阀16可被关闭以允许第一泵11混合泵11内的原料7与添加剂14a，并且阀可被打开以允许原料/混合物经由导管从第一泵11泵送到第二泵17。
41.从进料罐10中排出的原料7可以形成磨蚀性或腐蚀性流体流，其被泵送通过加工系统1中的各种导管或管线、阀反应器和/或分离单元。
42.第二泵17可以是高压泵，其包括呈柱形形式的泵壳，第二活塞18位于该泵壳内。第二活塞18任选地是浮动活塞。第二活塞18被配置成以通常的方式沿着圆柱形泵壳来回滑动。如果使用替代形式的泵，则活塞可以用其他泵送装置代替，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
43.第二泵17被配置成对离开第一泵11和阀16的粗原料淤泥7进行加压。第二泵17还可以与位于第二泵和加工部分3的一个或多个反应器之间的至少一个第二阀/加压阀19连接。在一种形式中，该系统可以包括单个反应器。在其他形式中，该系统可以包括并联布置的多个反应器。在使用多个反应器的情况下，该系统将包括用于每个反应器的隔离阀(section valve)19。每个第二阀19将位于相应反应器的上游。
44.为简单起见，将描述包括单个反应器的系统，但应理解包括多个反应器的系统将
以相同方式操作。
45.在原料7被第一泵11泵送到第二泵17中之后，第一阀16和第二阀19被关闭并且粗原料淤泥被加压。
46.然后可以打开(一个或多个)第二阀19以允许加压的粗原料淤泥7从第二泵17移动到加工部分3。
47.第一阀16和第二阀19；以及第一泵11和第二泵17都形成加压部分2的一部分。
48.任选地，该系统可以适于通过沿着导管的一部分或在其他合适的位置包括加热器(未示出)来允许原料7在加压部分2中被适度预热。
49.加工部分3被配置成将加压的粗原料淤泥7加热到超临界或接近超临界温度。通常，原料7将被加热到250℃和400℃之间的温度。然而，可以设想该系统和方法也可用于在该范围之外的温度下加工原料7。
50.如上所述，原料7可以仅在加压部分2中加压。可替代地，粗原料淤泥7可改为仅在加工部分3中加压。在又一种形式中，原料7可以在加压部分2中被初始加压并且可以在加工部分3中被进一步加压。
51.如图1所示，加工部分可以包括至少一个加工容器/反应器20或并联的多个反应器。每个反应器20包括第一级27和第二级26。反应器还包括第一端30和基本上与第一端30相对的第二端31。反应器包括用于接收粗原料淤泥7的入口28。在一种形式中，入口定位在反应器的第一端30处或附近并且连接到第二阀19的出口。反应器还包括用于排出粗产品/原油的出口24。在优选形式中，出口24也定位在反应器的第一端30处或附近。然而，在其他形式中，出口可以定位在反应器上的任何其他合适的位置。
52.反应器的第一级27可包括第一管/内管21，第一管/内管21包括第一端和第二端32。内管21的第一端位于反应器20的第一端。内管与反应器入口28流体连接。在优选形式中，反应器入口包括形成在内管21中内管的第一端处或附近的开口。内管/第一管21同心地定位在形成反应器20的外罩的第二管/外管22内。外管22具有位于反应器20的第一端处的第一端和位于反应器20的第二端处的第二端。外管与反应器出口24流体连接。在优选形式中，反应器出口24包括形成在外管22中外管的第一端处或附近的开口。通常，出口形成在外管22的第一端处或附近。在第一管21的外周表面和第二管22的内表面之间提供空间(优选环形空间)。该空间限定反应器20内的第二级26并通向出口24。
53.第一管/内管21比外管22更短，使得内管的第二端32终止在反应器20的第二端31之前。在第一管21的第二端32和反应器20的第二端31之间提供空间。该空间形成反应区/反应室23，其中加压的高温原料7反应以形成粗产品流8。入口28、内管21、反应区23、外管22和出口24形成流体通路，粗原料淤泥7沿着该流体通路穿过反应器20。第一管21和第二管22的内表面和外表面都是热传递表面。
54.反应器20的每个端部30、31都是密封的，除了入口28进入反应器20的位置和出口24离开反应器的位置。这种布置允许反应器20用作压力容器，其中在反应器内保持相同的压力。
55.在使用中，原料7经由入口28进入内管21。粗原料淤泥7移动通过由内管21限定的流体流动路径并在到达反应区23之前被加热，其中原料7优选地通过加热系统25被进一步加热到所需温度，该温度使原料7反应以形成粗产品流。粗产品流可以是包含来自反应器20
的粗产品的磨蚀性和/或腐蚀性流体流。
56.加热系统25被配置成将反应室23中的加压原料7加热到250℃和400℃之间。加热系统25可包括一个或多个加热器，诸如元件或其他合适的加热设备。加热系统25可直接插入反应区23中以加热原料7，或者其可适于位于反应区23的外部，以便在反应区23的位置处或附近加热反应器20的壁。
57.加热系统25可以被配置成通过辐射、对流、传导、电磁辐射，包括微波和超声波辐射，或者此类加热方法的任何组合或者通过类似的加热方法来加热反应室23中的加压粗原料淤泥7。
58.粗产品8(其可包含未反应的原料7)然后沿着流体流在内管壁和外管壁之间移动，如第二级26所定义的，其中粗产品流8被冷却到环境温度或接近环境温度，例如等于或低于80℃，然后经由出口24从加工部分3中排出。
59.实际上，内管21和外管22形成逆流热交换器。任选地，第一管21由高导热材料制成，诸如薄壁金属管，以确保高热传递系数。此外，促进淤泥的搅拌/混合/拌料以改善热传递的翅片或其他搅拌元件可结合到反应器20的热传递表面上或结合到反应器20的热传递表面中。例如，一个或多个搅拌元件可从内管的外表面和/或外管的内表面和/或位于内管内的居中定位轴向构件/搅拌臂的外表面突出，如稍后将在本说明书中进一步详细讨论的。
60.出口24位于反应器20的外围上，并且优选定位为靠近入口28。然而，可以设想出口24可位于加工容器20上的其他合适位置，这取决于容器的内部布置。
61.在一种形式中，反应器20的容积至少是第二泵17的扫掠容积的六倍。这种容积差使得要加工的材料能够在泵17被致动时以间歇阶段移动通过加工容器。也就是说，泵17的一个循环将使材料的单次负荷移动通过反应器20的路程的六分之一，相较于借助泵17的致动将相同负荷的流体流推入反应器中并借助泵的下一个连续动作从反应器20中抽出的情况，从而允许原料7在反应器20内的停留时间更长。通过允许更长的停留时间，原料7能够被更容易地加热到所需温度并被给予足够的时间以在反应器内进行所需的转化反应。
62.反应器还可以被配置成在第一级27和第二级26之间提供更有效的热传递。图1至图7示出了反应器20的一种形式，其可以与用于将有机材料加工成替代石化产品/原油的系统1一起使用。反应器包括外管/壳22和同心地位于外管22内的内管21。优选地，内管21和外管22均为圆柱形并且内管21同轴且同心地位于外管22内，使得内管21的外弯曲壁与外管22的内弯曲壁等距。反应器20还包括通向内管21的入口28和从外管22引出的出口24。
63.在一种形式中，内管21和外管22中的至少一个围绕穿过内管21和外管22的中心的纵向轴线同心地定位。在管21、22两者都旋转的情况下，管可以沿相反的方向旋转。优选地，内管21被配置成围绕其纵向轴线旋转，而外管22保持静止。
64.在一种形式中，如图5至图6b所示，内管21被配置成围绕其纵向轴线旋转并且包括细长主体，该细长主体包括第一端和第二端。内管安装在内管支撑件160上。内管支撑件160包括主体，该主体包括固定部分和连接到旋转驱动系统的旋转部分。在一种形式中，内管支撑件160的旋转部分包括冠状轮，该冠状轮可操作地附接到内管21的第一端和/或第二端并且还被可操作地配置成与旋转驱动系统接合。旋转驱动系统由驱动马达170提供动力，该驱动马达170由电子控制器200控制，如图6b所示。在一种形式中，旋转驱动系统经由与管支撑件160成直角定位的小齿轮轴180与驱动马达接合。优选地，旋转驱动系统还包括与马达、小
齿轮轴和电子控制器200接合的小齿轮190，以控制内管21的旋转速度。当由马达170驱动时，使内管支撑件160的旋转部分或冠状轮旋转，这使内管21在外管22内旋转。优选地，旋转驱动系统被配置成使内管21以低速旋转，诸如低于约60
‑
70rpm。
65.在一种形式中，内管21的弯曲外表面包括一个或多个内管突出部21a以在内管旋转时帮助搅拌或拌料穿过第二级26即穿过外管22的粗产品淤泥8。通过搅拌/拌料淤泥，可以改善内管21和外管22之间的热传递效率。在一种形式中，内管21包括多个突出部21a。突出部21a可以采用任何合适的形状和尺寸。例如，突出部21a可以形成为二维形状，诸如翅片、叶片或三维形状，诸如凸耳。图3示出了内管21的一种形式，其包括从内管21的外表面突出的呈翅片形式的多个突出部21a。突出部21a可以沿着管21的长度和/或在管21的圆周周围等距间隔开。任选地，突出部可以包括远端，其尺寸和形状被设计成刮擦外管22的内表面或至少位于外管22的内表面附近。在一种形式中，第一系列对齐的突出部，诸如翅片，可以沿着管的长度间隔开以形成第一排突出部/翅片，并且第二系列对齐的突出部，诸如翅片，可以沿着管21的长度在管21的相反侧上间隔开以形成第二排突出部或翅片。在又一种形式中，内管21可包括单个突出部。在一种形式中，单个突出部可包括螺纹，该螺纹沿着内管21的外表面的长度的至少一部分或全部延伸，如图7所示。内管21的带螺纹外表面不仅有助于搅拌穿过外管22中的第二级26的粗产品淤泥8，而且还可以被配置成通过在流动方向上带螺纹来促进淤泥沿着外管22移动。在可替代布置中，内管21的外表面可以在与外管22内的材料流动相反的方向上带螺纹以阻碍粗产品淤泥8通过第二级26的流动并且因此增加粗产品淤泥在外管22内的停留。
66.另外或可替代地，反应器包括至少一个细长构件/搅拌臂130，其位于内管21内并且沿着内管的长度的至少一部分延伸，如图5所示。优选地，细长构件130沿着内管21的全长延伸或至少从管的第一端延伸到反应区。搅拌臂可以位于内管21的中心以沿着内管21的纵向旋转轴线放置，或者搅拌臂130可以偏离旋转轴线。在一种形式中，内管21包括两个或更多个搅拌臂，其中的至少一个偏离内管21的旋转轴线。在特别优选的形式中，细长构件/搅拌臂130包括轴，该轴沿着内管21的长度的至少一部分延伸并且同心地位于管21内以沿着内管21的旋转轴线放置。搅拌臂/轴130可以包括外表面，该外表面包括从细长构件130的外表面突出的一个或多个搅拌臂突出部130a，如图4所示。突出部130a可以采用任何合适的形状和尺寸。例如，突出部130a可以形成为二维形状，诸如翅片、叶片或三维形状，诸如凸耳。突出部/翅片可以沿着细长构件/轴130的长度和/或在轴130a的圆周/外围周围等距间隔开。任选地，突出部可包括远端，其尺寸和形状被设计成刮擦内管21的内表面或至少位于内管21的内表面附近。在一种形式中，第一系列对齐的突出部，诸如翅片，可以沿着细长构件130的长度间隔开以形成第一排突出部/翅片，并且第二系列对齐的突出部，诸如翅片，可以沿着细长构件130的长度在细长构件的相反侧上间隔开以形成第二排突出部/翅片。在又一种形式中，细长构件130可包括单个突出部。在一种形式中，单个突出部可包括螺纹，该螺纹沿着细长构件130的外表面的长度的至少一部分或全部延伸。带螺纹的外表面不仅有助于搅拌穿过内管21的粗原料淤泥7，而且也可以被配置成通过在流动方向上带螺纹来促进淤泥7沿着内管21移动。在可替代布置中，细长构件130的外表面可以在与内管21内的材料流动相反的方向上带螺纹以阻碍粗原料7通过内管21的流动并因此增加原料在内管21内的停留。在一种形式中，细长构件/搅拌臂可包括形成为类似于弹簧形状的长螺旋物的实心杆。
67.在另一种形式中，搅拌臂130可以被配置成旋转。任选地，搅拌臂可以被配置成沿与内管的旋转方向相反的方向旋转。例如，搅拌臂可以与对于内管的马达和电子控制系统而言的第二马达和第二电子控制系统接合以控制搅拌臂的速度和方向。可替代地，搅拌臂可以与与内管相同的马达和控制系统接合，但可连接到驱动系统，该驱动系统被配置成使搅拌臂沿与内管的方向相反的方向旋转。在另一种形式中，搅拌臂被配置成在内管保持静止时旋转。
68.在又一种形式中，外管22可被配置成围绕内管21旋转。例如，外管可以被配置成沿与内管的旋转方向相反的方向旋转。例如，外管可以与缺失臂的第二马达和第二电子控制系统接合以控制搅拌臂和外管的速度和方向。在另一种形式中，外管可以与第三马达和第三电子控制系统接合以控制外管的速度和方向。可替代地，外管可以与与内管相同的马达和控制系统接合，但是可以连接到驱动系统，该驱动系统被配置成使外管沿与内管的方向相反的方向旋转。可替代地，外管可被配置成旋转，而内管可保持静止。在一种形式中，外管和搅拌臂都沿第一方向旋转，而内管保持静止或沿与搅拌臂和外管相反的第二方向旋转。
69.在一种形式中，外管22的内表面包括一个或多个突出部，诸如翅片、叶片或三维形状，诸如凸耳。例如，外管22的内表面可包括多个翅片，其刮擦内管21的外表面或至少位于内管的外表面附近。任选地，翅片被布置成沿外管的长度延伸的一排，或者翅片被布置成沿着外管的长度盘旋。在一种形式中，外管的内表面包括单个突出部，该单个突出部形成沿着外管的内表面的螺纹并且大体上沿着外管的长度延伸。
70.如上所述，反应器20的第一管21和第二管22优选是同心的，其中第一管21定位在第二管22内部并且在它们之间限定环形空间。然而，可以设想反应器20的第一管21和第二管22可以具有不同的形状和布置，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
71.现在参考系统1的输出部分4，每个反应器20的出口24经由导管将相应的反应器20连接到输出部分4。排出的粗产品，其也可以是磨蚀性或腐蚀性的，沿着该导管移动到输出部分4。任选地，该导管包括一个或多个阀，其通常在操作期间打开，但是当特定反应器断开连接以便维护时，这些阀可以被关闭。在这种布置中，在系统包括多个反应器的情况下，可以关闭通过选择的反应器的流体流动路径，以将反应器与系统隔离以进行清洁或维护，并允许系统继续用于加工穿过另一个正在运行的反应器的粗材料。
72.输出部分4任选地包括用于从粗产品流中分离出气体的高压气体分离器40。在使用气体分离器的实施例中，反应器20的出口24与高压气体分离器40的入口连接，该高压气体分离器可以是已知类型的，使得粗产品8从反应器20经由导管移动到气体分离器40。反应器20中夹带或形成并保留在粗产品8内的任何气体能够借助于通过与气体分离器40连接的吹扫阀48从气体分离器40吹扫而离开系统。
73.如果气体分离器40包括在系统1内，则输出部分还可以包括与反应器20的出口24或与气体分离器的出口42连接的第三阀41。第三阀41还与压力释放室流体连通。在一种形式中，压力释放室形成第三泵44的一部分。
74.第三泵44通常是高压泵，其既充当减压室又充当排放泵。在一种形式中，第三泵44包括形成减压室的泵壳。泵壳包括入口端和非入口端，粗产品淤泥可以通过该入口端进入泵壳。优选地，泵壳呈气缸的形式，第三活塞45位于该气缸内。当粗产品流经由打开的第三阀41进入泵壳时，活塞朝向壳体的另一端移动以允许粗产品流进入第三泵44中。
75.第三阀41被控制为与加压部分2中的第一阀16同时打开。这允许在粗原料7的负荷经由第一阀16进入加工部分3的同时，粗产品8的负荷离开加工部分3，而不显著改变加工部分3中的压力水平。释放阀41用于自动地将第三泵44内的压力保持在与加工部分3中大致相同的压力，以及与如在第二泵将原料7的负荷转移到加工部分3中时由第二泵17的泵作用产生的大致相同的压力。当原料7的新负荷的转移完成并且粗产品8的最近负荷的转移完成时，第二阀19和第三阀41都关闭。第三活塞45继续朝向泵壳的非入口端移动，这造成泵壳/减压室的原料接收部分的容量增加，从而使原料7减压。优选地，粗产品流8被减压到环境水平或接近环境水平。
76.溶解在粗产品流中并且在气体分离阶段没有被吹扫的任何气体然后可以经由第四阀47喷出，该第四阀47与第三泵44连接并且也可以起到使粗产品流减压的作用。
77.第三泵44优选地还与呈出口阀46形式的第五阀连接。这允许通过第三泵44的致动将减压的粗产品流8通过出口阀46泵出，该出口阀46是打开的以允许粗产品流从系统1中排出。
78.由于粗产品流处于环境压力或接近环境压力，所以出口阀46受到较少磨损，因此比在高压下通过出口阀排出粗产品流的情况更可靠。
79.第四阀47有助于在第三阀41关闭之后但在出口阀46打开之前降低第三泵44中的粗产品流的压力，从而避免在出口阀46打开时的快速磨损。
80.在优选形式中，采用压力均衡系统来平衡第二泵17和气体分离器40之间以及第二泵17和第三泵44之间的压力，以在打开操作阀16和41之前均衡压力。这有助于确保这些阀在打开操作期间不会被淤泥移动损坏。优选地，压力均衡系统被配置成在打开两个阀中的一个以允许材料穿过其之前均衡沿着流体流动路径的两个阀之间的压力。
81.以上描述了可与本发明的反应器一起使用的用于将固
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液浆料原料7转化为替代石化产品的通用方法的一个实施例。然而，在不脱离本发明范围的情况下，其他方法可以改为与本发明的反应器一起使用。例如，本发明的反应器可以与pct/nz2008/000309；pct/nz2011/000065；pct/nz2011/000066；和pct/nz2011/000067中描述的任何方法一起使用。
82.已经发现以上系统和方法在改善粗原料7和粗产品流8之间的热传递率方面特别有利。通过在内管中和/或在反应区和/或外管中搅拌/拌料淤泥，热交换系统中的热量增益和热量损失很容易通过重淤泥分散。例如，通过独立地使内管21在外管22内的粗产品8内部旋转，并通过在内管、外管和/或搅拌臂上提供一个或多个突出构件，在原料淤泥7和粗产品淤泥8中产生剪切和搅拌作用，从而进一步增加热传递。搅拌/拌料效果作用随着旋转内管和/或搅拌臂和/或外管的旋转而持续发生，即使离散负荷的粗材料被连续泵入内管中并且从加工部分中连续输出离散负荷的粗产品以形成连续的加工系统。在至少一个固定搅拌臂/轴位于旋转内管21内的实施例中，这种剪切/搅拌/拌料作用进一步增强。为了进一步改善热传递率，本发明允许一个或两个旋转内管和(一个或多个)固定轴的外表面均具有一个或多个突出部，以增加原料淤泥和粗产品淤泥的剪切和搅拌作用。
83.为了提供足够的强度和弹性，突出构件可以由任何合适的材料制成，但优选地由不锈钢制成。
84.从常规的化学工程设计实践中预期热传递率将得到显著改善，并且预计超过两倍。由于反应器产生的粗产品的生产率几乎完全取决于加热原料和冷却粗产品所花费的时
间，因此预计通过使用本发明的反应器，反应器生产率将翻倍。
85.已经仅通过示例的方式描述了本发明的优选实施例并且在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行修改。