CH721134A2

CH721134A2 - Pyrolysis system for the treatment of solid organic waste

Info

Publication number: CH721134A2
Application number: CH000039/2024A
Authority: CH
Inventors: Hu Jin
Original assignee: Greenlina Sa
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2025-03-31

Abstract

L'invention concerne un système de pyrolyse pour traiter des déchets solides organiques, comprenant un corps cylindrique extérieur (14) du réacteur de pyrolyse et un corps cylindrique intérieur (20) du réacteur de pyrolyse. Au moins un composant tubulaire en forme de U est disposé dans le cylindre intérieur (20) du réacteur. Le composant tubulaire en forme de U comprend un tube en forme de U disposé dans la partie supérieure de la cavité intérieure du cylindre intérieur (20) du réacteur, et les deux extrémités ouvertes du tube en forme de U sont respectivement reliées à la sortie du conduit d'entrée des gaz de combustion (18) du composant tubulaire en forme de U et à l'entrée du conduit de sortie des gaz de combustion (26) du composant tubulaire en forme de U. L'entrée du conduit d'entrée des gaz de combustion (18) est ouvert aux gaz de combustion à haute température et la sortie du conduit de sortie des gaz de combustion (26) du composant tubulaire en forme de U est reliée à la sortie d'évacuation des fumées du passage d'air chaud (27) par une dérivation. Le système de pyrolyse de la présente invention utilise une partie des gaz de combustion à haute température pour chauffer directement les matériaux dans le réacteur à travers le composant tubulaire en forme de U, ce qui permet d'augmenter la zone d'échange de chaleur et d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie.A pyrolysis system for treating organic solid waste, comprising an outer cylindrical body (14) of the pyrolysis reactor and an inner cylindrical body (20) of the pyrolysis reactor. At least one U-shaped tubular component is arranged in the inner cylinder (20) of the reactor. The U-shaped tubular component comprises a U-shaped tube arranged in the upper part of the inner cavity of the inner cylinder (20) of the reactor, and the two open ends of the U-shaped tube are respectively connected to the outlet of the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component and the inlet of the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component. The inlet of the flue gas inlet duct (18) is open to high-temperature flue gas, and the outlet of the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component is connected to the flue gas discharge outlet of the hot air passage (27) by a bypass. The pyrolysis system of the present invention uses a part of the high-temperature flue gas to directly heat the materials in the reactor through the U-shaped tubular component, thereby increasing the heat exchange area and improving the energy utilization efficiency.

Description

Domaine techniqueTechnical field

[0001] L'invention appartient au domaine de l'énergie et de la technologie chimique, en particulier à un système de pyrolyse économe en énergie pour le traitement de déchets solides organiques. [0001] The invention belongs to the field of energy and chemical technology, in particular to an energy-saving pyrolysis system for the treatment of organic solid waste.

État de la techniqueState of the art

[0002] La croissance économique et l'évolution des modes de consommation et de fabrication entraînent une augmentation rapide de la production de déchets plastiques dans le monde. La production mondiale de plastique est en augmentation depuis plus de 50 ans. En outre, le plastique étant un matériau non biodégradable, il subsiste dans le sol et pollue l'environnement s'il est enfoui. Actuellement, seuls 14% des emballages plastiques sont recyclés dans le monde [source https://www.theguardian.com/sustainable-business/2017/feb/22/plastics-recycling-trashchemicals-styrofoam-packaging] et environ 8 millions de tonnes de plastique sont rejetées dans l'océan chaque année. Ils sont parfois pris pour une proie et sont ingérés par les animaux marins et les oiseaux, ce qui affecte gravement leur santé. Certains plastiques, combinés à des produits chimiques industriels, polluent les océans depuis des décennies, ce qui peut induire l'introduction de toxines dans la chaîne alimentaire. Selon un rapport récent de la Fondation Ellen MacArthur, le recyclage des 86 % restants de plastique utilisé dans les emballages et produits d'emballage à usage unique peut potentiellement générer des revenus de 80 à 120 milliards de dollars [source https ://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/the-new-plasticseconomy-rethinking-the-future-of-plastics]. [0002] Economic growth and changing consumption and manufacturing patterns are leading to a rapid increase in plastic waste production worldwide. Global plastic production has been increasing for over 50 years. Furthermore, since plastic is a non-biodegradable material, it persists in the soil and pollutes the environment if landfilled. Currently, only 14% of plastic packaging is recycled worldwide [source https://www.theguardian.com/sustainable-business/2017/feb/22/plastics-recycling-trashchemicals-styrofoam-packaging] and around 8 million tonnes of plastic are released into the ocean each year. They are sometimes mistaken for prey and ingested by marine animals and birds, seriously affecting their health. Some plastics, combined with industrial chemicals, have been polluting the oceans for decades, which can lead to the introduction of toxins into the food chain. According to a recent report by the Ellen MacArthur Foundation, recycling the remaining 86% of plastic used in single-use packaging and packaging products can potentially generate revenues of $80 billion to $120 billion [source https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/the-new-plasticseconomy-rethinking-the-future-of-plastics].

[0003] Bien que l'incinération ait été jusqu'à présent la méthode prédominante d'élimination des déchets, l'augmentation récente de la quantité et de la variété des déchets a changé une politique de promotion pure et simple de l'incinération des déchets à une politique encourageant également la réduction des déchets par une limitation de la quantité de déchets produits, ainsi que par une revalorisation des déchets par recyclage en tant que ressource. Par ailleurs, l'impact négatif des émissions d'incinération sur l'environnement, notamment par la pollution de l'air et des sols, nécessite l'utilisation de technologies avancées, notamment pour limiter la production de dioxines. Actuellement, 50 millions de tonnes de déchets généraux sont générés chaque année, dont environ 75% sont incinérés. Les émissions toxiques et dangereuses associées à l'incinération soulèvent une problématique importante qui doit être sérieusement considéré. [0003] Although incineration has been the predominant method of waste disposal until now, the recent increase in the quantity and variety of waste has changed a policy of purely promoting waste incineration to one that also encourages waste reduction by limiting the amount of waste produced, as well as by revalorizing waste through recycling as a resource. Furthermore, the negative impact of incineration emissions on the environment, particularly through air and soil pollution, requires the use of advanced technologies, particularly to limit the production of dioxins. Currently, 50 million tons of general waste are generated each year, of which approximately 75% is incinerated. The toxic and hazardous emissions associated with incineration raise an important issue that must be seriously considered.

[0004] La technologie de revalorisation énergétique des déchets a généralement pour objectif de traiter les matériaux potentiels contenus dans les déchets, notamment les plastiques, la biomasse et les pneus en caoutchouc, et de les transformer en produits combustibles, comme des biocarburants. En tant qu'alternative à la technologie de l'incinération, la pyrolyse a été développée dans les années 1970 pour limiter la production de dioxines. La pyrolyse est un procédé simple qui consiste à chauffer des matériaux ou des matières organiques dans un environnement pauvre ou privé d'oxygène et à les décomposer en des fractions solides, liquides et gazeuses. L'avantage du processus de pyrolyse est sa capacité à pouvoir craquer les déchets de plastique/caoutchouc non triés et non nettoyés ou d'autres déchets solides organiques. En outre, contrairement à l'incinération, la pyrolyse n'émet pas d'émissions toxiques ou nocives dans l'environnement et n'aggrave pas une situation qui se détériore depuis de nombreuses années. [0004] Waste-to-energy technology generally aims to treat potential materials contained in waste, including plastics, biomass, and rubber tires, and transform them into combustible products, such as biofuels. As an alternative to incineration technology, pyrolysis was developed in the 1970s to limit the production of dioxins. Pyrolysis is a simple process that involves heating materials or organic matter in an oxygen-deficient or oxygen-free environment and breaking them down into solid, liquid, and gaseous fractions. The advantage of the pyrolysis process is its ability to crack unsorted and uncleaned plastic/rubber waste or other organic solid waste. Furthermore, unlike incineration, pyrolysis does not release toxic or harmful emissions into the environment and does not worsen a situation that has been deteriorating for many years.

[0005] Comparaison des émissions de gaz à effet de serre des procédés de pyrolyse avec d'autres procédés de traitement des déchets [Sam Haig, et.al Plastic to oil IFM002 final report „Zero Waste Scotland“] : Les émissions associées à la fabrication des matières premières (à l'exclusion des flux de déchets plastiques) sont de 13,0 kg de CO2. Dans le cas de la pyrolyse, cela est dû à l'hydrogène consommé dans le processus. Les émissions sur site résultant de l'incinération du gaz de pyrolyse, des résidus de distillation et de 3 % du produit diesel obtenu sont de 56 kg de CO2. Les émissions associées à tous les éléments de transport (produits et déchets) sont de 197 kg de CO2. Sur la base de ces données, les émissions associées au craquage thermique sont de 266 kg de CO2. Les économies d'émissions associées au remplacement de la production de diesel fossile sont de 426 kg de CO2. Globalement, les émissions nettes de la pyrolyse sont donc de -160 kg de CO2. [0005] Comparison of greenhouse gas emissions from pyrolysis processes with other waste treatment processes [Sam Haig, et.al Plastic to oil IFM002 final report „Zero Waste Scotland“]: Emissions associated with the manufacture of raw materials (excluding plastic waste streams) are 13.0 kg CO2. In the case of pyrolysis, this is due to the hydrogen consumed in the process. On-site emissions from the incineration of pyrolysis gas, stillage residues and 3% of the resulting diesel product are 56 kg CO2. Emissions associated with all transport elements (product and waste) are 197 kg CO2. Based on this data, emissions associated with thermal cracking are 266 kg CO2. Emission savings associated with replacing fossil diesel production are 426 kg CO2. Overall, the net emissions from pyrolysis are therefore -160 kg of CO2.

[0006] Les matières premières plastiques usagées proviennent principalement de mélanges de déchets de polyéthylène (PE), de polypropylène (PP), de polystyrène (PS), de chlorure de polyvinyle (PVC) et d'autres produits plastiques de la vie quotidienne, tels que les films agricoles, les sacs d'emballage alimentaire, les déchets plastiques techniques ou les déchets plastiques mixtes triés dans les décharges d'ordures ménagères. Les matières premières des déchets de caoutchouc proviennent principalement du caoutchouc naturel (NR), du caoutchouc styrène-butadiène (SBR), du caoutchouc polybutadiène (BR) et d'autres mélanges de déchets de produits en caoutchouc, tels que les pneus usagés, les semelles en caoutchouc et les produits de pièces en caoutchouc, etc. Dans des conditions normales, la température de décomposition du polyéthylène (PE) est d'environ 265 °C, la température de décomposition du polypropylène (PP) est de 350-400 °C, la température de décomposition du polystyrène (PS) est d'environ 300 °C, la température de décomposition du polychlorure de vinyle (PVC) est de 150 °C, le caoutchouc naturel (NR) se décompose rapidement à 270 °C et le caoutchouc chlorobutadiène (CR) se décompose à 230-260°C. Les déchets plastiques sont constitués de PE, PP, d'un mélange de divers plastiques tels que PS, PVC..., tandis que les déchets de caoutchouc sont un mélange de divers caoutchoucs tels que NR, SBR, BR, CR..., etc. Certains plastiques (tels que le PE, PVC) ou caoutchoucs (tels que le CR) peuvent être thermiquement craqués ou dépolymérisés à des températures relativement basses, tandis que d'autres plastiques (tels que PP) ou caoutchoucs (tels que NR) nécessitent des températures plus élevées pour une décomposition thermique complète efficace. [0006] Waste plastic raw materials mainly come from mixtures of waste polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC) and other everyday plastic products, such as agricultural films, food packaging bags, engineering plastic waste or mixed plastic waste sorted from household waste dumps. Waste rubber raw materials mainly come from natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR) and other mixtures of waste rubber products, such as used tires, rubber soles and rubber parts products, etc. Under normal conditions, the decomposition temperature of polyethylene (PE) is about 265 °C, the decomposition temperature of polypropylene (PP) is 350-400 °C, the decomposition temperature of polystyrene (PS) is about 300 °C, the decomposition temperature of polyvinyl chloride (PVC) is 150 °C, natural rubber (NR) decomposes rapidly at 270 °C, and chlorobutadiene rubber (CR) decomposes at 230-260 °C. Plastic waste consists of PE, PP, a mixture of various plastics such as PS, PVC..., while rubber waste is a mixture of various rubbers such as NR, SBR, BR, CR..., etc. Some plastics (such as PE, PVC) or rubbers (such as CR) can be thermally cracked or depolymerized at relatively low temperatures, while other plastics (such as PP) or rubbers (such as NR) require higher temperatures for efficient complete thermal decomposition.

[0007] Les autres déchets solides organiques proviennent des déchets domestiques urbains, des déchets agricoles et forestiers, et de certains déchets industriels, comprenant principalement le papier, les déchets alimentaires, la biomasse, les boues industrielles, etc. Les déchets solides organiques sont principalement composés de C, H, O et d'autres éléments, ainsi que de N, S et d'autres oligo-éléments; aussi, par rapport au charbon, les autres déchets solides organiques ont une teneur en carbone plus faible, le rapport H/C et O/C étant assez élevé, de sorte qu'ils ont une teneur en matières volatiles plus élevée, mais le pouvoir calorifique est inférieur à celui du charbon ordinaire. Ces caractéristiques font que les autres déchets solides organiques sont plus adaptés à la gazéification. À 120-200°C, les autres déchets solides organiques sont chauffés et séchés par volatilisation de l'eau et à 300-500°C, la plupart des substances organiques sont complètement pyrolysées et volatilisées en gaz de pyrolyse. Une partie du gaz de pyrolyse peut être condensée en bio-huile tandis qu'une autre en gaz noncondensés comprenant principalement CO, H2, C2H2, C2H4 ainsi que d'autres gaz. [0007] Other organic solid wastes come from urban domestic wastes, agricultural and forestry wastes, and some industrial wastes, mainly including paper, food waste, biomass, industrial sludge, etc. Organic solid wastes are mainly composed of C, H, O and other elements, as well as N, S and other trace elements; also, compared with coal, other organic solid wastes have lower carbon content, the ratio of H/C and O/C is quite high, so they have higher volatile matter content, but the calorific value is lower than that of ordinary coal. These characteristics make other organic solid wastes more suitable for gasification. At 120-200°C, other organic solid wastes are heated and dried by water volatilization and at 300-500°C, most of the organic substances are completely pyrolyzed and volatilized into pyrolysis gas. Part of the pyrolysis gas can be condensed into bio-oil while another into non-condensed gases mainly including CO, H2, C2H2, C2H4 as well as other gases.

[0008] Dans le processus de pyrolyse des déchets organiques solides, la méthode traditionnelle consiste à chauffer directement ou indirectement l'extérieur du réacteur de pyrolyse pour atteindre la température requise. À l'heure actuelle, la plupart des différents réacteurs de pyrolyse permettant de traiter les déchets plastiques et les déchets de caoutchouc, décrits dans les brevets et la littérature nationale et étrangère, utilisent des méthodes consistant à fournir directement de la chaleur au corps du réacteur avec une flamme à haute température. Les principaux défauts de cette technique sont les suivants : (1) En raison du chauffage inégal, un segment de l'équipement est rapidement chauffé et subit donc une expansion thermique, une déformation, une oxydation, une décarburation, voire une fusion de la couche métallique, ce qui impacte considérablement la durée de vie de l'équipement; (2) Le détachement de la couche d'oxyde peut induire une combustion partielle du réacteur, une fuite de vapeur d'huile et de gaz à haute température dans le corps du réacteur, ce qui peut mener à un incendie ou à une explosion; (3) Il est difficile de contrôler la température de manière stable et précise avec un chauffage direct; (4) Le débit d'air chaud est trop rapide, ce qui impacte considérablement la consommation d'énergie thermique et l'efficacité thermique. [0008] In the process of pyrolyzing solid organic waste, the traditional method is to directly or indirectly heat the outside of the pyrolysis reactor to reach the required temperature. At present, most of the various pyrolysis reactors for treating plastic waste and rubber waste, described in domestic and foreign patents and literature, use methods of directly supplying heat to the reactor body with a high-temperature flame. The main defects of this technique are as follows: (1) Due to uneven heating, a segment of the equipment is rapidly heated and thus undergoes thermal expansion, deformation, oxidation, decarburization, or even melting of the metal layer, which greatly impacts the service life of the equipment; (2) The detachment of the oxide layer may induce partial combustion of the reactor, leakage of oil vapor and high-temperature gas into the reactor body, which may lead to a fire or explosion; (3) It is difficult to control the temperature stably and accurately with direct heating; (4) The hot air flow is too fast, which greatly impacts the thermal energy consumption and thermal efficiency.

[0009] L'utilisation d'un fourneau à air chaud ou d'une chambre de combustion pour chauffer indirectement le réacteur de pyrolyse en brûlant un carburant liquide ou gazeux à travers un brûleur est l'une des méthodes pour prolonger la durée de vie du réacteur. Le taux d'utilisation de l'énergie du réacteur de pyrolyse correspond à l'énergie d'entrée moins la somme des pertes d'énergie suivantes : la perte d'énergie lors de l'évacuation des gaz de combustion générés par la combustion, la perte de chaleur par l'évaporation de l'humidité, les pertes par convection et par rayonnement thermique et d'autres pertes d'énergie diverses non incluses. [0009] Using a hot air furnace or a combustion chamber to indirectly heat the pyrolysis reactor by burning a liquid or gaseous fuel through a burner is one of the methods to extend the life of the reactor. The energy utilization rate of the pyrolysis reactor is the input energy less the sum of the following energy losses: energy loss during discharge of flue gases generated by combustion, heat loss by evaporation of moisture, convection and thermal radiation losses and other miscellaneous energy losses not included.

[0010] Dans un processus de production industriel, le brûleur doit continuellement être alimenté en oxygène pendant l'utilisation, et les gaz de combustion générés doivent être évacués par le ventilateur à tirage induit et, même si une plaque d'égalisation des gaz de combustion ou un bloc d'écoulement d'air est intégré dans le canal des gaz de combustion, réduisant ainsi partiellement le débit des gaz de combustion à haute température et à grande vitesse [Jia Zhaopeng, Xu Dangqi, Zhang Guangcai, Li Hongzhi, Wear and leakage of low temperature reheater and analysis and reconstruction of low reheat steam temperature, Thermal Power Generation, Vol. 43, Issue 2, Février 2014], le canal des gaz de combustion du réacteur de pyrolyse horizontal ou vertical est généralement relativement court et donc seule une petite partie de l'énergie fournie par ces gaz de combustion est échangée avec le réacteur. L'utilisation réelle de l'énergie de ce type de système de chauffage alimenté par un brûleur ne correspond généralement qu'à 30-40 % de l'énergie d'entrée. Ainsi, dans l' étude précédente, la pyrolyse est décrite comme ayant une „haute efficacité et à faible consommation d'énergie“, mais les résultats expérimentaux ont montré que la plupart des systèmes de pyrolyse avait en général une efficacité négative, avec une consommation d'énergie 5 à 87 fois plus élevée par rapport aux produits de la pyrolyse [Andrew Rollinson de Blushful Earth, Why pyrolysis and 'plastic to fuels' is not a solution to the plastics problem, Dec 4 2018, https://www.lowimpact.org/pyrolysis-not-solutionplastics-problem/]. [0010] In an industrial production process, the burner must be continuously supplied with oxygen during use, and the generated flue gas must be exhausted by the induced draft fan, and even if a flue gas equalization plate or an air flow block is integrated into the flue gas channel, thereby partially reducing the flow rate of the high-temperature and high-speed flue gas [Jia Zhaopeng, Xu Dangqi, Zhang Guangcai, Li Hongzhi, Wear and leakage of low temperature reheater and analysis and reconstruction of low reheat steam temperature, Thermal Power Generation, Vol. 43, Issue 2, February 2014], the flue gas channel of the horizontal or vertical pyrolysis reactor is generally relatively short, and thus only a small part of the energy supplied by these flue gases is exchanged with the reactor. The actual energy utilization of this type of burner-powered heating system is generally only 30-40% of the input energy. Thus, in the previous study, pyrolysis is described as having "high efficiency and low energy consumption", but experimental results showed that most pyrolysis systems generally had negative efficiency, with energy consumption 5 to 87 times higher compared to pyrolysis products [Andrew Rollinson of Blushful Earth, Why pyrolysis and 'plastic to fuels' is not a solution to the plastics problem, Dec 4 2018, https://www.lowimpact.org/pyrolysis-not-solutionplastics-problem/].

[0011] Dans le processus de pyrolyse des déchets solides organiques, l'air chaud/les gaz de combustion agissent sur l'extérieur du réacteur de pyrolyse, et la chaleur est transférée à la paroi du réacteur par échange de chaleur par convection forcée. Le transfert de chaleur depuis la paroi du corps du réacteur chauffé, aux déchets solides organiques dans le corps du réacteur est principalement basé sur la conduction thermique et le rayonnement thermique. La paroi du corps du réacteur est généralement constituée d'un matériau métallique, avec une épaisseur relativement faible et une conductivité thermique élevée. Les métaux utilisés ont généralement une conductivité de 50 à 415 W/m*K, et les alliages ont une conductivité de 12 à 120 W/m*K [Peter O.Cervenka, Lou Massa, Applications of Dimensionless Variables to Scaling in the Infrared, CARDIVNSWC-TR-95/002 January 1995], et leur résistance thermique est faible. Lorsque la chaleur pénètre à l'intérieur du réacteur, les déchets solides organiques chargés et une petite quantité d'air résiduel dans le réacteur servent de vecteur de chaleur. À ce moment-là, le processus de transfert de chaleur du caloporteur dans le réacteur repose principalement sur la conduction et la radiation de la chaleur. Ce n'est que lorsque la température du caloporteur dans le réacteur est élevée que le rayonnement thermique peut devenir la principale méthode de transfert de chaleur. À 23°C, la conductivité thermique du plastique HDPE est de 0,45-0,52W/m-K, la conductivité thermique du plastique LDPE est de 0,33W/m-K, la conductivité thermique du plastique du PET est de 0,15-0,4W/m-K, la conductivité thermique du plastique PP est de 0,1-0,22W/m-K, et la conductivité thermique du plastique PS est de 0,1-0,13W/m-K [Source: http://www.professionalplastics.com (dernier accès le 20.07.2020)]. Bien que la conductivité thermique des plastiques augmente légèrement avec la température, son ordre de grandeur ne change pas. Les données ci-dessus montrent que la conductivité thermique des plastiques ordinaires est très faible, et que la résistance thermique de la conduction de la chaleur est importante. Le caoutchouc est également un matériau à faible conductivité thermique et à résistance thermique élevée, et sa conductivité thermique est généralement comprise entre 0,15 et 0,4 W/m*K [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, Comparison of steady-state and transient thermal conductivity testing methods using different industrial rubber compounds, Polymer Testing 80 (2019) 106121]. La conductivité thermique des déchets solides organiques tels que la paille de blé, la paille d'avoine, la paille de soja, la paille de maïs, le foin de luzerne et les copeaux de bois est de 0,03-0,30W/m*K [H.K. Ahn, T.J. Sauer, T.L. Richard , T.D. Glanville, Determination of thermal properties of composting bulking materials, Bioresource Technology 100 (2009) 3974-3981] et ils sont également des matériaux à faible conductivité thermique et à grande résistance thermique. La conductivité thermique de l'air humide (en supposant une humidité de 10%) est d'environ 0,035W/m-K [M. Boukhriss, K. Zhani, R. Ghribi, Study of thermophysical properties of a solar desalination system using solar energy, Desalination and Water Treatment, 51 (2013) 1290-1295, doi:10.1080/19443994.2012.714925]. Cela signifie que l'air humide restant dans le réacteur est un excellent isolant thermique avec une grande résistance thermique. [0011] In the pyrolysis process of organic solid waste, hot air/flue gas acts on the outside of the pyrolysis reactor, and heat is transferred to the reactor wall by forced convection heat exchange. Heat transfer from the heated reactor body wall to the organic solid waste in the reactor body is mainly based on thermal conduction and thermal radiation. The reactor body wall is generally made of a metallic material, with a relatively small thickness and high thermal conductivity. The metals used generally have a conductivity of 50 to 415 W/m*K, and alloys have a conductivity of 12 to 120 W/m*K [Peter O.Cervenka, Lou Massa, Applications of Dimensionless Variables to Scaling in the Infrared, CARDIVNSWC-TR-95/002 January 1995], and their thermal resistance is low. When heat enters the reactor, the loaded organic solid waste and a small amount of residual air in the reactor serve as heat carriers. At this time, the heat transfer process of the coolant in the reactor mainly relies on heat conduction and radiation. Only when the temperature of the coolant in the reactor is high can thermal radiation become the main heat transfer method. At 23°C, the thermal conductivity of HDPE plastic is 0.45-0.52W/m-K, the thermal conductivity of LDPE plastic is 0.33W/m-K, the thermal conductivity of PET plastic is 0.15-0.4W/m-K, the thermal conductivity of PP plastic is 0.1-0.22W/m-K, and the thermal conductivity of PS plastic is 0.1-0.13W/m-K [Source: http://www.professionalplastics.com (last accessed on 20.07.2020)]. Although the thermal conductivity of plastics increases slightly with temperature, its order of magnitude does not change. The above data show that the thermal conductivity of ordinary plastics is very low, and the thermal resistance of heat conduction is large. Rubber is also a material with low thermal conductivity and high thermal resistance, and its thermal conductivity is generally in the range of 0.15-0.4 W/m*K [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, Comparison of steady-state and transient thermal conductivity testing methods using different industrial rubber compounds, Polymer Testing 80 (2019) 106121]. The thermal conductivity of organic solid waste such as wheat straw, oat straw, soybean straw, corn straw, alfalfa hay, and wood chips is 0.03-0.30 W/m*K [H.K. Ahn, T.J. Sauer, T.L. Richard, T.D. Glanville, Determination of thermal properties of composting bulking materials, Bioresource Technology 100 (2009) 3974-3981] and they are also materials with low thermal conductivity and high thermal resistance. The thermal conductivity of humid air (assuming 10% humidity) is about 0.035W/m-K [M. Boukhriss, K. Zhani, R. Ghribi, Study of thermophysical properties of a solar desalination system using solar energy, Desalination and Water Treatment, 51 (2013) 1290-1295, doi:10.1080/19443994.2012.714925]. This means that the humid air remaining in the reactor is an excellent thermal insulator with high thermal resistance.

[0012] La résistance thermique totale dans le processus de transfert de chaleur est la superposition de la résistance thermique de chaque élément. Le coefficient de transfert de chaleur K intègre donc les caractéristiques de chaque élément, reflète la capacité globale du processus de transfert de chaleur, et peut être exprimé comme l'inverse de la résistance thermique totale. Selon les données ci-dessus, lorsque la chaleur est transférée du corps de réacteur métallique à conductivité thermique élevée aux déchets solides organiques et à l'air humide résiduel dont la conductivité thermique est des centaines, voire des milliers de fois plus petite, parce que le coefficient de transfert de chaleur K du côté du matériau est très faible, la „résistance maximale“ au processus de transfert de chaleur se produira dans le corps de réacteur, où le transfert de chaleur est sérieusement affaibli. En conséquence, l'augmentation de la température du matériau est lente. De plus, en raison du grand volume et de la masse du corps du réacteur, l'inertie thermique est importante, ce qui entraîne aussi une lente augmentation de la température des matériaux dans le réacteur. Cela dit, la réduction de la résistance thermique de chaque élément permet d'augmenter le coefficient de transfert de chaleur K. Selon la formule générale Q=KAΔT pour le calcul du transfert de chaleur, pour augmenter le transfert de chaleur Q, les trois paramètres du côté droit de la formule peuvent être augmentés, où K est le coefficient de transfert de chaleur, A est la surface de transfert de chaleur et ΔT est la différence de température. Sur la base de l'analyse ci-dessus, dans le processus d'utilisation du brûleur pour chauffer directement ou indirectement l'extérieur du réacteur de pyrolyse, les moyens suivants peuvent être utilisés : des ailettes permettant de renforcer le transfert de chaleur peuvent être disposées à l'intérieur et à l'extérieur de la paroi du réacteur pour augmenter la zone d'échange de chaleur ; dans le corps du réacteur, étant donné que la conductivité thermique des déchets solides organiques du côté des matériaux ne peut être modifiée, il est possible de réduire la quantité d'air résiduel dans le corps du réacteur pour augmenter le coefficient de transfert de chaleur, etc. Cependant, les méthodes ci-dessus ne peuvent améliorer que les 30 à 40 % restants de l'énergie fournie par la combustion, après déduction de l'énorme perte de chaleur. La majeure partie de l'énergie fournie par la combustion est absorbée par les gaz de combustion qui sont rapidement évacués. Exploiter plus efficacement l'énergie des gaz de combustion est devenu le sujet central de l'augmentation de l'efficacité thermique du système de craquage thermique. [0012] The total thermal resistance in the heat transfer process is the superposition of the thermal resistance of each element. The heat transfer coefficient K therefore integrates the characteristics of each element, reflects the overall capacity of the heat transfer process, and can be expressed as the inverse of the total thermal resistance. According to the above data, when heat is transferred from the metal reactor body with high thermal conductivity to organic solid waste and residual humid air whose thermal conductivity is hundreds or even thousands of times smaller, because the heat transfer coefficient K on the material side is very small, the "maximum resistance" to the heat transfer process will occur in the reactor body, where the heat transfer is seriously weakened. As a result, the temperature increase of the material is slow. In addition, due to the large volume and mass of the reactor body, the thermal inertia is large, which also results in a slow temperature increase of the materials in the reactor. That said, reducing the thermal resistance of each element can increase the heat transfer coefficient K. According to the general formula Q=KAΔT for calculating heat transfer, to increase the heat transfer Q, the three parameters on the right side of the formula can be increased, where K is the heat transfer coefficient, A is the heat transfer area, and ΔT is the temperature difference. Based on the above analysis, in the process of using the burner to directly or indirectly heat the outside of the pyrolysis reactor, the following means can be used: fins for enhancing heat transfer can be arranged inside and outside the reactor wall to increase the heat exchange area; in the reactor body, since the thermal conductivity of the organic solid waste on the material side cannot be changed, it is possible to reduce the amount of residual air in the reactor body to increase the heat transfer coefficient, etc. However, the above methods can only improve the remaining 30-40% of the energy provided by combustion, after deducting the huge heat loss. Most of the energy provided by combustion is absorbed by the flue gases, which are quickly discharged. Utilizing the energy from the flue gases more efficiently has become the central topic for increasing the thermal efficiency of the thermal cracking system.

SolutionSolution

[0013] Le but de la présente invention est de fournir un système de pyrolyse économe en énergie pour le traitement des déchets solides organiques, compte tenu du problème de la faible efficacité d'utilisation de l'énergie thermique dans la manière traditionnelle d'utiliser un fourneau à air chaud ou une chambre de combustion pour chauffer indirectement un réacteur de pyrolyse par l'intermédiaire d'un brûleur. Le but de la présente invention est de résoudre ce problème par les solutions techniques suivantes: Le système de pyrolyse économe en énergie pour le traitement de déchets solides organiques, comprenant un cylindre extérieur du réacteur de pyrolyse et un cylindre intérieur du réacteur de pyrolyse, est caractérisé en ce que : au moins un composant tubulaire en forme de U est disposé dans le cylindre intérieur du réacteur, le composant tubulaire en forme de U comprend un tube en forme de U disposé dans la partie supérieure de la cavité intérieure du cylindre intérieur du réacteur, et les deux extrémités ouvertes du tube en forme de U sont respectivement connectées à l'extrémité arrière du conduit d'admission des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U et au début du conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U. Le début du conduit d'admission des gaz de combustion est ouvert aux gaz de combustion à haute température et l'extrémité arrière du conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U est reliée à la sortie d'évacuation des fumées par une dérivation.[0013] The purpose of the present invention is to provide an energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste, considering the problem of low thermal energy utilization efficiency in the traditional way of using a hot air furnace or a combustion chamber to indirectly heat a pyrolysis reactor through a burner. The purpose of the present invention is to solve this problem by the following technical solutions: The energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste, comprising an outer cylinder of the pyrolysis reactor and an inner cylinder of the pyrolysis reactor, is characterized in that: at least one U-shaped tubular component is arranged in the inner cylinder of the reactor, the U-shaped tubular component comprises a U-shaped tube arranged in the upper part of the inner cavity of the inner cylinder of the reactor, and the two open ends of the U-shaped tube are respectively connected to the rear end of the flue gas inlet duct of the U-shaped tubular component and the beginning of the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component. The beginning of the flue gas inlet duct is open to high-temperature flue gas, and the rear end of the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component is connected to the flue gas outlet by a bypass.

[0014] Un écran filtrant à mailles fines en acier inoxydable 310 capable de filtrer les fumées et les poussières est installé à l'intérieur de l'ouverture de l'orifice de départ du conduit d'admission des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U. [0014] A 310 stainless steel fine mesh filter screen capable of filtering fumes and dust is installed inside the opening of the outlet port of the flue gas inlet duct of the U-shaped tubular component.

[0015] L'ouverture de l'orifice de départ du conduit d'entrée des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U a la forme d'une trompette élargie. L'extrémité arrière du conduit d'admission des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U est reliée au cylindre interne du réacteur par soudage ou par un joint résistant aux hautes températures, et le conduit d'admission des gaz de combustion est relié à une extrémité ouverte du tube en forme de U. [0015] The opening of the outlet of the combustion gas inlet duct of the U-shaped tubular component has the shape of an enlarged trumpet. The rear end of the combustion gas inlet duct of the U-shaped tubular component is connected to the inner cylinder of the reactor by welding or a high-temperature resistant joint, and the combustion gas inlet duct is connected to an open end of the U-shaped tube.

[0016] L'orifice de départ du conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U est relié au cylindre interne du réacteur par soudage ou par un joint résistant aux hautes températures, et le conduit de sortie des gaz de combustion est relié à l'autre extrémité de l'ouverture du tube en forme de U. [0016] The outlet port of the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component is connected to the inner cylinder of the reactor by welding or a high-temperature resistant joint, and the flue gas outlet duct is connected to the other end of the opening of the U-shaped tube.

[0017] Le conduit d'entrée des gaz de combustion, le tube en forme de U et le conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U sont fabriqués en acier inoxydable 310S ou 316L sans soudure. Le diamètre du conduit d'entrée des gaz de combustion du tube en forme de U et du conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U est supérieur ou égal à 80 mm, et l'épaisseur de la paroi des trois éléments ci-dessus correspond à l'épaisseur du cylindre interne du réacteur. [0017] The flue gas inlet duct, the U-shaped tube and the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component are made of seamless 310S or 316L stainless steel. The diameter of the flue gas inlet duct of the U-shaped tube and the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component is greater than or equal to 80 mm, and the wall thickness of the above three members matches the thickness of the inner cylinder of the reactor.

[0018] Le conduit d'entrée des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U et le conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U sont disposés à une extrémité du cylindre interne du réacteur, à proximité de la source de gaz de combustion à haute température. [0018] The flue gas inlet duct of the U-shaped tubular component and the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component are arranged at one end of the inner cylinder of the reactor, close to the high-temperature flue gas source.

[0019] Sur la face intérieure du cylindre extérieur du réacteur, plusieurs déflecteurs en forme d'arc sont disposés le long de l'axe du réacteur, et sont situés au-dessus de la couche de matériau isolant réfractaire et celle de matériau métallique. La surface incurvée du déflecteur en forme d'arc est disposée contre la direction d'écoulement des gaz de combustion à haute température. De cette façon, la surface incurvée du déflecteur en forme d'arc peut partiellement bloquer les gaz de combustion à haute température et les guider longitudinalement vers le cylindre interne du réacteur à chauffer. [0019] On the inner face of the outer cylinder of the reactor, several arc-shaped baffles are arranged along the axis of the reactor, and are located above the layer of refractory insulating material and that of metallic material. The curved surface of the arc-shaped baffle is arranged against the flow direction of the high-temperature combustion gas. In this way, the curved surface of the arc-shaped baffle can partially block the high-temperature combustion gas and guide it longitudinally toward the inner cylinder of the reactor to be heated.

[0020] Les déflecteurs en forme d'arc sont répartis sur la paroi intérieure du cylindre extérieur du réacteur le long de la direction de l'axe du corps du réacteur en longueur et distance égales. [0020] The arc-shaped baffles are distributed on the inner wall of the outer cylinder of the reactor along the direction of the axis of the reactor body in equal length and distance.

[0021] L'angle inclus entre la ligne tangente au bas de la surface en arc du déflecteur en forme d'arc et l'axe du corps du réacteur θ est de 30 °~ 40°. [0021] The included angle between the tangent line at the bottom of the arc surface of the arc-shaped baffle and the reactor body axis θ is 30°~40°.

[0022] L'extrémité avant du déflecteur en forme d'arc traverse la couche de matériau d'isolation réfractaire à l'intérieur du matériau composite et est fixée sur la couche métallique de la face intérieure du cylindre extérieur. La couche de matériau d'isolation réfractaire composite comprenant une couche de matériaux d'isolation réfractaire et une couche de matériau métallique est située sur la paroi intérieure du cylindre extérieur du réacteur. [0022] The front end of the arc-shaped baffle passes through the refractory insulation material layer inside the composite material and is fixed on the metal layer of the inner face of the outer cylinder. The composite refractory insulation material layer comprising a refractory insulation material layer and a metal material layer is located on the inner wall of the outer cylinder of the reactor.

[0023] L'épaisseur de la couche de matériau d'isolation thermique réfractaire dans le matériau composite d'isolation thermique réfractaire est de 25-30 mm, et l'épaisseur de la couche métallique est de 6-8 mm. [0023] The thickness of the refractory thermal insulation material layer in the refractory thermal insulation composite material is 25-30 mm, and the thickness of the metal layer is 6-8 mm.

[0024] Le déflecteur en forme d'arc est fabriqué en acier inoxydable 316L. La longueur L du déflecteur en forme d'arc est de 300-500 mm, et la distance entre les déflecteurs en forme d'arc dans la direction axiale du corps du réacteur est de 500-600 mm. [0024] The arc-shaped baffle is made of 316L stainless steel. The length L of the arc-shaped baffle is 300-500 mm, and the distance between the arc-shaped baffles in the axial direction of the reactor body is 500-600 mm.

[0025] La paroi extérieure circonférentielle du cylindre interne du réacteur est pourvue d'ailettes à panneau hyperbolique disposées en rangées, et les ailettes à panneau hyperbolique sont disposées sur la paroi extérieure circonférentielle du cylindre interne du réacteur selon une inclinaison de 30° ~ 45°. Les facettes supérieure et inférieure, les facettes avant et arrière de toute ailette à panneau hyperbolique sont toutes des surfaces incurvées avec la même courbure. Les facettes gauche et droite de toute ailette à panneau hyperbolique sont rectangulaires. [0025] The circumferential outer wall of the inner cylinder of the reactor is provided with hyperbolic panel fins arranged in rows, and the hyperbolic panel fins are arranged on the circumferential outer wall of the inner cylinder of the reactor at an inclination of 30°~45°. The upper and lower facets, the front and rear facets of any hyperbolic panel fin are all curved surfaces with the same curvature. The left and right facets of any hyperbolic panel fin are rectangular.

[0026] Les ailettes à panneau hyperbolique sont disposées en rangée le long de la direction axiale du cylindre interne du réacteur et les ailettes hyperboliques dans toutes rangées d'ailettes à panneau hyperbolique sont toutes parallèles. [0026] The hyperbolic panel fins are arranged in a row along the axial direction of the inner cylinder of the reactor, and the hyperbolic fins in all rows of hyperbolic panel fins are all parallel.

[0027] Un des deux côtés des ailettes à panneau hyperbolique est disposé selon une forme hyperbolique à pente positive, alors l'autre côté des ailettes à panneau hyperbolique est disposé selon une forme à pente hyperbolique négative. [0027] One of the two sides of the hyperbolic panel fins is arranged in a positively sloped hyperbolic shape, while the other side of the hyperbolic panel fins is arranged in a negatively sloped hyperbolic shape.

[0028] Les différentes rangées d'ailettes hyperboliques sont uniformément réparties sur la paroi extérieure circonférentielle du cylindre intérieur du réacteur. En outre, la courbure de la facette supérieure et inférieure de chaque ailette à panneau hyperbolique est égale à la courbure de l'arc de surface externe du cylindre interne du réacteur auquel elle est fixée. [0028] The various rows of hyperbolic fins are uniformly distributed on the circumferential outer wall of the inner cylinder of the reactor. Furthermore, the curvature of the upper and lower facet of each hyperbolic panel fin is equal to the curvature of the outer surface arc of the inner cylinder of the reactor to which it is attached.

[0029] L'intervalle entre deux ailettes à panneau hyperbolique adjacentes dans la même colonne est égal à la longueur de la corde incurvée des ailettes à panneau hyperbolique. L'intervalle entre deux ailettes à panneau hyperbolique dans la même rangée et l'intervalle entre deux ailettes à panneau hyperbolique dans une colonne adjacente est égale à la longueur de corde incurvée des ailettes à panneau hyperbolique. [0029] The interval between two adjacent hyperbolic panel fins in the same column is equal to the curved chord length of the hyperbolic panel fins. The interval between two hyperbolic panel fins in the same row and the interval between two hyperbolic panel fins in an adjacent column is equal to the curved chord length of the hyperbolic panel fins.

[0030] La hauteur des ailettes à panneau hyperbolique est de 1/15 à 1/25 du diamètre extérieur du cylindre interne du réacteur sur lequel elles sont situées; la longueur de l'ailette du panneau hyperbolique est supérieure à deux fois sa hauteur. L'épaisseur de chaque ailette à panneau hyperbolique est de 8 à 10 mm. [0030] The height of the hyperbolic panel fins is 1/15 to 1/25 of the outer diameter of the inner cylinder of the reactor on which they are located; the length of the hyperbolic panel fin is more than twice its height. The thickness of each hyperbolic panel fin is 8 to 10 mm.

[0031] Le rayon de courbure des faces avant et arrière des ailettes du panneau hyperbolique est égal au rayon de la circonférence du cylindre interne du réacteur sur lequel elles sont situées. [0031] The radius of curvature of the front and rear faces of the fins of the hyperbolic panel is equal to the radius of the circumference of the internal cylinder of the reactor on which they are located.

[0032] Les ailettes à panneau hyperbolique sont fabriquées en acier inoxydable 310S ou 314, et les ailettes à panneau hyperbolique sont fixées sur la surface extérieure du cylindre intérieur du réacteur par soudage. [0032] The hyperbolic panel fins are made of 310S or 314 stainless steel, and the hyperbolic panel fins are fixed on the outer surface of the inner cylinder of the reactor by welding.

[0033] Le cylindre intérieur du corps du réacteur est doté d'un mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct. Le mécanisme d'agitation comprend une lame de coupe en spirale disposée sur l'arbre principal de la lame d'agitation, et les deux extrémités de l'arbre principal de la lame d'agitation dépassent du réacteur. L'arbre principal est entraîné par une unité de ligne directe d'engrenage à moteur électrique. [0033] The inner cylinder of the reactor body is provided with a direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism. The stirring mechanism comprises a spiral cutting blade arranged on the main shaft of the stirring blade, and both ends of the main shaft of the stirring blade protrude from the reactor. The main shaft is driven by an electric motor gear direct line unit.

[0034] L'arbre principal de la lame d'agitation est équipé de deux lames de coupe en spirale alternées de longueur égale ; l'une des lames est tordue à 180° dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre lame est tordue à 180° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le diamètre des lames est de 700-900 mm. L'intersection entre deux lames représente 15 à 18 % de la longueur d'une seule lame. [0034] The main shaft of the stirring blade is equipped with two alternating spiral cutting blades of equal length; one of the blades is twisted 180° clockwise and the other blade is twisted 180° counterclockwise, the diameter of the blades is 700-900 mm. The intersection between two blades is 15-18% of the length of a single blade.

[0035] L'extrémité proéminente de l'arbre principal de la lame d'agitation est respectivement équipée d'un siège de palier avant du mécanisme d'agitation, d'un composant d'étanchéité, du siège de palier arrière et des composants d'étanchéité du mécanisme d'agitation. [0035] The protruding end of the main shaft of the stirring blade is respectively provided with a front bearing seat of the stirring mechanism, a sealing component, the rear bearing seat and the sealing components of the stirring mechanism.

[0036] Un joint de refroidissement détachable est disposé sur l'extrémité prolongée de l'arbre principal de la lame d'agitation. L'entrée d'eau de refroidissement et la sortie d'eau de refroidissement du joint de refroidissement détachable sont respectivement reliées à la sortie d'eau et à l'entrée d'eau de retour du refroidisseur à air par des tuyaux. [0036] A detachable cooling joint is provided on the extended end of the main shaft of the stirring blade. The cooling water inlet and the cooling water outlet of the detachable cooling joint are respectively connected to the water outlet and the return water inlet of the air cooler by pipes.

[0037] La sortie des fumées du passage d'air chaud sur le dessus du cylindre extérieur du réacteur est reliée à l'entrée des fumées de l'échangeur de chaleur gaz-gaz par le conduit d'évacuation des fumées; la sortie d'air chaud de l'échangeur de chaleur gaz-gaz est reliée à l'entrée du souffleur; la sortie du souffleur est reliée au fourneau à air chaud mobile ; le fourneau à air chaud mobile souffle les gaz de combustion à haute température dans le passage d'air chaud entre la paroi intérieure du cylindre extérieur du réacteur et la paroi extérieure du cylindre intérieur du réacteur. [0037] The flue gas outlet of the hot air passage on the top of the outer cylinder of the reactor is connected to the flue gas inlet of the gas-gas heat exchanger through the flue gas discharge duct; the hot air outlet of the gas-gas heat exchanger is connected to the inlet of the blower; the outlet of the blower is connected to the movable hot air furnace; the movable hot air furnace blows the high-temperature combustion gases into the hot air passage between the inner wall of the outer cylinder of the reactor and the outer wall of the inner cylinder of the reactor.

[0038] Une plaque de transfert de chaleur en forme de coussin est disposée à l'intérieur de l'échangeur de chaleur gaz-gaz; l'air froid, provenant de l'entrée d'air froid de l'échangeur de chaleur gaz-gaz, pénètre à l'intérieur de la plaque de transfert de chaleur en forme de coussin, et l'air chaud après échange de chaleur sort de la sortie d'air chaud, puis entre dans le souffleur ; les gaz de combustion à haute température provenant de l'entrée de gaz de combustion de l'échangeur de chaleur pénètre dans le canal extérieur de la plaque de transfert de chaleur en forme de coussin, et le gaz de combustion à basse température, après échange de chaleur, s'échappe par la sortie de gaz de combustion de l'échangeur de chaleur gaz-gaz. [0038] A cushion-shaped heat transfer plate is arranged inside the gas-gas heat exchanger; cold air from the cold air inlet of the gas-gas heat exchanger enters inside the cushion-shaped heat transfer plate, and hot air after heat exchange exits from the hot air outlet, and then enters the blower; high-temperature flue gas from the flue gas inlet of the heat exchanger enters the outer channel of the cushion-shaped heat transfer plate, and low-temperature flue gas after heat exchange exits from the flue gas outlet of the gas-gas heat exchanger.

[0039] La sortie des gaz de combustion de l'échangeur de chaleur est reliée à l'entrée du ventilateur centrifuge à tirage induit par le conduit d'entrée du ventilateur centrifuge à tirage induit. L'extrémité de sortie du ventilateur à tirage induit centrifuge est pourvue d'un conduit de sortie du ventilateur à tirage induit centrifuge. [0039] The flue gas outlet of the heat exchanger is connected to the inlet of the induced draft centrifugal fan through the inlet duct of the induced draft centrifugal fan. The outlet end of the centrifugal induced draft fan is provided with a centrifugal induced draft fan outlet duct.

[0040] L'orifice d'alimentation du cylindre intérieur du réacteur est équipé d'une porte d'alimentation et d'une entrée de gaz de protection. L'extrémité de sortie du réacteur est équipée d'un conduit de sortie de vapeur d'huile et de gaz, d'une porte d'entretien et d'un système de décharge de scories. Le conduit de sortie de vapeur d'huile et de gaz est relié au ventilateur centrifuge à tirage induit résistant aux hautes températures. La sortie du ventilateur centrifuge à tirage induit est équipé d'un tuyau de raccordement à l'orifice de sortie du ventilateur centrifuge à tirage induit. [0040] The feed port of the inner cylinder of the reactor is equipped with a feed door and a shielding gas inlet. The outlet end of the reactor is equipped with an oil vapor and gas outlet duct, a maintenance door and a slag discharge system. The oil vapor and gas outlet duct is connected to the high temperature resistant induced draft centrifugal fan. The outlet of the induced draft centrifugal fan is equipped with a connecting pipe to the outlet port of the induced draft centrifugal fan.

[0041] Par rapport à l'état actuel de la technique, la présente invention présente les avantages suivants: Afin de mieux utiliser les gaz de combustion à haute température générés par la combustion, le système de pyrolyse de la présente invention ajoute un composant tubulaire en forme de U au cylindre interne du réacteur, et utilise une partie des gaz de combustion à haute température pour échanger de la chaleur directement dans le cylindre interne du réacteur à travers le composant tubulaire en forme de U. Le matériau est chauffé plus efficacement en augmentant la surface d'échange thermique, ce qui permet non seulement de réduire les émissions de gaz à effet de serre, mais aussi de réduire la consommation d'énergie.[0041] Compared with the current state of the art, the present invention has the following advantages: In order to better utilize the high-temperature flue gas generated by combustion, the pyrolysis system of the present invention adds a U-shaped tubular component to the inner cylinder of the reactor, and uses a portion of the high-temperature flue gas to exchange heat directly in the inner cylinder of the reactor through the U-shaped tubular component. The material is heated more efficiently by increasing the heat exchange surface area, which not only reduces greenhouse gas emissions, but also reduces energy consumption.

[0042] Afin de résoudre les problèmes de flux d'écoulement irrégulier et de débit trop rapide du passage d'air chaud du système de pyrolyse, un certain nombre d'ailettes en forme d'arc sont disposées sur le cylindre interne du réacteur du côté du passage d'air chaud. Les déflecteurs en forme d'arc permettent de partiellement bloquer les gaz de combustion à haute température et les guider longitudinalement vers le cylindre intérieur du réacteur à chauffer, permettant ainsi la régulation de l'uniformité du flux d'écoulement, de la réduction du débit et de l'ajustement du volume et de la température de l'air chaud. [0042] In order to solve the problems of uneven flow rate and too fast flow rate of the hot air passage of the pyrolysis system, a number of arc-shaped fins are arranged on the inner cylinder of the reactor on the hot air passage side. The arc-shaped deflectors can partially block the high-temperature combustion gases and guide them longitudinally to the inner cylinder of the reactor to be heated, thereby enabling the regulation of the uniformity of the flow rate, the reduction of the flow rate and the adjustment of the volume and temperature of the hot air.

[0043] Dans le système de pyrolyse de la présente invention, afin d'améliorer le transfert de chaleur, le réacteur de pyrolyse de la présente invention possède un réseau d'ailettes à panneaux hyperboliques disposés de manière spécifique sur la surface extérieure du cylindre interne du réacteur, ce qui peut améliorer le transfert de chaleur. Les ailettes hyperboliques inclinées forcent le fluide à se déplacer dans le sens de l'envergure, et le fluide s'écoule près de la surface de l'ailette hyperbolique, ce qui améliore considérablement le transfert de chaleur. [0043] In the pyrolysis system of the present invention, in order to improve the heat transfer, the pyrolysis reactor of the present invention has a hyperbolic panel fin array specifically arranged on the outer surface of the inner cylinder of the reactor, which can improve the heat transfer. The inclined hyperbolic fins force the fluid to move in the spanwise direction, and the fluid flows near the surface of the hyperbolic fin, which greatly improves the heat transfer.

[0044] Afin d'améliorer l'uniformité des matériaux en réaction, le système de pyrolyse de la présente invention est doté d'un mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct dans le cylindre intérieur du réacteur, et l'arbre principal de la lame de mélange est doté de deux lames de coupe en spirale alternées de longueur égale. Le mélange et la dispersion des matériaux à haute viscosité par le mécanisme de mélange sont réalisés par la combinaison du cisaillement, de l'étalement, de l'étirement, du pliage, de la compression, du pétrissage et du déchirement (agissant principalement sur les matériaux). La structure solide, la conception spéciale et la surface de la lame de coupe en spirale permet le mélange, de sorte qu'elle peut mélanger de manière stable des matériaux à haute viscosité en grande quantité, et l'uniformité du mélange peut atteindre 99%. [0044] In order to improve the uniformity of the reacting materials, the pyrolysis system of the present invention is provided with a direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism in the inner cylinder of the reactor, and the main shaft of the mixing blade is provided with two alternating spiral cutting blades of equal length. The mixing and dispersing of the high-viscosity materials by the mixing mechanism are realized by the combination of shearing, spreading, stretching, folding, compressing, kneading and tearing (mainly acting on the materials). The solid structure, special design and surface of the spiral cutting blade enables mixing, so that it can stably mix high-viscosity materials in large quantities, and the mixing uniformity can reach 99%.

[0045] Afin de résoudre le problème de la non-utilisation de la chaleur résiduelle des gaz de combustion à haute température, le système de pyrolyse de la présente invention est équipé d'un échangeur de chaleur gaz-gaz pour récupérer la chaleur évacuée par les gaz de combustion de la chambre de combustion et l'utiliser pour préchauffer l'air d'alimentation de la combustion dans le fourneau à air chaud. L'augmentation de la température de préchauffage de l'air d'alimentation de la combustion peut étendre la plage de combustion stable du combustible, et plus la température de préchauffage est élevée, plus la plage de combustion stable est importante. [0045] In order to solve the problem of not utilizing the residual heat of high-temperature flue gas, the pyrolysis system of the present invention is equipped with a gas-gas heat exchanger to recover the heat discharged by the flue gas from the combustion chamber and use it to preheat the combustion supply air in the hot air furnace. Increasing the preheating temperature of the combustion supply air can extend the stable combustion range of the fuel, and the higher the preheating temperature, the larger the stable combustion range.

Description du dessinDescription of the drawing

[0046] La figure 1 est le diagramme schématique de l'état de fonctionnement du système de pyrolyse économe en énergie pour le traitement des déchets solides organiques de la présente invention; La figure 2 est le schéma de la structure externe et interne du réacteur de pyrolyse de la présente invention; La figure 3 est le schéma en coupe de la disposition du composant tubulaire en forme de U de la présente invention sur le réacteur de pyrolyse horizontal; La figure 4 est le schéma de la structure du tube en forme de U du composant tubulaire en forme de U de la présente invention; La figure 5 est le schéma de la structure du déflecteur en arc de cercle de la présente invention; La figure 6 est un schéma des différents types d'ailettes d'amélioration du transfert de chaleur différenciées par leur forme dans l'art antérieur; La figure 7 est un diagramme structurel schématique d'une ailette à panneau hyperbolique pour améliorer le transfert de chaleur de la présente invention; La figure 8 est un schéma de l'agencement des ailettes à panneau hyperbolique améliorant le transfert de chaleur de la présente invention sur le cylindre interne du réacteur; La figure 9 est une vue en coupe schématique de l'agencement des ailettes à panneau hyperbolique améliorant le transfert de chaleur de la présente invention sur le cylindre interne du réacteur du réacteur de pyrolyse horizontal; La figure 10 est un schéma de structure du mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct de la présente invention; La figure 11 est un schéma de la disposition de l'installation et de la trajectoire du mouvement de la lame d'agitation du mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct dans le cylindre interne du réacteur de pyrolyse horizontal de la présente invention ; La figure 12 est un schéma de structure de l'échangeur de chaleur gaz-gaz à plaques de la présente invention.[0046] Figure 1 is the schematic diagram of the working state of the energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste of the present invention; Figure 2 is the schematic diagram of the external and internal structure of the pyrolysis reactor of the present invention; Figure 3 is the sectional diagram of the arrangement of the U-shaped tubular component of the present invention on the horizontal pyrolysis reactor; Figure 4 is the schematic diagram of the structure of the U-shaped tube of the U-shaped tubular component of the present invention; Figure 5 is the schematic diagram of the structure of the arc-shaped baffle of the present invention; Figure 6 is a schematic diagram of the various types of heat transfer enhancing fins differentiated by their shape in the prior art; Figure 7 is a schematic structural diagram of a hyperbolic panel fin for enhancing heat transfer of the present invention; Figure 8 is a schematic diagram of the arrangement of the heat transfer enhancing hyperbolic panel fins of the present invention on the inner cylinder of the reactor; Figure 9 is a schematic sectional view of the arrangement of the heat transfer enhancing hyperbolic panel fins of the present invention on the inner cylinder of the reactor of the horizontal pyrolysis reactor; Figure 10 is a structural diagram of the direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism of the present invention; Figure 11 is a schematic diagram of the installation layout and movement trajectory of the stirring blade of the direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism in the inner cylinder of the horizontal pyrolysis reactor of the present invention; Figure 12 is a structural diagram of the plate gas-gas heat exchanger of the present invention.

[0047] Parmi celles-ci : 1 - Fourneau à air chaud mobile ; 2 - Brûleur à gaz/combustible ; 3 - Souffleur ; 4 - Sortie d'air chaud du fourneau à air chaud ; 5 - Entrée d'air chaud du réacteur ; 6 - Matériau d'isolation réfractaire ; 7 - Colonne de support de l'entrée d'air chaud ; 8 - Soutien du rouleau de support et siège du rouleau de support ; 9 - Écran filtrant à mailles grossières ; 10 - Entrée d'alimentation du réacteur ; 11 - Entrée de gaz de protection ; 12 - Porte d'alimentation ; 13 - Siège du palier avant et composants d'étanchéité du mécanisme d'agitation ; 14 - Cylindre extérieur du réacteur ; 15 - Cadre de support du cylindre extérieur ; 16 - Couche de matériau isolant réfractaire composite et de matériau métallique ; 17 - Déflecteur en forme d'arc ; 18 - Conduit d'entrée des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U ; 19 - Écran filtrant à mailles fines ; 20 - Cylindre intérieur du réacteur ; 21 - Ailettes à panneau hyperbolique ; 22 - Passage de l'air chaud ; 23 - Lame ; 24 - Arbre principal de la lame d'agitation ; 25 - Tube en forme de U ; 26 - Conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U ; 27 - Sortie d'évacuation des fumées du passage d'air chaud ; 28 - Conduit d'évacuation des fumées ; 29 - Sortie du réacteur ; 30 - Conduit d'évacuation de la vapeur d'huile et des gaz ; 31 - Porte d'entretien et de décharge des scories ; 32 - Siège de palier arrière et composants d'étanchéité du mécanisme d'agitation ; 33 - Unité de ligne directe d'engrenage à moteur électrique ; 34 - Joint de refroidissement amovible ; 35 - Corps du cadre de support ; 36 - Refroidisseur à air ; 37- Entrée d'eau de refroidissement ; 38 - Sortie d'eau de refroidissement ; 39 - Ventilateur centrifuge à tirage induit résistant aux températures élevées ; 40 - Groupe de support du ventilateur à tirage induit centrifuge ; 41 - Tuyau de raccordement à l'orifice de sortie du ventilateur à tirage induit centrifuge ; 42 - Echangeur de chaleur gaz-gaz ; 43 - Couche d'isolation réfractaire ; 44 - Plaque de transfert de chaleur en forme de coussin ; 45 - Entrée des gaz de combustion de l'échangeur de chaleur ; 46 - Sortie des gaz de combustion de l'échangeur de chaleur ; 47 - Entrée d'air froid ; 48 - Sortie d'air chaud ; 49 - Conduit d'entrée du ventilateur à tirage induit centrifuge ; 50 - Ventilateur à tirage induit centrifuge ; 51 - Conduit de sortie du ventilateur à tirage induit centrifuge. [0047] Among them: 1 - Movable hot air furnace; 2 - Gas/fuel burner; 3 - Blower; 4 - Hot air outlet of the hot air furnace; 5 - Hot air inlet of the reactor; 6 - Refractory insulation material; 7 - Support column of the hot air inlet; 8 - Support roller support and support roller seat; 9 - Coarse mesh filter screen; 10 - Feed inlet of the reactor; 11 - Shielding gas inlet; 12 - Feed door; 13 - Front bearing seat and sealing components of the stirring mechanism; 14 - Outer cylinder of the reactor; 15 - Support frame of the outer cylinder; 16 - Layer of composite refractory insulation material and metallic material; 17 - Arc-shaped baffle; 18 - Flue gas inlet duct of the U-shaped tubular component; 19 - Fine mesh filter screen; 20 - Reactor inner cylinder; 21 - Hyperbolic panel fins; 22 - Hot air passage; 23 - Blade; 24 - Stirring blade main shaft; 25 - U-shaped tube; 26 - Flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component; 27 - Flue gas exhaust outlet of the hot air passage; 28 - Flue gas exhaust duct; 29 - Reactor outlet; 30 - Oil vapor and gas exhaust duct; 31 - Slag maintenance and discharge door; 32 - Rear bearing seat and sealing components of the stirring mechanism; 33 - Electric motor gear direct line unit; 34 - Removable cooling joint; 35 - Support frame body; 36 - Air cooler; 37 - Cooling water inlet; 38 - Cooling water outlet; 39 - High temperature resistant centrifugal induced draft fan; 40 - Centrifugal induced draft fan support group; 41 - Centrifugal induced draft fan outlet connecting pipe; 42 - Gas-gas heat exchanger; 43 - Refractory insulation layer; 44 - Cushion-shaped heat transfer plate; 45 - Heat exchanger flue gas inlet; 46 - Heat exchanger flue gas outlet; 47 - Cold air inlet; 48 - Hot air outlet; 49 - Centrifugal induced draft fan inlet duct; 50 - Centrifugal induced draft fan; 51 - Centrifugal induced draft fan outlet duct.

Réalisation de l'inventionImplementation of the invention

[0048] La présente invention est décrite plus en détail ci-après, en liaison avec les dessins et les exemples de réalisation qui l'accompagnent. [0048] The present invention is described in more detail below, in connection with the drawings and the exemplary embodiments which accompany it.

[0049] Comme le montre la figure 1 : afin de mieux utiliser les gaz de combustion à haute température produits par la combustion, le système de pyrolyse économe en énergie fourni par la présente invention pour traiter les déchets solides organiques a ajouté un composant tubulaire en forme de U dans le cylindre interne du réacteur 20 ; afin de résoudre les problèmes de flux d'écoulement irrégulier et de vitesse d'écoulement trop rapide dans le conduit de gaz de combustion, plusieurs déflecteurs en forme d'arc 17 sont disposés à l'intérieur du passage d'air chaud 22 vers le cylindre interne du réacteur 20 ; afin d'améliorer le transfert de chaleur, la surface extérieure du cylindre intérieur 20 du réacteur est équipée d'un ensemble d'ailettes hyperboliques 21 qui peuvent améliorer le transfert de chaleur d'une manière originale ; afin d'améliorer l'uniformité du matériau, le mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale et à entraînement direct est introduit à l'intérieur de 20 ; l'échangeur de chaleur gaz-gaz 42 pour préchauffer l'air d'alimentation de la combustion dans le fourneau à air chaud mobile 1 utilise la chaleur résiduelle des gaz de combustion à l'extérieur du réacteur ; les équipements spécifiques sont décrits comme suit. [0049] As shown in Fig. 1: in order to better utilize the high-temperature flue gases produced by combustion, the energy-saving pyrolysis system provided by the present invention for treating organic solid waste has added a U-shaped tubular component into the inner cylinder of the reactor 20; in order to solve the problems of uneven flow rate and too fast flow rate in the flue gas duct, several arc-shaped baffles 17 are arranged inside the hot air passage 22 to the inner cylinder of the reactor 20; in order to improve the heat transfer, the outer surface of the inner cylinder 20 of the reactor is equipped with a set of hyperbolic fins 21 which can improve the heat transfer in a novel way; in order to improve the uniformity of the material, the uniaxial cutting and direct drive stirring mechanism is introduced inside 20; The gas-gas heat exchanger 42 for preheating the combustion feed air in the mobile hot air furnace 1 uses the residual heat of the combustion gases outside the reactor; the specific equipment is described as follows.

1. Composant tubulaire en forme de U1. U-shaped tubular component

[0050] Afin de mieux utiliser les gaz de combustion à haute température générés par la combustion, dans la présente invention, comme le montrent la Figure 2, la Figure 3 et la Figure 4, un composant tubulaire en forme de U est utilisé pour chauffer directement les matériaux dans le réacteur en utilisant une partie des gaz de combustion à haute température, ce qui non seulement augmente la zone d'échange de chaleur mais améliore également l'efficacité de l'utilisation de l'énergie. Le composant tubulaire en forme de U est composé du conduit d'entrée des gaz de combustion 18, d'un écran filtrant à maille fine, du tube en forme de U 25 et du conduit de sortie des gaz de combustion 26. Le tube en forme de U est fabriqué en acier inoxydable sans soudure 310S ou 316L, et l'épaisseur de sa paroi correspond à l'épaisseur du cylindre interne (20) du réacteur. La section d'entrée du composant tubulaire en forme de U est le conduit d'entrée des gaz de combustion 18 du composant tubulaire en forme de U. Dans les applications pratiques, 18 est utilisé comme le conduit d'entrée du composant tubulaire en forme de U pour recevoir les gaz de combustion à haute température, qui se situent à l'extérieur du cylindre interne 20 du réacteur, mais à l'intérieur du passage d'air chaud 22. La section intermédiaire du composant tubulaire en forme de U est un tube en forme de U 25, comme illustré sur les figures 3 et 4. Le tube en forme de U 25 est disposé au-dessus de la lame 23 du mécanisme d'agitation et est parallèle à l'axe central du réacteur de pyrolyse horizontal. La longueur du tube en forme de U 25 est inférieure à la longueur de la cavité intérieure du cylindre interne 20 du réacteur. La section de sortie du composant tubulaire en forme de U est le conduit de sortie des gaz de combustion 26. 26 et le conduit d'entrée des gaz de combustion 18 sont placés à l'extrémité d'alimentation 10 du réacteur. Sur les côtés gauche et droit, les lignes d'axe des deux conduits sont parallèles l'une à l'autre, et les deux sont situés sur le côté gauche du cylindre interne du réacteur 20. [0050] In order to better utilize the high-temperature flue gas generated by combustion, in the present invention, as shown in Figure 2, Figure 3 and Figure 4, a U-shaped tubular component is used to directly heat the materials in the reactor by utilizing a portion of the high-temperature flue gas, which not only increases the heat exchange area but also improves the energy utilization efficiency. The U-shaped tubular component is composed of the flue gas inlet duct 18, a fine-mesh filter screen, the U-shaped tube 25, and the flue gas outlet duct 26. The U-shaped tube is made of seamless stainless steel 310S or 316L, and the wall thickness thereof matches the thickness of the inner cylinder (20) of the reactor. The inlet section of the U-shaped tubular component is the flue gas inlet duct 18 of the U-shaped tubular component. In practical applications, 18 is used as the inlet duct of the U-shaped tubular component to receive the high-temperature flue gas, which is located outside the inner cylinder 20 of the reactor, but inside the hot air passage 22. The intermediate section of the U-shaped tubular component is a U-shaped tube 25, as shown in FIGS. 3 and 4. The U-shaped tube 25 is disposed above the blade 23 of the stirring mechanism and is parallel to the central axis of the horizontal pyrolysis reactor. The length of the U-shaped tube 25 is less than the length of the inner cavity of the inner cylinder 20 of the reactor. The outlet section of the U-shaped tubular component is the flue gas outlet duct 26. 26 and the flue gas inlet duct 18 are placed at the feed end 10 of the reactor. On the left and right sides, the axis lines of the two ducts are parallel to each other, and both are located on the left side of the inner cylinder of the reactor 20.

[0051] Comme le montrent les figures 1 et 2, afin d'utiliser les gaz de combustion à haute température, un écran filtrant à mailles grossières détachable et lavable 9 en acier inoxydable 310S est installé à l'arrière de l'entrée d'air chaud du réacteur 5 du réacteur de pyrolyse horizontal. L'ouverture au niveau de l'orifice de départ du conduit d'entrée des gaz de combustion (18) du composant tubulaire en forme de U a la forme d'une trompette élargie, qui est utilisée comme entrée des gaz de combustion à haute température. Afin d'empêcher la poussière transportée par les gaz de combustion de boucher le conduit du composant tubulaire en forme de U, un métal non ferreux est utilisé dans la présente invention. Le diamètre du conduit en acier inoxydable est large, ≥80mm, et un écran filtrant à mailles fines 19 en acier inoxydable 310S pour filtrer les fumées est ajouté au conduit d'entrée des gaz de combustion 18. L'extrémité arrière du conduit d'entrée des gaz de combustion 18 est reliée à 20 par soudage ou scellement à haute température. 18 est relié à une extrémité ouverte du tube en U 25. La base du conduit de sortie des gaz de combustion 26 du composant tubulaire en forme de U est relié à 20 par soudage ou scellement à haute température et est relié à l'autre extrémité ouverte du tube en forme de U 25. L'extrémité arrière de 26 est reliée à la sortie d'évacuation des fumées du canal d'air chaud 27 par une dérivation. Les trois orifices d'évacuation de fumée du canal d'air chaud 27 illustrés sur la figure 1 peuvent non seulement évacuer la fumée dans le passage d'air chaud 22, mais aussi évacuer la fumée dans le composant tubulaire en forme de U. Sous l'action synergique du souffleur 3 et du ventilateur centrifuge à tirage induit 50 de la figure 1, la direction de l'écoulement des gaz de combustion à haute température dans le passage d'air chaud 22 du réacteur de pyrolyse et dans le composant tubulaire en forme de U est comme indiqué sur les figures 1 et 2, par une flèche. Une partie des gaz de combustion dans le passage d'air chaud 22 est filtrée par l'écran filtrant à maille fine 19, puis aspirée par le conduit d'entrée des gaz de combustion 18 ; comme le composant tubulaire en forme de U est sans soudure, il est hermétique et relié à 20. Le fluide chaud est transporté indépendamment, et les gaz de combustion aspirés ne peuvent que s'écouler et transférer la chaleur le long du composant tubulaire en forme de U. Les gaz de combustion provenant de la sortie d'évacuation des fumées 27 sont finalement aspirés dans le conduit d'évacuation des fumées 28. Le composant tubulaire en forme de U de la présente invention peut être utilisé non seulement dans le réacteur de pyrolyse horizontal, mais aussi dans le réacteur de pyrolyse vertical ou des dispositifs similaires. [0051] As shown in Figures 1 and 2, in order to utilize the high-temperature flue gas, a detachable and washable coarse-mesh filter screen 9 made of 310S stainless steel is installed at the rear of the hot air inlet of the reactor 5 of the horizontal pyrolysis reactor. The opening at the outlet of the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component is shaped like an enlarged trumpet, which is used as the inlet of the high-temperature flue gas. In order to prevent dust carried by the flue gas from blocking the duct of the U-shaped tubular component, a non-ferrous metal is used in the present invention. The diameter of the stainless steel duct is large, ≥80mm, and a fine mesh filter screen 19 made of 310S stainless steel for filtering fumes is added to the flue gas inlet duct 18. The rear end of the flue gas inlet duct 18 is connected to 20 by high-temperature welding or sealing. 18 is connected to one open end of the U-shaped tube 25. The base of the flue gas outlet duct 26 of the U-shaped tubular component is connected to 20 by high-temperature welding or sealing and is connected to the other open end of the U-shaped tube 25. The rear end of 26 is connected to the flue gas discharge outlet of the hot air channel 27 by a branch. The three smoke discharge ports of the hot air channel 27 shown in Fig. 1 can not only discharge the smoke in the hot air passage 22, but also discharge the smoke in the U-shaped tubular component. Under the synergistic action of the blower 3 and the induced draft centrifugal fan 50 of Fig. 1, the flow direction of the high-temperature flue gas in the hot air passage 22 of the pyrolysis reactor and in the U-shaped tubular component is as shown in Figs. 1 and 2, by an arrow. A part of the flue gas in the hot air passage 22 is filtered by the fine mesh filter screen 19, and then sucked out through the flue gas inlet duct 18; since the U-shaped tubular component is seamless, it is airtight and connected to 20. The hot fluid is transported independently, and the sucked flue gas can only flow and transfer heat along the U-shaped tubular component. The flue gas from the flue outlet 27 is finally sucked into the flue duct 28. The U-shaped tubular component of the present invention can be used not only in the horizontal pyrolysis reactor, but also in the vertical pyrolysis reactor or similar devices.

2. Déflecteurs2. Deflectors

[0052] Afin de résoudre le problème du flux d'écoulement irrégulier dans le conduit de fumées, des déflecteurs sont généralement disposés dans le conduit principal de fumées. Dans la présente invention, entre le passage d'air chaud 22 et le côté intérieur du cylindre extérieur du réacteur 14, une pluralité de déflecteurs en forme d'arc 17 de longueur égale et de distribution équidistante sont disposés le long de la direction axiale du corps du réacteur et leurs surfaces sont parallèles les unes aux autres. Les déflecteurs en forme d'arc 17 bloquent partiellement l'air chaud avec leur surface en forme d'arc et le guide longitudinalement vers le cylindre interne 20 du réacteur à chauffer, de manière à ajuster le volume et la température de l'air chaud. Comme le montre la figure 5, l'angle inclus θ entre la ligne tangente au bas de la surface en forme d'arc du déflecteur en forme d'arc et l'axe du corps du réacteur est de 30° ~ 40°, et la longueur L du déflecteur en forme d'arc 17 est de 300 ~ 500 mm, sa taille pouvant être révisée en fonction des conditions de travail réelles. Afin d'empêcher efficacement la corrosion à haute température et d'assurer la sécurité et la fiabilité du dispositif d'écoulement, le déflecteur en forme d'arc 17 est fabriqué en acier inoxydable 316L. L'extrémité avant du déflecteur en forme d'arc 17 traverse la couche de matériau isolant réfractaire à l'intérieur de la couche composite de matériau isolant réfractaire 16 et est fixée sur la paroi intérieure de la couche métallique à l'extérieur de la couche 16 par l'intermédiaire du support d'arbre. Les couche de matériau d'isolation réfractaire et de matériau métallique sont situées sur la paroi intérieure du cylindre extérieur du réacteur. L'épaisseur de la couche de matériau d'isolation thermique réfractaire est de 25-30 mm, et l'épaisseur de la couche métallique est de 6-8 mm. La distance entre les déflecteurs 17 en forme d'arc est de 500-600 mm. Selon la simulation CFD par ordinateur et les données expérimentales, le déflecteur en forme d'arc 17 sert non seulement à guider le flux du gaz pour le stabiliser, mais aussi à réduire la zone à haute vitesse et la zone à basse vitesse, de sorte que l'uniformité de la vitesse est grandement améliorée, et la perte de charge du système peut être réduite en même temps. Lorsque θ est de 30° ~ 40°, l'efficacité de l'échange thermique peut être augmentée de plus de 10%. [0052] In order to solve the problem of uneven flow in the flue, baffles are generally arranged in the main flue. In the present invention, between the hot air passage 22 and the inner side of the reactor outer cylinder 14, a plurality of arc-shaped baffles 17 of equal length and equidistant distribution are arranged along the axial direction of the reactor body and their surfaces are parallel to each other. The arc-shaped baffles 17 partially block the hot air with their arc-shaped surface and guide it longitudinally to the inner cylinder 20 of the reactor to be heated, so as to adjust the volume and temperature of the hot air. As shown in Figure 5, the included angle θ between the tangent line at the bottom of the arc-shaped surface of the arc-shaped baffle and the axis of the reactor body is 30°~40°, and the length L of the arc-shaped baffle 17 is 300~500 mm, its size can be revised according to the actual working conditions. In order to effectively prevent high-temperature corrosion and ensure the safety and reliability of the flow device, the arc-shaped baffle 17 is made of 316L stainless steel. The front end of the arc-shaped baffle 17 passes through the refractory insulating material layer inside the refractory insulating material composite layer 16 and is fixed on the inner wall of the metal layer outside the layer 16 via the shaft support. The layers of refractory insulation material and metal material are located on the inner wall of the outer cylinder of the reactor. The thickness of the refractory thermal insulation material layer is 25-30 mm, and the thickness of the metal layer is 6-8 mm. The distance between the arc-shaped baffles 17 is 500-600 mm. According to the computer CFD simulation and experimental data, the arc-shaped baffle 17 not only serves to guide the gas flow to stabilize it, but also reduces the high-speed area and the low-speed area, so that the velocity uniformity is greatly improved, and the system pressure drop can be reduced at the same time. When θ is 30°~40°, the heat exchange efficiency can be increased by more than 10%.

3. Ailettes de transfert de chaleur renforcées3. Reinforced heat transfer fins

[0053] L'objectif des ailettes est d'améliorer le transfert de chaleur. Le transfert de chaleur est proportionnel à la surface de transfert de chaleur, au coefficient de transfert de chaleur et à la différence de température : Q=KAΔT, où Q est la quantité de transfert de chaleur, K est le coefficient de transfert de chaleur, A est la surface de transfert de chaleur et ΔT est la différence de température. Pour améliorer le transfert de chaleur, il est nécessaire d'augmenter la zone de transfert de chaleur, d'améliorer le coefficient de transfert de chaleur et/ou d'augmenter la différence de température. La température de fonctionnement étant généralement limitée, l'augmentation de la différence de température n'est pas nécessairement réalisable dans la pratique. La méthode la plus couramment utilisée consiste donc à augmenter le coefficient de transfert de chaleur ou à accroître la surface de transfert de chaleur. La méthode d'amélioration du coefficient de transfert de chaleur comprend l'utilisation de la convection forcée et l'utilisation d'un écoulement diphasique ; la méthode d'augmentation de la surface de transfert de chaleur consiste à utiliser des ailettes, qui peuvent non seulement améliorer l'efficacité du transfert de chaleur durant le processus de pyrolyse, mais aussi servir à la dissipation de la chaleur après le processus de pyrolyse. Avec le flux d'air, le transfert de chaleur sur la surface des ailettes est obtenu par trois mécanismes principaux : la convection naturelle, la convection forcée et le transfert de chaleur par rayonnement. [0053] The purpose of the fins is to improve heat transfer. Heat transfer is proportional to the heat transfer area, the heat transfer coefficient, and the temperature difference: Q=KAΔT, where Q is the heat transfer amount, K is the heat transfer coefficient, A is the heat transfer area, and ΔT is the temperature difference. To improve heat transfer, it is necessary to increase the heat transfer area, improve the heat transfer coefficient, and/or increase the temperature difference. Since the operating temperature is generally limited, increasing the temperature difference is not necessarily feasible in practice. Therefore, the most commonly used method is to increase the heat transfer coefficient or increase the heat transfer area. The method for improving the heat transfer coefficient includes the use of forced convection and the use of two-phase flow; The method of increasing the heat transfer surface is to use fins, which can not only improve the heat transfer efficiency during the pyrolysis process, but also serve for heat dissipation after the pyrolysis process. With the airflow, the heat transfer on the fin surface is achieved by three main mechanisms: natural convection, forced convection and radiation heat transfer.

[0054] Différentes formes d'ailettes, comme le montre la figure 6, sont utilisées dans la production industrielle : les ailettes en plaques, telles que les ailettes plates, triangulaires et paraboliques, les ailettes cylindriques, telles que les ailettes cylindriques, carrées, hexagonales et coniques, et les ailettes en anneaux, en forme de cercle, de coquilles, etc. Les ailettes rectangulaires étant simples et rapides à fabriquer, elles sont le plus souvent utilisées dans la pratique pour augmenter le taux de transfert de chaleur par convection. [0054] Different shapes of fins, as shown in Figure 6, are used in industrial production: plate fins, such as flat, triangular and parabolic fins, cylindrical fins, such as cylindrical, square, hexagonal and conical fins, and ring fins, circle-shaped, shell-shaped, etc. Since rectangular fins are simple and quick to manufacture, they are most often used in practice to increase the rate of convection heat transfer.

[0055] Comme le montrent la figure 1 et la figure 2, dans la présente invention, huit ensembles d'ailettes à panneau hyperbolique 21 avec un angle d'inclinaison de 45° sont disposés sur la surface extérieure du cylindre intérieur du réacteur 20 pour améliorer la conduction thermique, la structure des ailettes à panneau hyperbolique 21 étant représentée à la figure 7. Une paire d'ailette à panneau hyperbolique 21 provenant du réseau est représentée sur la figure 8, dans laquelle la hauteur des ailettes à panneau hyperbolique est de 1/15 à 1/25 du diamètre extérieur du cylindre interne du réacteur sur lequel elles sont situées ; la longueur des ailettes à panneau hyperbolique est plus de deux fois leur hauteur. L'épaisseur de chaque ailette à panneau hyperbolique 21 est de 8 à 10 mm. L'intervalle entre deux ailettes à panneau hyperbolique adjacentes dans la même colonne est égal à la longueur de la corde incurvée des ailettes à panneau hyperbolique. La distance centrale entre deux ailettes à panneau hyperbolique dans la même rangée et la distance centrale entre deux ailettes à panneau hyperbolique dans une colonne adjacente est égale à la longueur de corde incurvée des ailettes à panneau hyperbolique. Le rayon de courbure des côtés avant et arrière des ailettes à panneau hyperbolique 21 est égal au rayon de la circonférence du cylindre interne du réacteur 20 sur lequel elles sont situées. Les ailettes à panneaux hyperboliques à rangées multiples sont uniformément réparties sur la paroi extérieure circonférentielle du cylindre interne du réacteur. En outre, la courbure de la facette supérieure et inférieure de chaque ailette à panneau hyperbolique est égale à la courbure de l'arc de surface externe du cylindre interne du réacteur auquel elle est fixée. [0055] As shown in Figure 1 and Figure 2, in the present invention, eight sets of hyperbolic panel fins 21 with an inclination angle of 45° are arranged on the outer surface of the reactor inner cylinder 20 to improve heat conduction, the structure of the hyperbolic panel fins 21 being shown in Figure 7. A pair of hyperbolic panel fins 21 from the array is shown in Figure 8, wherein the height of the hyperbolic panel fins is 1/15 to 1/25 of the outer diameter of the reactor inner cylinder on which they are located; the length of the hyperbolic panel fins is more than twice their height. The thickness of each hyperbolic panel fin 21 is 8 to 10 mm. The interval between two adjacent hyperbolic panel fins in the same column is equal to the curved chord length of the hyperbolic panel fins. The center distance between two hyperbolic panel fins in the same row and the center distance between two hyperbolic panel fins in an adjacent column is equal to the curved chord length of the hyperbolic panel fins. The radius of curvature of the front and rear sides of the hyperbolic panel fins 21 is equal to the radius of the circumference of the reactor inner cylinder 20 on which they are located. The multi-row hyperbolic panel fins are uniformly distributed on the circumferential outer wall of the reactor inner cylinder. Furthermore, the curvature of the upper and lower facet of each hyperbolic panel fin is equal to the curvature of the outer surface arc of the reactor inner cylinder to which it is attached.

[0056] Les ailettes du panneau hyperbolique sont fabriquées en acier inoxydable 310S ou 314, et les ailettes du panneau hyperbolique sont fixées sur la surface extérieure du cylindre intérieur du réacteur par soudage. Une vue en coupe transversale de l'agencement du réseau d'ailettes sur la surface extérieure du cylindre interne du réacteur 20 est représentée sur la figure 9. La figure 9 montre que sur la circonférence à 360° de la section transversale du cylindre interne 20, une ailette à panneau hyperbolique 21 avec un angle d'inclinaison de 45° est disposée sur l'arc de cercle avec un intervalle de 45°. [0056] The hyperbolic panel fins are made of 310S or 314 stainless steel, and the hyperbolic panel fins are fixed on the outer surface of the inner cylinder of the reactor by welding. A cross-sectional view of the arrangement of the fin array on the outer surface of the inner cylinder of the reactor 20 is shown in FIG. 9. FIG. 9 shows that on the 360° circumference of the cross-section of the inner cylinder 20, a hyperbolic panel fin 21 with an inclination angle of 45° is arranged on the circular arc with an interval of 45°.

[0057] Une fois que les ailettes à panneau hyperbolique 21 avec un angle de 45° sont disposées, le fluide est forcé de se déplacer longitudinalement sur le cylindre interne du réacteur à chauffer, et le fluide s'écoule près de la surface des ailettes à panneau hyperbolique 21, de sorte que le transfert de chaleur soit grandement amélioré ; via des simulations, l'augmentation du transfert de chaleur dans l'écoulement laminaire est d'environ 40-50%, et l'augmentation du transfert de chaleur dans l'écoulement turbulent est d'environ 15-20%, mais la perte de charge est inférieure à 1 Pa; lorsque le nombre de Reynolds est élevé, le modèle de conduction thermique de l'angle d'inclinaison θ de l'ailette de 45°, est légèrement supérieur au modèle de conduction thermique de l'angle d'inclinaison θ de l'ailette de 30° et la disposition des ailettes à panneau hyperbolique 21 peut modifier considérablement la distribution de la température des ailettes. [0057] After the hyperbolic panel fins 21 with an angle of 45° are arranged, the fluid is forced to move longitudinally on the inner cylinder of the reactor to be heated, and the fluid flows near the surface of the hyperbolic panel fins 21, so that the heat transfer is greatly improved; via simulations, the increase in heat transfer in laminar flow is about 40-50%, and the increase in heat transfer in turbulent flow is about 15-20%, but the pressure drop is less than 1 Pa; when the Reynolds number is high, the heat conduction pattern of the fin inclination angle θ of 45° is slightly larger than the heat conduction pattern of the fin inclination angle θ of 30° and the hyperbolic panel fin arrangement 21 can significantly change the fin temperature distribution.

4. Mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct4. Direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism

[0058] Les propriétés physiques et mécaniques des plastiques sont étroitement liées à la température. Lorsque la température change, le comportement mécanique des plastiques change et présente différents états physiques. Avec le chauffage du réacteur de pyrolyse, les propriétés macroscopiques des déchets plastiques ou du caoutchouc présentent trois états mécaniques : état vitreux, état hautement élastique et état d'écoulement visqueux, et deux transformations de l'état vitreux à l'état hautement élastique et de l'état hautement élastique à l'état d'écoulement visqueux. [0058] The physical and mechanical properties of plastics are closely related to temperature. When the temperature changes, the mechanical behavior of plastics changes and exhibits different physical states. With the heating of the pyrolysis reactor, the macroscopic properties of plastic waste or rubber exhibit three mechanical states: glassy state, highly elastic state, and viscous flow state, and two transformations from glassy state to highly elastic state and from highly elastic state to viscous flow state.

[0059] En général, la viscosité des liquides à faible masse moléculaire est faible, et la viscosité ne change pas fondamentalement avec l'état d'écoulement à une certaine température déterminée. Par exemple, à température ambiante, la viscosité de l'eau est d'environ 1 mPa.s. Les liquides non newtoniens, tels que les plastiques polymères ou le caoutchouc, ont une viscosité absolue élevée lorsqu'ils sont chauffés et transformés en liquide. La viscosité à cisaillement nul η0 du polymère fondu est de l'ordre de 10<2>-10<4>Pa.s, soit environ 10<6>fois celle de l'eau, ce qui montre que la viscosité de la masse fondue est importante. On considère généralement qu'un fluide dont la viscosité est inférieure à 5 Pa.s est un fluide à faible viscosité ; un fluide de 5-50 Pa.s est un fluide à viscosité moyenne ; et un fluide de 50-500 Pa.s est un fluide à viscosité élevée. La viscosité des matières plastiques ou des caoutchoucs fondus tels que ceux décrits dans cet article est considérée comme très élevée, car supérieure à 500 Pa.s. [0059] In general, the viscosity of low molecular weight liquids is low, and the viscosity does not fundamentally change with the flow state at a certain determined temperature. For example, at room temperature, the viscosity of water is about 1 mPa.s. Non-Newtonian liquids, such as polymer plastics or rubber, have a high absolute viscosity when heated and transformed into a liquid. The zero shear viscosity η0 of the polymer melt is in the order of 10<2>-10<4>Pa.s, or about 10<6> times that of water, which shows that the viscosity of the melt is important. A fluid with a viscosity of less than 5 Pa.s is generally considered to be a low viscosity fluid; a fluid of 5-50 Pa.s is a medium viscosity fluid; and a fluid of 50-500 Pa.s is a high viscosity fluid. The viscosity of molten plastics or rubbers such as those described in this article is considered very high, being greater than 500 Pa.s.

[0060] Dans le processus de pyrolyse des déchets de plastique ou de caoutchouc et d'autres matériaux, lorsque la température dans le réacteur de pyrolyse dépasse la température d'écoulement visqueux Tf du matériau, ce dernier devient un fluide à très haute viscosité. Si le transfert de chaleur entre la paroi du réacteur de pyrolyse et le matériau n'est pas uniforme, des phénomènes de fonctionnement anormaux tels que l'adhésion du matériau au réacteur, une agglomération voire un phénomène de „lit mort“ se produiront facilement, ce qui affectera le fonctionnement normal du réacteur de pyrolyse. Dans l'industrie de la pyrolyse, on observe fréquemment des apparitions de scories sur la paroi interne du corps du réacteur après la réaction de pyrolyse. Ces scories sont causées par le mauvais écoulement et le chauffage inégal de la matière après que celle-ci soit devenue un fluide à très haute viscosité. S'il n'est pas nettoyé, le coke sur la paroi interne du corps du réacteur deviendra de plus en plus épais, ce qui affectera sérieusement la conduction thermique. Lorsque le plastique ou le caoutchouc est dans un état d'écoulement visqueux, la viscosité est de 1000-10000Pa.s. Afin de résoudre le problème d'adhésion mentionné ci-dessus, la présente invention introduit un mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct montré dans la figure 10 dans le corps du réacteur du système de pyrolyse. [0060] In the pyrolysis process of waste plastic or rubber and other materials, when the temperature in the pyrolysis reactor exceeds the viscous flow temperature Tf of the material, the material becomes a very high viscosity fluid. If the heat transfer between the wall of the pyrolysis reactor and the material is not uniform, abnormal operating phenomena such as adhesion of the material to the reactor, agglomeration or even a "dead bed" phenomenon will easily occur, which will affect the normal operation of the pyrolysis reactor. In the pyrolysis industry, slag is frequently observed on the inner wall of the reactor body after the pyrolysis reaction. This slag is caused by the poor flow and uneven heating of the material after it becomes a very high viscosity fluid. If it is not cleaned, the coke on the inner wall of the reactor body will become thicker and thicker, which will seriously affect the heat conduction. When the plastic or rubber is in a viscous flow state, the viscosity is 1000-10000Pa.s. In order to solve the above-mentioned adhesion problem, the present invention introduces a direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism shown in Figure 10 into the reactor body of the pyrolysis system.

[0061] Ce mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct contient une lame d'agitation coupante très résistante. Elle permet de mélanger et disperser les matériaux à haute viscosité en combinant le cisaillement, l'étalement, l'étirement, le pliage, la compression, le pétrissage et la déchirure (agissant principalement sur les matériaux). La structure solide et la conception spéciale de la lame de coupe en spirale 23 impliquée dans le mélange est très large et ferme, et permet de mélanger de manière stable des matériaux à haute viscosité et en grande quantité ; l'uniformité du mélange peut atteindre 99%. [0061] This direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism contains a high-strength cutting stirring blade. It can mix and disperse high-viscosity materials by combining shearing, spreading, stretching, folding, compressing, kneading, and tearing (mainly acting on the materials). The solid structure and special design of the spiral cutting blade 23 involved in mixing is very wide and firm, and can stably mix high-viscosity and large-quantity materials; the mixing uniformity can reach 99%.

[0062] Le mécanisme d'agitation comprend une lame de coupe en spirale 23 disposée sur l'arbre principal 24 de la lame d'agitation, et les deux extrémités de l'arbre principal 24 de la lame d'agitation dépassent de l'extrémité du cylindre intérieur 20 du réacteur. L'arbre principal 24 est entraîné par une unité de ligne directe d'engrenage à moteur électrique 33. L'extrémité proéminente de l'arbre principal de la lame d'agitation 24 est respectivement équipée d'un siège de palier avant du mécanisme d'agitation et de composants d'étanchéité 13 et du siège de palier arrière et des composants d'étanchéité du mécanisme d'agitation 32. [0062] The stirring mechanism comprises a spiral cutting blade 23 arranged on the stirring blade main shaft 24, and both ends of the stirring blade main shaft 24 protrude from the end of the inner cylinder 20 of the reactor. The main shaft 24 is driven by an electric motor gear direct line unit 33. The protruding end of the stirring blade main shaft 24 is respectively equipped with a stirring mechanism front bearing seat and sealing components 13 and the stirring mechanism rear bearing seat and sealing components 32.

[0063] Comme le montre la figure 10, le mécanisme d'agitation de la présente invention adopte une disposition à un seul arbre, et l'arbre principal 24 de la lame d'agitation est muni de deux lames de coupe en spirale 23 alternées, de même longueur. L'une des lames 23 est tordue à 180° dans le sens des aiguilles d'une montre, et l'autre lame 23 est tordue à 180° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le diamètre des lames 23 est de 700-900 mm, et un tel arrangement peut fournir un mélange radial et axial suffisant. Comme la température de fonctionnement dans le cylindre interne 20 du réacteur est relativement élevée, la lame 23 est faite d'acier inoxydable résistant aux hautes températures. En outre, afin d'empêcher le roulement de l'arbre principal 24 de la lame d'agitation de surchauffer, les extrémités avant et arrière du mécanisme d'agitation sont équipées de joints de refroidissement détachables 34, qui peuvent être connectés à un équipement de refroidisseurs à air 36 pour empêcher la surchauffe des roulements. Un tuyau relie le joint de refroidissement détachable 34 et refroidit le palier en faisant circuler l'eau de refroidissement entre l'entrée d'eau de refroidissement 37 et la sortie d'eau de refroidissement 38. [0063] As shown in Figure 10, the stirring mechanism of the present invention adopts a single-shaft arrangement, and the main shaft 24 of the stirring blade is provided with two alternating spiral cutting blades 23 of the same length. One of the blades 23 is twisted 180° clockwise, and the other blade 23 is twisted 180° counterclockwise. The diameter of the blades 23 is 700-900 mm, and such an arrangement can provide sufficient radial and axial mixing. Since the operating temperature in the inner cylinder 20 of the reactor is relatively high, the blade 23 is made of high-temperature resistant stainless steel. In addition, in order to prevent the bearing of the main shaft 24 of the stirring blade from overheating, the front and rear ends of the stirring mechanism are provided with detachable cooling joints 34, which can be connected to air cooler equipment 36 to prevent the bearings from overheating. A pipe connects the detachable cooling joint 34 and cools the bearing by circulating the cooling water between the cooling water inlet 37 and the cooling water outlet 38.

[0064] La figure 1 et la figure 2 montrent la disposition de l'installation du mécanisme d'agitation dans le réacteur de pyrolyse. Étant donné que les matériaux (déchets plastiques ou déchets de caoutchouc) contenus dans le cylindre interne 20 du corps de réaction passe de l'état solide à l'état liquide lorsqu'ils sont chauffés à une certaine température, un changement de volume très important se produit. Un grand espace apparaît dans la cavité supérieure du cylindre 20 dans le réacteur, originellement presque rempli, et la ligne de niveau du liquide à ce moment-là peut être légèrement supérieure à l'axe central du cylindre 20 dans le réacteur ou inférieure à l'axe central. Si l'arbre principal 24 de la lame d'agitation du mécanisme d'agitation est placé au niveau de l'axe central du cylindre intérieur 20 du réacteur, après que le matériau ait été chauffé à l'état liquide, une partie de la lame 23 ne sera plus en contact avec les matériaux pendant son mouvement circulaire, ce qui entraînera une agitation inefficace. Afin de remuer efficacement les matériaux fondus, l'arbre principal 24 de la lame d'agitation est placé sous l'axe central du corps cylindrique 20 dans le réacteur, comme illustré sur la figure 11. La trajectoire de la lame d'agitation 23 dans le cylindre intérieur 20 du réacteur est représentée par la ligne pointillée sur la figure 11. L'amplitude maximale du mouvement circonférentiel de la lame 23 doit être aussi proche que possible du fond de la paroi intérieure du cylindre 20 dans le réacteur, afin d'agiter complètement les matériaux à l'état solide et à l'état liquide ; l'écart entre le bord le plus extérieur de la lame d'agitation 23 et le fond de la paroi intérieure du cylindre intérieur 20 du réacteur est de 8-10 mm. [0064] Figure 1 and Figure 2 show the installation arrangement of the stirring mechanism in the pyrolysis reactor. Since the materials (plastic waste or rubber waste) contained in the inner cylinder 20 of the reaction body change from a solid state to a liquid state when heated to a certain temperature, a very large volume change occurs. A large space appears in the upper cavity of the cylinder 20 in the reactor, originally almost filled, and the liquid level line at that time may be slightly higher than the center axis of the cylinder 20 in the reactor or lower than the center axis. If the main shaft 24 of the stirring blade of the stirring mechanism is placed at the center axis of the inner cylinder 20 of the reactor, after the material is heated to a liquid state, a part of the blade 23 will no longer be in contact with the materials during its circular motion, which will result in ineffective stirring. In order to effectively stir the molten materials, the main shaft 24 of the stirring blade is placed under the central axis of the cylindrical body 20 in the reactor, as shown in Fig. 11. The trajectory of the stirring blade 23 in the inner cylinder 20 of the reactor is shown by the dotted line in Fig. 11. The maximum amplitude of the circumferential movement of the blade 23 should be as close as possible to the bottom of the inner wall of the cylinder 20 in the reactor, in order to fully stir the materials in the solid state and the liquid state; the gap between the outermost edge of the stirring blade 23 and the bottom of the inner wall of the inner cylinder 20 of the reactor is 8-10 mm.

5. Échangeur de chaleur gaz-gaz5. Gas-gas heat exchanger

[0065] Afin de résoudre le problème de la non-utilisation de la chaleur résiduelle des gaz de combustion à haute température évacués, la chaleur évacuée par les gaz de combustion de la chambre de combustion est récupérée et utilisée pour préchauffer l'air d'alimentation de la combustion. L'augmentation de la température de préchauffage de l'air d'alimentation de la combustion peut étendre la plage de combustion stable du combustible. Plus la température de préchauffage est élevée, plus la plage de combustion stable est grande. [0065] In order to solve the problem of not utilizing the residual heat of the discharged high-temperature flue gas, the heat discharged by the flue gas from the combustion chamber is recovered and used to preheat the combustion supply air. Increasing the preheating temperature of the combustion supply air can extend the stable combustion range of the fuel. The higher the preheating temperature, the larger the stable combustion range.

[0066] Les échangeurs de chaleur gaz-gaz sont utilisés pour le chauffage (préchauffage), le refroidissement (prérefroidissement), la récupération de la chaleur résiduelle et d'autres conditions de travail. Dans les conditions d'échange de chaleur gaz-gaz de la présente invention, un échangeur de chaleur traditionnel présenterait soit une trop faible efficacité de transfert de chaleur, soit une perte de charge trop importante pour être utilisée efficacement, soit il serait affecté par la présence de poussières. L'échangeur de chaleur gaz-gaz 42 utilisé dans la présente invention sert à l'échange de chaleur entre les gaz de combustion et l'air, et est conçu sur la base de la technologie de transfert de chaleur par soudage laser de plaques en forme de coussins. La plaque de transfert de chaleur en forme de coussin (44) illustrée sur la figure 12 est traitée par soudage laser automatique et par un processus de postformage. Sa structure spéciale en forme de coussin permet un meilleur état d'écoulement turbulent aux fluides entre les plaques de 44, de manière à obtenir un transfert de chaleur plus efficace. Plusieurs plaques de transfert de chaleur en forme de coussin (44) sont disposées à certains intervalles dans l'échangeur de chaleur gaz-gaz (42). Entre les plaques se trouve un canal de gaz propre ; l'air froid entre à l'intérieur de 44 par l'entrée d'air froid (47) et la chaleur est échangée. L'air chaud chauffé sort par la sortie d'air chaud 48, puis entre dans le souffleur 3 et est entraîné vers le fourneau à air chaud mobile 1. L'extérieur de 44 est un canal de gaz de combustion à haute température. Les gaz de combustion s'écoulent de la sortie des gaz de combustion de l'échangeur de chaleur 46 dans le conduit d'entrée du ventilateur centrifuge à tirage induit 49, et sont évacués par le conduit de sortie du ventilateur centrifuge à tirage induit 51 sous l'action du ventilateur centrifuge à tirage induit 50. La distance entre les plaques de transfert de chaleur en forme de coussin 44 peut être conçue et ajustée de manière flexible en fonction des conditions de travail. L'échangeur de chaleur gaz-gaz 42 présente non seulement un coefficient de transfert de chaleur très élevé, mais aussi les caractéristiques techniques suivantes : faible perte de charge, résistance aux hautes températures et aux hautes pressions, résistance à la poussière, facilité de nettoyage, etc. ce qui représente des avantages conséquents en comparaison des échangeurs de chaleur traditionnels. [0066] Gas-gas heat exchangers are used for heating (preheating), cooling (precooling), waste heat recovery and other working conditions. Under the gas-gas heat exchange conditions of the present invention, a conventional heat exchanger would either have too low a heat transfer efficiency, or a pressure drop too large to be used effectively, or it would be affected by the presence of dust. The gas-gas heat exchanger 42 used in the present invention is used for heat exchange between flue gas and air, and is designed based on the pillow-shaped plate laser welding heat transfer technology. The pillow-shaped heat transfer plate (44) shown in Figure 12 is processed by automatic laser welding and a postforming process. Its special pillow-shaped structure allows a better turbulent flow state for the fluids between the plates 44, so as to achieve more efficient heat transfer. Several cushion-shaped heat transfer plates (44) are arranged at certain intervals in the gas-gas heat exchanger (42). Between the plates is a clean gas channel; cold air enters the inside of 44 through the cold air inlet (47) and heat is exchanged. The heated hot air exits through the hot air outlet 48, then enters the blower 3 and is driven to the mobile hot air furnace 1. The outside of 44 is a high-temperature flue gas channel. The flue gas flows from the flue gas outlet of the heat exchanger 46 into the inlet duct of the induced draft centrifugal fan 49, and is discharged through the outlet duct of the induced draft centrifugal fan 51 under the action of the induced draft centrifugal fan 50. The distance between the cushion-shaped heat transfer plates 44 can be flexibly designed and adjusted according to the working conditions. The 42 gas-gas heat exchanger not only has a very high heat transfer coefficient, but also the following technical characteristics: low pressure loss, resistance to high temperatures and high pressures, dust resistance, ease of cleaning, etc., which represent significant advantages compared to traditional heat exchangers.

Exemple de réalisationExample of realization

[0067] Dans la présente invention, comme le montre la figure 1, le cylindre intérieur du réacteur horizontal 20 est placé à l'intérieur du cylindre extérieur du réacteur 14. Une partie de l'extrémité d'alimentation du réacteur 10 et de la sortie du réacteur 29 sont toutes deux situées à l'intérieur du cylindre extérieur du réacteur 14, et l'autre partie est située à l'extérieur du cylindre extérieur du réacteur 14. Le poids de l'extrémité d'alimentation du réacteur 10, du cylindre intérieur du réacteur 20, de la sortie du réacteur 29, des matières premières remplissant le réacteur, du mécanisme d'agitation du réacteur et du composant tubulaire en forme de U de la figure 1 est supporté par les quatre sets de de rouleau de support et le siège de rouleau de support 8, par plusieurs colonnes de support d'entrée d'air chaud 7 et par le corps de cadre de support 35 ; le poids du cylindre extérieur du réacteur 14 est supporté par un certain nombre de cadre de support du cylindre extérieur 15 ; le passage d'air chaud 22 est l'espace entre le cylindre extérieur du réacteur 14 et le cylindre intérieur du réacteur 20 ; et l'espace entre le cylindre extérieur 14 du réacteur et le passage d'air chaud 22 est rempli de matériaux isolants réfractaires composites 16. [0067] In the present invention, as shown in Fig. 1, the horizontal reactor inner cylinder 20 is placed inside the reactor outer cylinder 14. A part of the reactor feed end 10 and the reactor outlet 29 are both located inside the reactor outer cylinder 14, and the other part is located outside the reactor outer cylinder 14. The weight of the reactor feed end 10, the reactor inner cylinder 20, the reactor outlet 29, the raw materials filling the reactor, the reactor stirring mechanism and the U-shaped tubular component of Fig. 1 is supported by the four sets of supporting roller and the supporting roller seat 8, by several hot air inlet supporting columns 7 and by the supporting frame body 35; the weight of the reactor outer cylinder 14 is supported by a number of supporting frames of the outer cylinder 15; the hot air passage 22 is the space between the outer cylinder of the reactor 14 and the inner cylinder of the reactor 20; and the space between the outer cylinder 14 of the reactor and the hot air passage 22 is filled with composite refractory insulating materials 16.

[0068] Avant de rempiir le réacteur de déchets solides organiques, il est nécessaire de mettre en marche le ventilateur centrifuge à tirage induit 39 résistant aux hautes températures pour aspirer l'air dans le cylindre 20 du réacteur ; 2000 kg de déchets de plastique/caoutchouc sont d'abord soumis à un broyage grossier, à une récupération des métaux, à une déshydratation mécanique, à un séchage et à un broyage. Ils sont compactés en petits morceaux après le prétraitement, puis ces petits morceaux sont introduits dans le cylindre intérieur 20 du réacteur par la porte d'alimentation 12 à l'aide d'un alimentateur externe, et le mécanisme d'agitation est mis en marche pendant le processus d'alimentation pour mélanger les matériaux d'alimentation. Puis, la porte d'alimentation 12 est fermée après le remplissage. Ensuite, de l'azote ou du gaz protecteur CO2 est injecté dans le cylindre intérieur 20 du réacteur par l'entrée de gaz de protection 11, de sorte que l'ensemble du processus de pyrolyse se déroule dans un environnement sans oxygène ou à faible teneur en oxygène. Puis, l'entrée de gaz de protection 11 est fermée. Il est alors possible de déplacer le fourneau à air chaud mobile 1 vers le système de pyrolyse horizontal, pour étabiir la connexion entre la sortie d'air chaud du fourneau à air chaud 4 et l'entrée d'air chaud du réacteur 5. Le brûleur à combustible liquide/gazeux 2 est enclenché, et l'air chaud entre dans le passage d'air chaud 22 depuis l'entrée d'air chaud 5 du réacteur sous l'action du souffleur 3 et passe à travers l'écran filtrant à mailles grossières 9 en acier inoxydable 310S ; l'ensemble du corps 20 est chauffé, ce qui améliore l'homogénéité de la distribution de la chaleur. Dans la direction de l'axe du corps du réacteur, plusieurs déflecteurs 17 en forme d'arc sont disposés sur les bords supérieur et inférieur du conduit d'air du passage d'air chaud 22. La surface en arc de cercle des déflecteurs 17 bloque partiellement l'air chaud et le guide longitudinalement vers le réacteur à chauffer et permet le réglage du volume et de la température de l'air chaud. Afin de renforcer le transfert de chaleur, huit groupes d'ailettes à panneaux hyperboliques 21 avec un angle d'inclinaison de 45° sont disposés sur la surface extérieure du cylindre intérieur 20 du réacteur. Sous l'effet synergique du souffleur 3 et du ventilateur centrifuge à tirage induit 50 illustré sur les figures 1 et 2, une partie des gaz de combustion à haute température passant dans le passage d'air chaud 22 est filtrée par un écran filtrant à maille fine 19 en acier inoxydable 310S, puis aspirée par le conduit d'entrée des gaz de combustion 18 dans le composant tubulaire en forme de U. Comme le composant tubulaire en forme de U est sans soudure, il est étroitement relié au cylindre interne 20 du réacteur et transporte le fluide chaud de manière indépendante. Les gaz de combustion aspirés ne peuvent s'écouler et transférer de la chaleur que le long de la cavité interne du composant tubulaire en forme de U. Cette partie des gaz de combustion peut directement s'écouler dans le cylindre 20 du réacteur et peut chauffer directement les matériaux dans le cylindre 20 du réacteur. Après le transfert de chaleur, elle est finalement aspirée dans le conduit d'évacuation des fumées 28 par le conduit de sortie des gaz de combustion du composant tubulaire en forme de U et transmise à la sortie d'évacuation des fumées du passage d'air chaud 27. En outre, les gaz de combustion à haute température collectés par les deux autres orifices de 27 sont également évacués dans le conduit d'évacuation des fumées 28. Les gaz de combustion à haute température entrent dans l'échangeur de chaleur gaz-gaz 42 par le conduit d'évacuation des fumées 28 et l'entrée des gaz de combustion de l'échangeur de chaleur 45 ; les gaz de combustion à basse température, après échange de chaleur par l'échangeur de chaleur gaz-gaz 42, sont évacués par la sortie des gaz de combustion de l'échangeur de chaleur 46 et entrent dans le conduit d'entrée du ventilateur centrifuge à tirage induit 49, sous l'action du ventilateur centrifuge à tirage induit 50, puis dans le conduit de sortie du ventilateur centrifuge à tirage induit 51, et 51 peut être connecté à une série d'autres équipements de traitement des gaz pour désulfurer les gaz de combustion et les évacuer en toute sécurité après dépoussiérage. De l'air froid est amené entre les plaques de transfert de chaleur en forme d'oreiller 44 dans l'échangeur de chaleur gaz-gaz 42 depuis l'entrée d'air froid 47, et l'air chaud à haute température obtenu après l'échange de chaleur sort par la sortie d'air chaud 48 et entre ensuite dans le souffleur 3. Le souffleur 3 souffle l'air chaud à haute température vers le fourneau à air chaud mobile 1 en tant qu'air d'alimentation pour la combustion. L'augmentation de la température de préchauffage de l'air d'alimentation pour la combustion peut étendre la plage de combustion stable du combustible. Plus la température de préchauffage est élevée, plus la plage de combustion stable est grande. [0068] Before filling the reactor with organic solid waste, it is necessary to start the high-temperature resistant induced draft centrifugal fan 39 to suck air into the reactor cylinder 20; 2000 kg of plastic/rubber waste is first subjected to rough crushing, metal recovery, mechanical dehydration, drying and crushing. It is compacted into small pieces after pretreatment, and then these small pieces are fed into the inner cylinder 20 of the reactor through the feeding door 12 by using an external feeder, and the stirring mechanism is started during the feeding process to mix the feed materials. Then, the feeding door 12 is closed after filling. Then, nitrogen or CO2 protective gas is injected into the inner cylinder 20 of the reactor through the protective gas inlet 11, so that the entire pyrolysis process takes place in an oxygen-free or low-oxygen environment. Then, the protective gas inlet 11 is closed. It is then possible to move the mobile hot air furnace 1 to the horizontal pyrolysis system, to establish the connection between the hot air outlet of the hot air furnace 4 and the hot air inlet of the reactor 5. The liquid/gaseous fuel burner 2 is turned on, and the hot air enters the hot air passage 22 from the hot air inlet 5 of the reactor under the action of the blower 3 and passes through the coarse mesh filter screen 9 made of 310S stainless steel; the entire body 20 is heated, which improves the uniformity of heat distribution. In the direction of the reactor body axis, several arc-shaped deflectors 17 are arranged on the upper and lower edges of the air duct of the hot air passage 22. The arc-shaped surface of the deflectors 17 partially blocks the hot air and guides it longitudinally to the reactor to be heated and allows the adjustment of the volume and temperature of the hot air. In order to enhance the heat transfer, eight groups of hyperbolic panel fins 21 with an inclination angle of 45° are arranged on the outer surface of the inner cylinder 20 of the reactor. Under the synergistic effect of the blower 3 and the induced draft centrifugal fan 50 shown in FIGS. 1 and 2, a portion of the high-temperature flue gas passing through the hot air passage 22 is filtered by a fine mesh filter screen 19 made of 310S stainless steel and then sucked through the flue gas inlet duct 18 into the U-shaped tubular component. Since the U-shaped tubular component is seamless, it is closely connected to the inner cylinder 20 of the reactor and transports the hot fluid independently. The sucked flue gas can only flow and transfer heat along the inner cavity of the U-shaped tubular component. This portion of the flue gas can directly flow into the cylinder 20 of the reactor and can directly heat the materials in the cylinder 20 of the reactor. After the heat transfer, it is finally sucked into the flue gas discharge duct 28 through the flue gas outlet duct of the U-shaped tubular component and transmitted to the flue gas discharge outlet of the hot air passage 27. In addition, the high-temperature flue gas collected from the other two ports of 27 is also discharged into the flue gas discharge duct 28. The high-temperature flue gas enters the gas-gas heat exchanger 42 through the flue gas discharge duct 28 and the flue gas inlet of the heat exchanger 45; the low-temperature flue gas, after heat exchange by the gas-gas heat exchanger 42, is discharged through the flue gas outlet of the heat exchanger 46 and enters the inlet duct of the induced draft centrifugal fan 49, under the action of the induced draft centrifugal fan 50, and then into the outlet duct of the induced draft centrifugal fan 51, and 51 can be connected to a series of other gas treatment equipment to desulfurize the flue gas and safely discharge it after dust removal. Cold air is supplied between the pillow-shaped heat transfer plates 44 in the gas-gas heat exchanger 42 from the cold air inlet 47, and the high-temperature hot air obtained after the heat exchange exits through the hot air outlet 48 and then enters the blower 3. The blower 3 blows the high-temperature hot air to the mobile hot air furnace 1 as feed air for combustion. Increasing the preheating temperature of the feed air for combustion can expand the stable combustion range of the fuel. The higher the preheating temperature, the larger the stable combustion range.

[0069] Pendant le processus de chauffage du cylindre intérieur 20 du réacteur, le mécanisme d'agitation à coupe uniaxiale à entraînement direct agite le matériau sous l'action synergique de ses différents composants, et la vitesse d'agitation est de 40 à 50 tr/min. En outre, afin d'éviter la surchauffe du palier de l'arbre principal 24 de la lame d'agitation, le mécanisme d'agitation peut être relié à un ensemble de refroidisseurs à air 36. La circulation entre l'entrée d'eau de refroidissement 37 et la sortie d'eau de refroidissement 38 permet de refroidir le palier. [0069] During the heating process of the inner cylinder 20 of the reactor, the direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism stirs the material under the synergistic action of its various components, and the stirring speed is 40 to 50 rpm. In addition, in order to prevent the bearing of the main shaft 24 of the stirring blade from overheating, the stirring mechanism can be connected to a set of air coolers 36. The circulation between the cooling water inlet 37 and the cooling water outlet 38 can cool the bearing.

[0070] Lorsque le matériau est chauffé de la température ambiante à environ 450-500°C dans le réacteur de pyrolyse horizontal, son état physique change et une grande quantité de gaz de pyrolyse à haute température commence à être générée ; sous l'action du tirage induit, il s'écoule le long du conduit de sortie de vapeur d'huile et de gaz 30, puis entre dans le tuyau de raccordement 41 de l'orifice de sortie du ventilateur centrifuge. Ensuite, le gaz de pyrolyse à haute température peut entrer dans un réservoir de déchloration du système suivant pour la réduction de chlore, un réservoir de séparation vapeur-eau en acier inoxydable est utilisé pour la séparation vapeur-eau, puis le gaz d'huile légère propre et sec entre dans le système de condensation pour être condensé en huile. Les gaz non condensés peuvent être introduits dans le fourneau à air chaud portable 1 pour une combustion après traitement. Lorsque la pyrolyse est terminée et que le réacteur de pyrolyse horizontal est refroidi, les résidus de la réaction de pyrolyse, tels que le noir de carbone et la poudre de cendres, peuvent être nettoyés en ouvrant la porte 31 de maintenance et de décharge des scories, puis en connectant un dépoussiéreur industriel mobile pour terminer le nettoyage. Ensuite, le noir de carbone collecté peut être recyclé. [0070] When the material is heated from room temperature to about 450-500°C in the horizontal pyrolysis reactor, its physical state changes and a large amount of high-temperature pyrolysis gas begins to be generated; under the action of induced draft, it flows along the oil vapor and gas outlet duct 30, and then enters the connecting pipe 41 of the centrifugal fan outlet. Then, the high-temperature pyrolysis gas can enter a dechlorination tank of the following system for chlorine reduction, a stainless steel steam-water separation tank is used for steam-water separation, and then the clean and dry light oil gas enters the condensation system to be condensed into oil. The uncondensed gases can be introduced into the portable hot air furnace 1 for combustion after treatment. When the pyrolysis is completed and the horizontal pyrolysis reactor is cooled, the residues of the pyrolysis reaction, such as carbon black and ash powder, can be cleaned by opening the slag maintenance and discharge door 31, and then connecting a mobile industrial dust collector to complete the cleaning. Then, the collected carbon black can be recycled.

[0071] L'exemple de réalisation ci-dessus ne sert qu'à illustrer l'idée technique de la présente invention, et ne limite pas la portée de la protection de la présente invention. Toute modification apportée sur la base de la solution technique selon l'idée technique proposée par la présente invention entre dans le cadre de la protection de la présente invention. La technologie non impliquée dans la présente invention peut être réalisée par la technologie existante. [0071] The above embodiment only serves to illustrate the technical idea of the present invention, and does not limit the scope of protection of the present invention. Any modification made on the basis of the technical solution according to the technical idea proposed by the present invention falls within the scope of protection of the present invention. The technology not involved in the present invention can be realized by existing technology.

Claims

1. An energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste, comprising an outer cylinder (14) of the pyrolysis reactor and an inner cylinder (20) of the pyrolysis reactor, characterized in that: at least one U-shaped tubular component is arranged in the inner cylinder (20) of the reactor. The U-shaped tubular component comprises a U-shaped tube (25) arranged in the upper part of the inner cavity of the inner cylinder (20) of the reactor, and the two open ends of the U-shaped tube (25) are respectively connected to the outlet end of the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component and the inlet of the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component. The inlet of the flue gas inlet duct (18) is open to high-temperature flue gas, and the outlet end of the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component is connected to the flue gas discharge outlet of the hot air passage (27) by a bypass. On the inner side of the outer cylinder (14) of the reactor, several arc-shaped baffles (17) are arranged along the axis of the reactor, and are located above the insulating refractory composite material layer (16) including a metal material layer. The curved surface of the arc-shaped baffles (17) is arranged against the flow direction of the high-temperature flue gas. In this way, the curved surface of the arc-shaped baffle (17) can partially retain the high-temperature flue gas and guide it longitudinally to the inner cylinder (20) of the reactor to be heated. On the circumferential outer wall of the inner cylinder (20) of the reactor are embedded hyperbolic panel fins (21) arranged in an array, and the hyperbolic panel fins (21) are arranged on the circumferential outer wall of the inner cylinder (20) of the reactor at an inclination of 30°~45°. The upper and lower facets, the front and rear facets of any hyperbolic panel fin (21) are all curved surfaces with the same curvature. The left and right facets of any hyperbolic panel fin (21) are rectangular. The hyperbolic panel fins (21) are arranged in rows along the axial direction of the reactor inner cylinder (20). The hyperbolic panel fins (21) in any row of hyperbolic panel fins (21) are all arranged in parallel. The multi-row hyperbolic panel fins (21) are uniformly distributed on the circumferential outer wall of the reactor inner cylinder (20). Furthermore, the curvature of the upper and lower facet of each hyperbolic panel fin (21) is equal to the curvature of the outer surface arc of the reactor inner cylinder (20) to which it is attached. The interval between two adjacent hyperbolic panel fins (21) in the same column is equal to the curved chord length of the hyperbolic panel fins (21). The center distance between two hyperbolic panel fins (21) in the same row and the center distance between two hyperbolic panel fins in an adjacent column is equal to the curved chord length of the hyperbolic panel fins (21). The height of the hyperbolic panel fins (21) is 1/15 to 1/25 of the outer diameter of the inner cylinder (20) of the reactor on which they are located. The length of the hyperbolic panel fins (21) is more than twice their height. The thickness of each hyperbolic panel fin (21) is 8 to 10 mm. The radius of curvature of the front and rear sides of the hyperbolic panel fins (21) is equal to the radius of the circumference of the inner cylinder (20) of the reactor on which they are located. The hyperbolic panel fins (21) are made of 310S or 314 stainless steel, and the hyperbolic panel fins (21) are fixed on the outer surface of the inner cylinder (20) of the reactor by welding. The hyperbolic panel fins (21) arranged in the above array make the heat transfer in laminar flow increase by 40-50%, the heat transfer in turbulent flow increase by 15-20%, and the pressure drop is less than 1 Pa.

2. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: a fine mesh filter screen (19) made of 310 stainless steel capable of filtering smoke and dust is installed inside the opening of the outlet port of the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component.

3. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the opening at the outlet of the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component has the shape of an enlarged trumpet. The rear end of the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component is connected to the inner cylinder (20) of the reactor by welding or a high-temperature resistant joint, and (18) is connected to an open end of the U-shaped tube (25).

4. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the outlet port of the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component is connected to the inner cylinder (20) of the reactor by welding or a high-temperature resistant joint, and (26) is connected to the other opening end of the U-shaped tube (25).

5. An energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste according to claim 1, wherein: the flue gas inlet duct (18), the U-shaped tube (25) and the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component are made of seamless stainless steel 310S or 316L. The diameter of the flue gas inlet duct (18), the U-shaped tube (25) and the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component is greater than or equal to 80mm, and the wall thickness of the above three members is equal to the thickness of the inner cylinder (20) of the reactor.

6. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the flue gas inlet duct (18) of the U-shaped tubular component and the flue gas outlet duct (26) of the U-shaped tubular component are disposed at one end of the inner cylinder of the reactor (20) adjacent to the high-temperature flue gas source.

7. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the arc-shaped baffles (17) are distributed on the inner wall of the outer cylinder (14) of the reactor along the direction of the axis of the reactor body in equal length and distance.

8. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the included angle between the tangent line at the base of the arc-shaped surface of the arc-shaped baffle (17) and the reactor body axis θ is 30°~40°.

9. An energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste according to claim 1, wherein: the front end of the arc-shaped baffle (17) passes through the refractory insulating material layer inside the composite refractory insulating material layer (16) and is fixed on the inner wall of the metal layer outside (16) via the shaft support. The composite refractory insulating material layer (16) is located on the inner wall of the outer cylinder (14) of the reactor.

10. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 9, wherein: the thickness of the refractory thermal insulation material layer in the composite refractory thermal insulation material (16) is 25-30 mm and the thickness of the metal layer is 6-8 mm.

11. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the arc-shaped baffle (17) is made of 316L stainless steel. The length L of (17) is 300-500 mm, and the distance between the arc-shaped baffles (17) along the axial direction of the reactor body is 500-600 mm.

12. An energy-saving pyrolysis system for treating organic solid waste according to claim 1, wherein: one side of the hyperbolic panel fins (21) is arranged in a positively sloped hyperbolic shape, while the opposite side of the hyperbolic panel fins (21) is arranged in an inverted, negatively sloped hyperbolic shape.

13. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claims 1 to 6, wherein: the inner cylinder (20) of the reactor body is provided with a direct-drive uniaxial cutting stirring mechanism. The stirring mechanism comprises a spiral cutting blade (23) provided on the main shaft (24) of the stirring blade, and both ends of the main shaft (24) of the stirring blade protrude from the end of the inner cylinder (20) of the reactor. The main shaft (24) is driven by an electric motor gear direct line unit (33).

14. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 13, wherein: the main shaft (24) of the stirring blade is equipped with two alternating spiral cutting blades of equal length (23); one of the blades (23) is twisted 180° clockwise and the other blade (23) is twisted 180° counterclockwise. The diameter of the blades (23) is 700-900 mm and the intersection between two blades (23) is 15-18% of the length of a single blade (23).

15. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 13, wherein: the protruding end of the main shaft of the stirring blade (24) is respectively provided with a front bearing seat of the stirring mechanism, a sealing component (13) and the rear bearing seat and the sealing components of the stirring mechanism (32).

16. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 15, wherein: a detachable cooling joint (34) is provided on the protruding end of the main shaft (24) of the stirring blade. The cooling water inlet (37) and the cooling water outlet (38) of the detachable cooling joint (34) are respectively connected to the water outlet and the return water inlet of the air cooler (36) by pipes.

17. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claims 1 to 6, wherein: the flue outlet (27) of the hot air passage on the top of the outer cylinder (14) of the reactor is connected to the flue inlet (45) of the gas-gas heat exchanger (42) through the flue outlet duct (28); the hot air outlet (48) of the gas-gas heat exchanger (42) is connected to the inlet of the blower (3); the outlet of the blower (3) is connected to the movable hot air furnace (1); the movable hot air furnace (1) blows the high-temperature combustion gases into the hot air passage (22) between the inner wall of the outer cylinder (14) of the reactor and the outer wall of the inner cylinder (20) of the reactor.

18. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 17, wherein: a pillow-shaped heat transfer plate (44) is provided inside the gas-gas heat exchanger (42); cold air from the cold air inlet (47) of the gas-gas heat exchanger (42) enters inside the pillow-shaped heat transfer plate (44), and hot air after heat exchange exits from the hot air outlet (48) and then enters the blower (3); the high-temperature flue gases coming in through the flue gas inlet (45) of the heat exchanger enter the outer channel of the cushion-shaped heat transfer plate (44), and the low-temperature flue gases, after heat exchange, are discharged through the flue gas outlet (46) of the gas-gas heat exchanger (42).

19. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 18, wherein: the flue gas outlet (46) of the heat exchanger is connected to the inlet of the centrifugal induced draft fan (50) through the inlet duct (49) of the centrifugal induced draft fan. The outlet end of the centrifugal induced draft fan (50) is provided with an outlet duct (51) of the centrifugal induced draft fan.

20. An energy-saving pyrolysis system for treating solid organic waste according to claim 1, wherein: the reactor feed port (10) of the inner cylinder (20) of the reactor is provided with a feed door (12) and a shielding gas inlet (11). The outlet end (29) of the reactor is provided with an oil vapor and gas outlet duct (30) and a slag maintenance and discharge door (31). The oil vapor and gas outlet duct (30) is connected to the high-temperature resistant induced draft centrifugal fan (39). The outlet of (39) is provided with a connecting pipe (41) to the outlet of the induced draft centrifugal fan.