RU228093U1

RU228093U1 - REACTOR FOR PYROLYSIS OF PLASTICS

Info

Publication number: RU228093U1
Application number: RU2024102666U
Authority: RU
Inventors: Цзянь МЭН; Тао СЮЭ; Ядонг Фан
Original assignee: Чжэцзян Коми Инвайромент Технолоджи Ко., Лтд.
Priority date: 2023-11-28
Filing date: 2024-02-02
Publication date: 2024-08-15

Abstract

Полезная модель относится к области пиролизаторов для пластмасс, в частности к реактору для пиролиза пластмасс.The utility model relates to the field of pyrolysis devices for plastics, in particular to a reactor for the pyrolysis of plastics.

В заявке предложен реактор для пиролиза пластмасс, включающий корпус реактора, нагревательный блок и перемешивающий узел. Корпус реактора снабжен реакционной камерой; нагревательный блок служит для нагрева материалов в реакционной камере; перемешивающий узел включает в себя перемешивающий вал и группу спиральных перемешивающих лопастей, расположенных в реакционной камере, при этом данная группа спиральных перемешивающих лопастей расположена на перемешивающем валу, при этом группа спиральных перемешивающих лопастей выполнена несплошной, при этом угол винтовой линии группы спиральных перемешивающих лопастей составляет от 65 до 75°. Когда реактор для пиролиза пластмасс работает, перемешивающий вал непрерывно перемешивает материалы в реакционной камере для предотвращения их чрезмерно длительного застаивания и закоксовывания в углу реакционной камеры. Во время вращения перемешивающего вала группа спиральных перемешивающих лопастей может приводить материалы в движение вдоль направления выпуска, что обеспечивает непрерывный выпуск реактором для пиролиза пластмасс остатка после реакции материалов и, тем самым, предотвращает чрезмерно длительное нахождение материалов в реакторе для пиролиза пластмасс, что, в свою очередь, позволяет предотвратить закоксовывание материалов в реакторе для пиролиза пластмасс. Спиральные перемешивающие лопасти выполнены несплошными, что позволяет также избежать закоксовывания на поверхности перемешивающих лопастей. The application proposes a reactor for the pyrolysis of plastics, including a reactor body, a heating unit and a mixing unit. The reactor body is equipped with a reaction chamber; the heating unit serves to heat the materials in the reaction chamber; the mixing unit includes a mixing shaft and a group of spiral mixing blades located in the reaction chamber, wherein this group of spiral mixing blades is located on the mixing shaft, wherein the group of spiral mixing blades is made non-continuous, wherein the angle of the helical line of the group of spiral mixing blades is from 65 to 75°. When the reactor for the pyrolysis of plastics operates, the mixing shaft continuously mixes the materials in the reaction chamber to prevent their excessively long stagnation and coking in the corner of the reaction chamber. During the rotation of the stirring shaft, the group of spiral stirring blades can drive the materials in motion along the discharge direction, which ensures that the plastic pyrolysis reactor continuously discharges the residue after the reaction of the materials, and thus prevents the materials from staying in the plastic pyrolysis reactor for an excessively long time, which in turn helps prevent the materials from coking in the plastic pyrolysis reactor. The spiral stirring blades are not solid, which also helps prevent coking on the surface of the stirring blades.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИDESCRIPTION OF THE PRIOR ART

Рыночный спрос на пластмассы в Китае возрастает с каждым годом, при этом каждый год образуется около 40 миллионов тонн пластмассовых отходов. Однако степень переработки пластмассовых отходов является низкой. Осознание важности экологических проблем постепенно возрастает, но вместе с тем и возрастает воздействие на окружающую среду. Основными способами утилизации пластмассовых отходов в настоящее время являются захоронение на свалке и сжигание. Однако пластмассовые изделия имеют низкую насыпную плотность и трудноразложимы. Поэтому в ближайшее время будет трудно решить задачи сокращения свалок и обеспечения их безвредности. При сжигании образуется большое количество парниковых газов, а также происходит выброс вредных газов, содержащих диоксины и иные вещества. Вышеуказанные способы утилизации не позволяют эффективно решить проблему загрязнения пластмассовыми отходами («белого загрязнения») и являются расточением значительного количества нефтехимических ресурсов. Поэтому постепенно происходит переход от утилизации пластмассовых отходов способами захоронения на свалке и сжигания к утилизации способами физического повторного использования, химической переработки и иными способами полезного использования ресурсов.The market demand for plastics in China is increasing year by year, with about 40 million tons of plastic waste generated each year. However, the recycling rate of plastic waste is low. The awareness of the importance of environmental issues is gradually increasing, but at the same time, the impact on the environment is also increasing. The main methods of recycling plastic waste at present are landfill and incineration. However, plastic products have a low bulk density and are difficult to decompose. Therefore, it will be difficult to solve the problems of reducing landfills and ensuring their safety in the near future. Incineration produces a large amount of greenhouse gases, and also emits harmful gases containing dioxins and other substances. The above-mentioned recycling methods do not effectively solve the problem of plastic waste pollution (“white pollution”) and are a waste of a significant amount of petrochemical resources. Therefore, there is a gradual transition from recycling plastic waste by landfill and incineration to recycling by physical reuse, chemical recycling and other methods of beneficial use of resources.

Химическая переработка предполагает разложение пластмассовых отходов на мономеры или низкомолекулярные соединения путем применения химических реакций или каталитического пиролиза с последующим использованием для синтеза новых пластмасс или иных полезных продуктов. Это позволяет реализовать замкнутый цикл использования пластмасс, при этом пластмассовые изделия, полученные путем химической переработки, используются так же, как и новые, без ограничений по месту использования.Chemical recycling involves the decomposition of plastic waste into monomers or low-molecular compounds by chemical reactions or catalytic pyrolysis, followed by use for the synthesis of new plastics or other useful products. This allows for a closed cycle of plastic use, with plastic products obtained through chemical recycling being used in the same way as new ones, without restrictions on the place of use.

В настоящее время, в области химической переработки пластмассовых отходов (каталитического пиролиза) используются реакторы каталитического пиролиза двух видов – вертикальный реактор и горизонтальная вращающаяся печь. Оба вида имеют очевидные недостатки. Недостатками вертикального реактора являются невозможность реализации непрерывной загрузки и спуска шлака, работа в периодическом режиме и малая зона теплообмена в отдельно взятой единице оборудования, в связи с чем отдельно взятая единица оборудования имеет низкую производительность по переработке. При работе в периодическом режиме потребляется большое количество энергии. За счет изменения типа конструкции, горизонтальная вращающаяся печь, в отличие от вертикального реактора, позволяет осуществлять непрерывную загрузку и спуск шлака за короткое время. Однако она имеет неустранимый недостаток – высокую вероятность закоксовывания внутри нее. По прошествии определенного периода эксплуатации внутреннюю стенку реактора необходимо очищать, иначе теплообмен в оборудовании серьезно пострадает.Currently, in the field of chemical processing of plastic waste (catalytic pyrolysis), two types of catalytic pyrolysis reactors are used - a vertical reactor and a horizontal rotary kiln. Both types have obvious disadvantages. The disadvantages of a vertical reactor are the impossibility of implementing continuous loading and lowering of slag, operation in a periodic mode and a small heat exchange zone in a single unit of equipment, due to which a single unit of equipment has low processing productivity. When operating in a periodic mode, a large amount of energy is consumed. Due to a change in the type of design, a horizontal rotary kiln, unlike a vertical reactor, allows for continuous loading and lowering of slag in a short time. However, it has an irreparable disadvantage - a high probability of coking inside it. After a certain period of operation, the inner wall of the reactor must be cleaned, otherwise heat exchange in the equipment will be seriously affected.

Сущность полезной моделиThe essence of the utility model

Техническая задача, которую решает полезная модель по настоящей заявке, состоит в создании реактора для пиролиза пластмасс, позволяющего устранить недостаток, состоящий в высокой вероятности закоксовывания материалов в реакторе для пиролиза пластмасс. Реактор для пиролиза пластмасс по настоящей заявке содержит перемешивающий узел, включающий в себя перемешивающий вал и группу спиральных перемешивающих лопастей, расположенных по его окружности, при этом группа спиральных перемешивающих лопастей выполнена несплошной. Такая конструкция позволяет повысить эффективность смешивания материалов, в частности – участвующих в реакции материалов, в ходе пиролиза пластмассовых отходов.The technical problem solved by the utility model according to the present application consists in creating a reactor for the pyrolysis of plastics, which allows eliminating the disadvantage consisting in the high probability of coking of materials in the reactor for the pyrolysis of plastics. The reactor for the pyrolysis of plastics according to the present application contains a mixing unit, including a mixing shaft and a group of spiral mixing blades located along its circumference, wherein the group of spiral mixing blades is made non-solid. Such a design allows increasing the efficiency of mixing materials, in particular - materials participating in the reaction, during the pyrolysis of plastic waste.

Для решения вышеуказанной технической задачи, в настоящей заявке предложены следующие технические решения.To solve the above technical problem, the following technical solutions are proposed in this application.

В качестве полезной модели, в настоящей заявке предложен реактор для пиролиза пластмасс, содержащий:As a utility model, the present application proposes a reactor for the pyrolysis of plastics, comprising:

корпус реактора, содержащий реакционную камеру;a reactor body containing a reaction chamber;

нагревательный блок для нагрева материалов в реакционной камере; иa heating unit for heating materials in the reaction chamber; and

перемешивающий узел, включающий в себя перемешивающий вал и группу спиральных перемешивающих лопастей, расположенных в реакционной камере, при этом данная группа спиральных перемешивающих лопастей расположена на перемешивающем валу, при этом группа спиральных перемешивающих лопастей выполнена несплошной.a mixing unit comprising a mixing shaft and a group of spiral mixing blades located in a reaction chamber, wherein this group of spiral mixing blades is located on the mixing shaft, wherein the group of spiral mixing blades is not continuous.

В одном из вариантов осуществления полезной модели группа спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу первых спиральных перемешивающих лопастей, при этом группа первых спиральных перемешивающих лопастей содержит первую перемешивающую лопасть, при этом данная первая перемешивающая лопасть расположена спирально по окружности перемешивающего вала. Первая перемешивающая лопасть каждого шага выполнена несплошной с образованием зазора первой перемешивающей лопасти.In one embodiment of the utility model, the group of spiral mixing blades includes a group of first spiral mixing blades, wherein the group of first spiral mixing blades contains a first mixing blade, wherein this first mixing blade is arranged spirally around the circumference of the mixing shaft. The first mixing blade of each step is made non-continuous with the formation of a gap of the first mixing blade.

В одном из вариантов осуществления полезной модели группа первых спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу первых перемешивающих лопастей и группу первых вертикальных столбиков, при этом группа первых перемешивающих лопастей расположены последовательно, при этом первый вертикальный столбик расположен между двумя соседними первыми перемешивающими лопастями.In one embodiment of the utility model, the group of first spiral mixing blades includes a group of first mixing blades and a group of first vertical columns, wherein the group of first mixing blades are arranged sequentially, wherein the first vertical column is located between two adjacent first mixing blades.

В одном из вариантов осуществления полезной модели первый вертикальный столбик расположен по одной линии с зазором первой перемешивающей лопасти вдоль продольного направления перемешивающего вала.In one embodiment of the utility model, the first vertical column is located in line with the gap of the first mixing blade along the longitudinal direction of the mixing shaft.

В одном из вариантов осуществления полезной модели единственная первая перемешивающая лопасть расположена спирально вдоль половины окружности перемешивающего вала.In one embodiment of the utility model, the only first mixing blade is arranged spirally along half the circumference of the mixing shaft.

В одном из вариантов осуществления полезной модели группа спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу вторых спиральных перемешивающих лопастей, при этом группа вторых спиральных перемешивающих лопастей содержит вторую перемешивающую лопасть, при этом данная вторая перемешивающая лопасть расположена спирально по окружности перемешивающего вала.In one embodiment of the utility model, the group of spiral mixing blades includes a group of second spiral mixing blades, wherein the group of second spiral mixing blades contains a second mixing blade, wherein this second mixing blade is arranged spirally around the circumference of the mixing shaft.

Вторая перемешивающая лопасть каждого шага выполнена несплошной с образованием зазора второй перемешивающей лопасти, при этом направления винтовых линий первой перемешивающей лопасти и второй перемешивающей лопасти противоположны друг другу, при этом расстояние между концевой кромкой первой перемешивающей лопасти и перемешивающим валом больше расстояния между концевой кромкой второй перемешивающей лопасти и перемешивающим валом.The second mixing blade of each step is made non-continuous with the formation of a gap of the second mixing blade, wherein the directions of the helical lines of the first mixing blade and the second mixing blade are opposite to each other, wherein the distance between the end edge of the first mixing blade and the mixing shaft is greater than the distance between the end edge of the second mixing blade and the mixing shaft.

В одном из вариантов осуществления полезной модели шаг первой перемешивающей лопасти, расположенной спирально, и шаг второй перемешивающей лопасти, расположенной спирально, равны; и/илиIn one embodiment of the utility model, the pitch of the first mixing blade arranged in a spiral and the pitch of the second mixing blade arranged in a spiral are equal; and/or

корпус реактора содержит загрузочное отверстие, при этом половина разности между площадью круга, образуемого вращением первой перемешивающей лопасти, и площадью круга, образуемого вращением второй перемешивающей лопасти, равна площади внутреннего поперечного сечения загрузочного отверстия.the reactor body contains a loading opening, wherein half the difference between the area of the circle formed by the rotation of the first mixing blade and the area of the circle formed by the rotation of the second mixing blade is equal to the area of the internal cross-section of the loading opening.

В одном из вариантов осуществления полезной модели группа вторых спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу вторых перемешивающих лопастей, при этом группа первых перемешивающих лопастей расположена последовательно, при этом первый вертикальный столбик расположен между двумя соседними первыми перемешивающими лопастями, при этом первый вертикальный столбик расположен по одной линии и с зазором первой перемешивающей лопасти, и с зазором второй перемешивающей лопасти.In one embodiment of the utility model, the group of second spiral mixing blades includes a group of second mixing blades, wherein the group of first mixing blades is arranged sequentially, wherein the first vertical column is arranged between two adjacent first mixing blades, wherein the first vertical column is arranged in line with both the gap of the first mixing blade and the gap of the second mixing blade.

В одном из вариантов осуществления полезной модели угол винтовой линии группы спиральных перемешивающих лопастей составляет от 65 до 75°.In one embodiment of the utility model, the angle of the helical line of the group of spiral mixing blades is from 65 to 75°.

В одном из вариантов осуществления полезной модели перемешивающий узел включает в себя блок привода, при этом блок привода соединен с одним концом перемешивающего вала с возможностью приведения перемешивающего вала во вращение; и/илиIn one embodiment of the utility model, the mixing unit includes a drive unit, wherein the drive unit is connected to one end of the mixing shaft with the possibility of causing the mixing shaft to rotate; and/or

нагревательный блок включает в себя первый нагреватель, расположенный в перемешивающем вале, при этом канал потока охлаждения расположен в месте, где перемешивающий вал соединен с блоком привода, при этом канал потока охлаждения содержит вход хладоносителя и выход хладоносителя, при этом канал потока охлаждения окружает место, где перемешивающий вал соединен с блоком привода; и/илиthe heating unit includes a first heater located in the mixing shaft, wherein the cooling flow channel is located at a location where the mixing shaft is connected to the drive unit, wherein the cooling flow channel comprises a coolant inlet and a coolant outlet, wherein the cooling flow channel surrounds the location where the mixing shaft is connected to the drive unit; and/or

два конца перемешивающего вала проходят соответственно сквозь два конца корпуса реактора, при этом два конца перемешивающего вала соответственно герметично соединены с данными двумя концами корпуса реактора.the two ends of the stirring shaft respectively pass through the two ends of the reactor body, and the two ends of the stirring shaft respectively are hermetically connected to these two ends of the reactor body.

В одном из вариантов осуществления полезной модели перемешивающий вал является полым, при этом в перемешивающем вале расположен нагревательный элемент.In one embodiment of the utility model, the mixing shaft is hollow, and a heating element is located in the mixing shaft.

В одном из вариантов осуществления полезной модели корпус реактора содержит рубашку, при этом нагревательный блок включает в себя второй нагреватель, при этом второй нагреватель расположен в рубашке, или рубашка содержит выход теплоносителя и вход теплоносителя; и/илиIn one embodiment of the utility model, the reactor body comprises a jacket, wherein the heating unit includes a second heater, wherein the second heater is located in the jacket, or the jacket comprises a coolant outlet and a coolant inlet; and/or

корпус реактора содержит загрузочное отверстие, выпускное отверстие и газоотвод, при этом загрузочное отверстие и выпускное отверстие расположены соответственно у двух концов корпуса реактора, а газоотвод расположен у того конца корпуса реактора, где расположено выпускное отверстие;the reactor body comprises a loading opening, an outlet opening and a gas outlet, wherein the loading opening and the outlet opening are respectively located at two ends of the reactor body, and the gas outlet is located at the end of the reactor body where the outlet opening is located;

Корпус реактора содержит датчик температуры для определения температуры материалов в реакционной камере.The reactor vessel contains a temperature sensor to determine the temperature of the materials in the reaction chamber.

В одном из вариантов осуществления полезной модели реактор для пиролиза пластмасс содержит основание, включающее в себя опору скольжения и неподвижную опору, при этом опора скольжения и неподвижная опора соответственно соединены с корпусом реактора для пиролиза пластмасс с возможностью опирания корпуса реактора, при этом опора скольжения выполнена с возможностью скольжения на основании.In one embodiment of the utility model, the reactor for pyrolysis of plastics comprises a base including a sliding support and a fixed support, wherein the sliding support and the fixed support are respectively connected to the body of the reactor for pyrolysis of plastics with the possibility of supporting the reactor body, wherein the sliding support is designed with the possibility of sliding on the base.

В отличие от известных решений, предлагаемый в настоящей заявке реактор обеспечивает следующие полезные эффекты: реактор содержит корпус реактора, нагревательный блок и перемешивающий узел. Корпус реактора содержит реакционную камеру; нагревательный блок служит для нагрева материалов в реакционной камере; перемешивающий узел включает в себя перемешивающий вал и группу спиральных перемешивающих лопастей, расположенных в реакционной камере, при этом данная группа спиральных перемешивающих лопастей расположена на перемешивающем валу, при этом перемешивающий вал проходит по длине реакционной камеры. Во время работы реактора для пиролиза пластмасс перемешивающий вал непрерывно перемешивает материалы в реакционной камере для предотвращения их чрезмерно длительного застаивания и закоксовывания в углу реакционной камеры. Во время вращения перемешивающего вала группа спиральных перемешивающих лопастей может приводить материалы в движение вдоль направления выпуска, что обеспечивает непрерывный выпуск реактором для пиролиза пластмасс остатка после реакции материалов и, тем самым, предотвращает чрезмерно длительное нахождение материалов в реакторе для пиролиза пластмасс, что, в свою очередь, позволяет предотвратить закоксовывание материалов в реакторе для пиролиза пластмасс, в частности – предотвратить закоксовывание материалов на перемешивающих лопастях.Unlike known solutions, the reactor proposed in this application provides the following useful effects: the reactor comprises a reactor body, a heating unit and a mixing unit. The reactor body comprises a reaction chamber; the heating unit serves to heat materials in the reaction chamber; the mixing unit includes a mixing shaft and a group of spiral mixing blades located in the reaction chamber, wherein this group of spiral mixing blades is located on the mixing shaft, wherein the mixing shaft extends along the length of the reaction chamber. During operation of the reactor for pyrolysis of plastics, the mixing shaft continuously mixes the materials in the reaction chamber to prevent their excessively long stagnation and coking in the corner of the reaction chamber. During the rotation of the stirring shaft, the group of spiral stirring blades can drive the materials in motion along the discharge direction, which ensures that the plastic pyrolysis reactor continuously discharges the reaction residue of the materials, and thereby prevents the materials from staying in the plastic pyrolysis reactor for an excessively long time, which in turn makes it possible to prevent the coking of the materials in the plastic pyrolysis reactor, in particular, to prevent the coking of the materials on the stirring blades.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

ФИГ. 1 –вид в аксонометрии реактора для пиролиза пластмасс по одному из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке;FIG. 1 is an axonometric view of a reactor for the pyrolysis of plastics according to one embodiment of the utility model of the present application;

ФИГ. 2 – принципиальная схема общей структуры реактора для пиролиза пластмасс по одному из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке;FIG. 2 is a schematic diagram of the general structure of a reactor for the pyrolysis of plastics according to one embodiment of the utility model of the present application;

ФИГ. 3 – схема I конструкции перемешивающего узла по одному из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке;FIG. 3 – diagram I of the design of the mixing unit according to one of the embodiments of the utility model according to the present application;

ФИГ. 4 – схема II конструкции перемешивающего узла по одному из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке;FIG. 4 – diagram II of the design of the mixing unit according to one of the embodiments of the utility model according to the present application;

ФИГ. 5 – схема III конструкции перемешивающего узла по одному из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке;FIG. 5 – diagram III of the design of the mixing unit according to one of the embodiments of the utility model according to the present application;

ФИГ. 6 – схема для сравнения площади круга, образуемого вращением первой перемешивающей лопасти, с площадью круга, образуемого вращением второй перемешивающей лопасти, по одному из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке;FIG. 6 is a diagram for comparing the area of a circle formed by the rotation of the first mixing blade with the area of a circle formed by the rotation of the second mixing blade, according to one embodiment of the utility model of the present application;

ФИГ. 7 – вид сверху реактора для пиролиза пластмасс с ФИГ. 1;FIG. 7 is a top view of the reactor for pyrolysis of plastics from FIG. 1;

ФИГ. 8 – вид слева реактора для пиролиза пластмасс с ФИГ. 1.FIG. 8 is a left view of the plastic pyrolysis reactor of FIG. 1.

Номера позиций на прилагаемых чертежах: 1 – корпус реактора, 11 – реакционная камера, 112 – рубашка, 1121 – вход теплоносителя, 1122 – выход теплоносителя, 12 – загрузочное отверстие, 13 – выпускное отверстие, 14 – газоотвод, 15 – датчик температуры, 31 – перемешивающий вал, 32 – группа спиральных перемешивающих лопастей, 321 – группа первых спиральных перемешивающих лопастей, 3211 – первая перемешивающая лопасть, 3212 – первый вертикальный столбик, 322 – группа вторых спиральных перемешивающих лопастей, 3221 – вторая перемешивающая лопасть, 33 – блок привода, 34 – канал потока охлаждения, 341 – вход хладоносителя, 342 – выход хладоносителя, 4 – основание, 41 – опора скольжения, 42 – неподвижная опора.The position numbers on the attached drawings: 1 - reactor vessel, 11 - reaction chamber, 112 - jacket, 1121 - coolant inlet, 1122 - coolant outlet, 12 - loading opening, 13 - outlet opening, 14 - gas outlet, 15 - temperature sensor, 31 - mixing shaft, 32 - group of spiral mixing blades, 321 - group of first spiral mixing blades, 3211 - first mixing blade, 3212 - first vertical column, 322 - group of second spiral mixing blades, 3221 - second mixing blade, 33 - drive unit, 34 - cooling flow channel, 341 - coolant inlet, 342 - coolant outlet, 4 - base, 41 - sliding support, 42 - fixed support.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A UTILITY MODEL

Далее подробно раскрыты варианты осуществления полезной модели по настоящей заявке, примеры которых представлены на прилагаемых чертежах, на которых идентичные или аналогичные номера позиций от начала до конца обозначают идентичные или аналогичные элементы, или элементы с идентичными или аналогичными функциями. Варианты осуществления, раскрытые ниже с отсылкой к чертежам, носят иллюстративный характер, предназначены для использования при толковании настоящей заявки и не должны рассматриваться как ограничивающие ее. Все прочие варианты осуществления, полученные средними специалистами в данной области техники на основе вариантов осуществления, раскрытых в настоящей заявке, без творческих усилий, входят в объем охраны полезной модели по настоящей заявке.The following describes in detail the embodiments of the utility model according to the present application, examples of which are shown in the attached drawings, in which identical or similar reference numbers from the beginning to the end designate identical or similar elements, or elements with identical or similar functions. The embodiments disclosed below with reference to the drawings are illustrative in nature, are intended to be used in the interpretation of the present application and should not be considered as limiting it. All other embodiments obtained by ordinary specialists in the given field of technology on the basis of the embodiments disclosed in the present application, without creative efforts, are included in the scope of protection of the utility model according to the present application.

Следует понимать, что содержащиеся в описании полезной модели указания ориентации или взаимного расположения, в частности – признаки «центр», «продольный», «поперечный», «длина», «ширина», «толщина», «вверх», «вниз», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «внутренний», «наружный», «по часовой стрелке», «против часовой стрелки», «аксиальный», «окружный», «радиальный», указывают ориентацию или взаимное расположение согласно чертежам и служат исключительно для удобства и упрощения описания полезной модели по настоящей заявке, но не указывают на то и не подразумевают того, что устройства или элементы, о которых идет речь, должны быть ориентированы указанным образом, быть сконструированы или эксплуатироваться в определенной ориентации, т.е. не должны толковаться как ограничивающие полезную модель по настоящей заявке.It should be understood that the indications of orientation or relative position contained in the description of the utility model, in particular the features “center”, “longitudinal”, “transverse”, “length”, “width”, “thickness”, “up”, “down”, “front”, “rear”, “left”, “right”, “vertical”, “horizontal”, “upper”, “lower”, “inner”, “outer”, “clockwise”, “counterclockwise”, “axial”, “circumferential”, “radial”, indicate the orientation or relative position according to the drawings and serve solely for the convenience and simplification of the description of the utility model according to this application, but do not indicate or imply that the devices or elements in question must be oriented in the specified manner, be designed or operated in a certain orientation, i.e., should not be interpreted as limiting the utility model according to this application.

Кроме того, определения «первый» и «второй» служат исключительно для целей описания и не должны толковаться как указывающие или подразумевающие относительную важность или количество обозначаемых ими технических признаков. Так, в число характеризуемых определениями «первый» и «второй» признаков могут явно или подразумеваемо входить один или более данных признаков. В контексте описания по настоящей заявке «группа» означает «два или более двух», если явно и точно не указано иное.In addition, the definitions "first" and "second" serve solely for the purpose of description and are not to be construed as indicating or implying the relative importance or number of technical features designated by them. Thus, the number of features characterized by the definitions "first" and "second" may explicitly or implicitly include one or more of these features. In the context of the description of the present application, "group" means "two or more than two", unless explicitly and specifically stated otherwise.

Неограничивающие варианты осуществления предлагаемой полезной модели детально раскрыты ниже с отсылкой к прилагаемым чертежам.Non-limiting embodiments of the proposed utility model are disclosed in detail below with reference to the attached drawings.

ФИГ. 1 – вид в аксонометрии реактора для пиролиза пластмасс в одном из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке. Как можно видеть на фигурах, реактор включает в себя корпус 1 реактора, нагревательный блок и перемешивающий узел. ФИГ. 2 – принципиальная схема общей структуры реактора для пиролиза пластмасс в одном из вариантов осуществления полезной модели по настоящей заявке. FIG. 1 is an axonometric view of a reactor for pyrolysis of plastics in one embodiment of the utility model according to the present application. As can be seen in the figures, the reactor includes a reactor body 1, a heating unit and a mixing unit. FIG. 2 is a schematic diagram of the general structure of a reactor for pyrolysis of plastics in one embodiment of the utility model according to the present application.

Корпус 1 реактора включает в себя реакционную камеру 11. Корпус 1 реактора служит в качестве реакционного аппарата для реакции пиролиза, а его функциональное предназначение состоит во вмещении материалов и создании реакционной среды для материалов. Основными материалами корпуса 1 реактора могут быть металлические материалы, способные выдерживать условия с высокой температурой и высоким давлением.The reactor body 1 includes a reaction chamber 11. The reactor body 1 serves as a reaction apparatus for the pyrolysis reaction, and its functional purpose is to contain materials and create a reaction environment for the materials. The main materials of the reactor body 1 can be metallic materials capable of withstanding high temperature and high pressure conditions.

Нагревательный блок, служащий для нагрева материалов в реакционной камере 11, может быть расположен в корпусе 1 реактора для непосредственного нагрева материалов или может нагревать теплоноситель, далее передаваемый в корпус 1 реактора для нагрева материалов.The heating unit, which serves to heat the materials in the reaction chamber 11, can be located in the reactor body 1 for direct heating of the materials or can heat the heat carrier, which is then transferred to the reactor body 1 for heating the materials.

Перемешивающий узел может включать в себя перемешивающий вал 31 и группу 32 спиральных перемешивающих лопастей, расположенных в реакционной камере 11. Группа 32 спиральных перемешивающих лопастей расположена на перемешивающем валу 31, при этом перемешивающий вал 31 проходит продольно по длине реакционной камеры 11. Когда реактор для пиролиза пластмасс работает, материалы вводятся в реактор для пиролиза пластмасс, и перемешивающий узел непрерывно перемешивает материалы для равномерного смешивания отличных друг от друга материалов, при этом материалы нагреваются равномерно. При этом, когда перемешивающий узел перемешивает материалы, группа 32 спиральных перемешивающих лопастей приводит материалы в движение в целом вдоль направления выпуска. Перемешивающий узел может предотвращать чрезмерно длительное застаивание материалов и их закоксовывание в углу реакционной камеры 11, а также предотвращать чрезмерно длительное нахождение материалов в реакторе для пиролиза пластмасс.The stirring unit may include a stirring shaft 31 and a group 32 of spiral stirring blades located in the reaction chamber 11. The group 32 of spiral stirring blades is located on the stirring shaft 31, and the stirring shaft 31 extends longitudinally along the length of the reaction chamber 11. When the plastic pyrolysis reactor operates, materials are introduced into the plastic pyrolysis reactor, and the stirring unit continuously stirs the materials to uniformly mix materials different from each other, and the materials are heated uniformly. In this case, when the stirring unit stirs the materials, the group 32 of spiral stirring blades sets the materials in motion as a whole along the discharge direction. The stirring unit can prevent excessively long stagnation of materials and their coking in the corner of the reaction chamber 11, and also prevent excessively long stay of materials in the plastic pyrolysis reactor.

Техническое решение по предлагаемой полезной модели состоит в том, что, благодаря расположению перемешивающего вала 31 и группы 32 спиральных перемешивающих лопастей в реакционной камере 11, когда реактор для пиролиза пластмасс работает, перемешивающий вал 31 непрерывно перемешивает материалы в реакционной камере 11 для предотвращения их чрезмерно длительного застаивания и закоксовывания в углу реакционной камеры 11. Во время вращения перемешивающего вала 31, группа 32 спиральных перемешивающих лопастей может приводить материалы в движение вдоль направления выпуска, что обеспечивает непрерывный выпуск реактором для пиролиза пластмасс остатка после реакции материалов и, тем самым, предотвращает чрезмерно длительное нахождение материалов в реакторе для пиролиза пластмасс, что, в свою очередь, позволяет предотвратить закоксовывание материалов в реакторе для пиролиза пластмасс. Направление выпуска – это направление от загрузочного отверстия 12 к выпускному отверстию 13. В одном из предпочтительных вариантов осуществления перемешивающий вал 31 может быть полым, при этом в перемешивающем вале может быть расположен нагревательный элемент.The technical solution according to the proposed utility model consists in the fact that, due to the arrangement of the mixing shaft 31 and the group 32 of spiral mixing blades in the reaction chamber 11, when the reactor for the pyrolysis of plastics operates, the mixing shaft 31 continuously mixes the materials in the reaction chamber 11 to prevent their excessively long stagnation and coking in the corner of the reaction chamber 11. During the rotation of the mixing shaft 31, the group 32 of spiral mixing blades can set the materials in motion along the discharge direction, which ensures the continuous discharge of the residue from the reaction of the materials by the reactor for the pyrolysis of plastics and, thereby, prevents the excessively long presence of materials in the reactor for the pyrolysis of plastics, which, in turn, makes it possible to prevent the coking of materials in the reactor for the pyrolysis of plastics. The discharge direction is the direction from the loading opening 12 to the discharge opening 13. In one preferred embodiment, the mixing shaft 31 may be hollow, and a heating element may be located in the mixing shaft.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 2-4, группа 32 спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу 321 первых спиральных перемешивающих лопастей. Группа 321 первых спиральных перемешивающих лопастей содержит первую перемешивающую лопасть 3211, при этом данная первая перемешивающая лопасть 3211 расположена спирально по окружности перемешивающего вала 31. Данное спиральное расположение первой перемешивающей лопасти 3211 по окружности перемешивающего вала 31 может обеспечивать приведение материалов у одного конца, где расположено загрузочное отверстие 12 реактора для пиролиза пластмасс, в движение в сторону выпускного отверстия 13 реактора для пиролиза пластмасс. То есть во время вращения перемешивающего вала 31 первая перемешивающая лопасть 3211 приводит материалы в реакционной камере 11 в движение вдоль направления выпуска. Количество первых перемешивающих лопастей 3211 может составлять одну, или две, или более. Если количество первых перемешивающих лопастей 3211 составляет одну, данная одна первая перемешивающая лопасть 3211 проходит спирально от одного до другого конца перемешивающего вала 31. Если количество первых перемешивающих лопастей 3211 составляет две или более, данные две или более первых перемешивающих лопастей 3211 соединены впритык и проходят спирально от одного до другого конца перемешивающего вала 31. В одном из частных вариантов осуществления первая перемешивающая лопасть 3211 выполнена несплошной с образованием зазора первой перемешивающей лопасти. Такая конструкция не только повышает эффективность смешивания материалов, но и предотвращает закоксовывание материалов на поверхности перемешивающей лопасти.In some embodiments, as shown in FIG. 2-4, the group 32 of spiral mixing blades includes a group 321 of first spiral mixing blades. The group 321 of first spiral mixing blades comprises a first mixing blade 3211, wherein this first mixing blade 3211 is arranged spirally along the circumference of the mixing shaft 31. This spiral arrangement of the first mixing blade 3211 along the circumference of the mixing shaft 31 can ensure that materials at one end, where the loading opening 12 of the reactor for pyrolysis of plastics is located, are brought into motion towards the outlet opening 13 of the reactor for pyrolysis of plastics. That is, during the rotation of the mixing shaft 31, the first mixing blade 3211 brings materials in the reaction chamber 11 into motion along the outlet direction. The number of first mixing blades 3211 can be one, or two, or more. If the number of the first mixing blades 3211 is one, this one first mixing blade 3211 extends spirally from one end to the other end of the mixing shaft 31. If the number of the first mixing blades 3211 is two or more, these two or more first mixing blades 3211 are connected end to end and extend spirally from one end to the other end of the mixing shaft 31. In one of the particular embodiments, the first mixing blade 3211 is made non-continuous with the formation of a gap of the first mixing blade. Such a design not only increases the efficiency of mixing the materials, but also prevents coking of the materials on the surface of the mixing blade.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 4, группа 321 первых спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу первых перемешивающих лопастей 3211 и группу первых вертикальных столбиков 3212. Группа первых перемешивающих лопастей 3211 расположена последовательно, при этом первый вертикальный столбик расположен между двумя соседними первыми перемешивающими лопастями. То есть данные две соседние первые перемешивающие лопасти 3211 разобщены с возможностью рассредоточения материалов на две стороны первой перемешивающей лопасти 3211 из зазора между соседними двумя первыми перемешивающими лопастями 3211, что обеспечивает возможность равномерного перемешивания отличных друг от друга материалов и предотвращение их перемещения вдоль спиральной первой перемешивающей лопасти 3211 вдоль направления выпуска, при этом материалы между соседними первыми перемешивающими лопастями 3211 изолированы и не могут равномерно перемешиваться. В число материалов могут входить катализаторы, пластмассы и т.п. При этом первый столбик 3212 может оказывать сопротивление гидродинамической силе во время течения материалов с возможностью разделения и рассеивания потока материалов. При этом первый столбик 3212 может блокировать гидродинамическую силу во время течения материалов для первой перемешивающей лопасти 3211 для предотвращения выворачивания первой перемешивающей лопасти 3211 и, как следствие, отказа первой перемешивающей лопасти 3211.In some embodiments, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the group 321 of the first spiral mixing blades includes a group of the first mixing blades 3211 and a group of the first vertical columns 3212. The group of the first mixing blades 3211 is arranged in series, wherein the first vertical column is located between two adjacent first mixing blades. That is, these two adjacent first mixing blades 3211 are separated with the possibility of dispersing materials to two sides of the first mixing blade 3211 from the gap between the adjacent two first mixing blades 3211, which ensures the possibility of uniformly mixing materials different from each other and preventing them from moving along the spiral first mixing blade 3211 along the discharge direction, wherein the materials between the adjacent first mixing blades 3211 are isolated and cannot be uniformly mixed. The materials may include catalysts, plastics, etc. In this case, the first column 3212 may resist the hydrodynamic force during the flow of materials with the possibility of separating and dispersing the flow of materials. In this case, the first column 3212 may block the hydrodynamic force during the flow of materials for the first mixing blade 3211 to prevent the first mixing blade 3211 from everting and, as a consequence, the failure of the first mixing blade 3211.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 3, единственная первая перемешивающая лопасть 3211 расположена спирально вдоль половины окружности перемешивающего вала 31, благодаря чему, во время перемешивания материалов первой перемешивающей лопастью 3211 с вращением на пол-оборота материалы могут быть рассредоточены на обе стороны от зазора между соседними двумя первыми перемешивающими лопастями 3211.In some embodiments, as shown in FIG. 3, the only first mixing blade 3211 is arranged spirally along half the circumference of the mixing shaft 31, due to which, during the mixing of materials by the first mixing blade 3211 with a rotation of half a turn, the materials can be dispersed to both sides of the gap between adjacent two first mixing blades 3211.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 4 и 5, группа 32 спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей. Группа 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей содержит вторую перемешивающую лопасть 3221, при этом данная вторая перемешивающая лопасть 3221 расположена спирально по окружности перемешивающего вала. Вторая перемешивающая лопасть 3221 выполнена несплошной с образованием зазора второй перемешивающей лопасти. Направления винтовых линий первой перемешивающей лопасти 3211 и второй перемешивающей лопасти 3221 противоположны друг другу. Следует понимать, что во время вращения перемешивающего вала 31 вторая перемешивающая лопасть 3221 приводит материалы в движение вдоль направления, противоположного направлению выпуска, для их перемещения в направлении, противоположном направлению движения материалов, перемешиваемых первой перемешивающей лопастью 3211, в результате чего происходит столкновение движущихся в указанных двух направлениях материалов и их равномерное перемешивание. Расстояние между концевой кромкой первой перемешивающей лопасти 3211 и перемешивающим валом 31 больше расстояния между концевой кромкой второй перемешивающей лопасти 3221 и перемешивающим валом 31, то есть размер первой перемешивающей лопасти 3211 больше размера второй перемешивающей лопасти 3221, и она может приводить в движение вдоль направления выпуска больше материалов, чем вторая перемешивающая лопасть 3221, благодаря чему во время вращения перемешивающего вала 31 перемешивающий узел в целом приводит материалы в движение вдоль направления выпуска. Например, как показано на ФИГ. 4, разность расстояния между концевой кромкой первой перемешивающей лопасти 3211 и перемешивающим валом 31 и расстояния между концевой кромкой второй перемешивающей лопасти 3221 и перемешивающим валом 31 составляет d. Таким образом, первая перемешивающая лопасть 3211 и вторая перемешивающая лопасть 3221 расположены с возможностью равномерного смешивания материалов в реакционной камере 11 и направления материалов таким образом, чтобы они непрерывно двигались в сторону выпускного отверстия 13.In some embodiments, as shown in Fig. 4 and 5, the group 32 of spiral mixing blades includes a group 322 of second spiral mixing blades. The group 322 of second spiral mixing blades contains a second mixing blade 3221, wherein this second mixing blade 3221 is arranged spirally along the circumference of the mixing shaft. The second mixing blade 3221 is made non-solid with the formation of a gap of the second mixing blade. The directions of the helical lines of the first mixing blade 3211 and the second mixing blade 3221 are opposite to each other. It should be understood that during the rotation of the mixing shaft 31, the second mixing blade 3221 sets the materials in motion along the direction opposite to the discharge direction, to move them in the direction opposite to the direction of movement of the materials mixed by the first mixing blade 3211, as a result of which the materials moving in the said two directions collide and are uniformly mixed. The distance between the end edge of the first mixing blade 3211 and the mixing shaft 31 is greater than the distance between the end edge of the second mixing blade 3221 and the mixing shaft 31, that is, the size of the first mixing blade 3211 is greater than the size of the second mixing blade 3221, and it can set more materials in motion along the discharge direction than the second mixing blade 3221, due to which during the rotation of the mixing shaft 31, the mixing unit as a whole sets the materials in motion along the discharge direction. For example, as shown in FIG. 4, the difference between the distance between the end edge of the first mixing blade 3211 and the mixing shaft 31 and the distance between the end edge of the second mixing blade 3221 and the mixing shaft 31 is d. Thus, the first mixing blade 3211 and the second mixing blade 3221 are arranged with the possibility of uniformly mixing the materials in the reaction chamber 11 and directing the materials so that they continuously move toward the outlet 13.

В некоторых вариантах осуществления шаг первой перемешивающей лопасти 3211, расположенной спирально, и шаг второй перемешивающей лопасти 3221, расположенной спирально, равны, вследствие чего возможно пересечение первой перемешивающей лопасти 3211 с второй перемешивающей лопастью 3221 в месте расположения первого столбика 3212. Материалы сталкиваются в месте расположения первого столбика 3212, при этом первый столбик 3212 может блокировать гидродинамическую силу потока материала. Более того, материалы диспергируются в зазоре между соседними двумя первыми перемешивающими лопастями 3211 и/или в зазоре между соседними двумя вторыми перемешивающими лопастями 3221, благодаря чему возможно полное перемешивание отличных друг от друга материалов. То есть первый столбик 3212 позволяет эффективно избежать возникновения ситуации, в которой происходит только толкание материалов из стороны в сторону и, как следствие, возникает скопление материалов и их спекание. Первый столбик 3212, главным образом, выполняет функцию разрушения скопления материала. В одном из частных вариантов осуществления первый вертикальный столбик 3212 может быть расположен по одной линии с зазором первой перемешивающей лопасти и с зазором второй перемешивающей лопасти вдоль продольного направления перемешивающего вала 31.In some embodiments, the pitch of the first mixing blade 3211 arranged in a spiral manner and the pitch of the second mixing blade 3221 arranged in a spiral manner are equal, as a result of which it is possible for the first mixing blade 3211 to intersect with the second mixing blade 3221 at the location of the first column 3212. The materials collide at the location of the first column 3212, wherein the first column 3212 can block the hydrodynamic force of the material flow. Moreover, the materials are dispersed in the gap between the adjacent two first mixing blades 3211 and/or in the gap between the adjacent two second mixing blades 3221, due to which it is possible to completely mix materials that are different from each other. That is, the first column 3212 makes it possible to effectively avoid the occurrence of a situation in which only materials are pushed from side to side and, as a result, an accumulation of materials and their sintering occurs. The first column 3212 mainly performs the function of breaking up the accumulation of material. In one of the particular embodiments, the first vertical column 3212 can be located in line with the gap of the first mixing blade and with the gap of the second mixing blade along the longitudinal direction of the mixing shaft 31.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 4 и ФИГ. 6, в конструкции, в которой группа 32 спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей, при этом расстояние между концевой кромкой первой перемешивающей лопасти 3211 и перемешивающим валом 31 больше расстояния между концевой кромкой второй перемешивающей лопасти 3221 и перемешивающим валом 31, при этом корпус 1 реактора содержит загрузочное отверстие 12, при этом половина разности между площадью круга A, образуемого вращением первой перемешивающей лопасти 3211, и площадью круга B, образуемого вращением второй перемешивающей лопасти 3221, равна площади внутреннего поперечного сечения загрузочного отверстия 12. Следует понимать, что размер первой перемешивающей лопасти 3211 пропорционален количеству приводимого в движение материала, и размер второй перемешивающей лопасти 3221 пропорционален количеству приводимого в движение материала. В раскрытых выше вариантах осуществления известно, что размер первой перемешивающей лопасти 3211 больше размера второй перемешивающей лопасти 3221, при этом первая перемешивающая лопасть 3211 может приводить в движение вдоль направления выпуска больше материала, чем вторая перемешивающая лопасть 3221. В таком случае, половина разности между количеством материала, которое может приводить в движение первая перемешивающая лопасть 3211, и количеством материала, которое может приводить в движение вторая перемешивающая лопасть 3221, представляет собой количество материала, движущегося вдоль направления выхода. Поэтому площадь внутреннего поперечного сечения загрузочного отверстия 12 задана в размере половины разности между площадью круга A, образуемого вращением первой перемешивающей лопасти 3211, и площадью круга B, образуемого вращением второй перемешивающей лопасти 3221, благодаря чему количество загружаемых материалов и количество участвующих в реакции материалов в реакционной камере могут быть равны, и материалы могут полностью прореагировать в реакционной камере 11.In some embodiments, as shown in FIG. 4 and FIG. 6, in a structure in which the group 32 of spiral mixing blades includes a group 322 of second spiral mixing blades, wherein the distance between the end edge of the first mixing blade 3211 and the mixing shaft 31 is greater than the distance between the end edge of the second mixing blade 3221 and the mixing shaft 31, wherein the reactor body 1 contains a loading opening 12, wherein half of the difference between the area of the circle A formed by the rotation of the first mixing blade 3211 and the area of the circle B formed by the rotation of the second mixing blade 3221 is equal to the area of the inner cross-section of the loading opening 12. It should be understood that the size of the first mixing blade 3211 is proportional to the amount of material being set in motion, and the size of the second mixing blade 3221 is proportional to the amount of material being set in motion. In the embodiments disclosed above, it is known that the size of the first stirring blade 3211 is larger than the size of the second stirring blade 3221, and the first stirring blade 3211 can drive more material along the discharge direction than the second stirring blade 3221. In this case, half of the difference between the amount of material that the first stirring blade 3211 can drive and the amount of material that the second stirring blade 3221 can drive is the amount of material moving along the discharge direction. Therefore, the area of the inner cross-section of the loading opening 12 is set to be half of the difference between the area of the circle A formed by the rotation of the first stirring blade 3211 and the area of the circle B formed by the rotation of the second stirring blade 3221, due to which the amount of the loaded materials and the amount of the materials participating in the reaction in the reaction chamber can be equal, and the materials can completely react in the reaction chamber 11.

Например, конструкция с равным внутренним диаметром, равным шагом и неравным наружным диаметром принята для группы 321 первых спиральных перемешивающих лопастей и группы 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей. Количество материалов, движущихся вдоль направления выпуска, больше количества материалов, движущихся в противоположном направлении, что обеспечивает возможность перемещения материалов в направлении выпуска, а также его регулирования для поддержания некоторого количества скопления в каждой впадине. При этом может быть обеспечено более равномерное регулирование для достижения полного соприкосновения между материалами и источником нагрева в реакторе для пиролиза пластмасс и повышена эффективности реактора для пиролиза пластмасс по теплообмену. А именно, половина разности между площадью круга, образуемого вращением первой перемешивающей лопасти 3211, и площадью круга, образуемого вращением второй перемешивающей лопасти 3221, приблизительно равна площади внутреннего поперечного сечения загрузочного отверстия 12. Например, радиус круга, образуемого вращением первой перемешивающей лопасти 3211, составляет R (может быть вычислен по внутреннему радиусу оболочки реактора для пиролиза пластмасс, исходя из того, что внутренний радиус реактора для пиролиза пластмасс составляет 300 мм), радиус круга, образуемого вращением второй перемешивающей лопасти 3221, составляет r, а внутренний радиус загрузочного отверстия 12 составляет 100 мм (радиус), то есть (3,14×R²-3,14×r²)÷2=3,14×1², и r≈264,5 мм вычисляется путем подстановки данных.For example, a structure with an equal inner diameter, an equal pitch, and an unequal outer diameter is adopted for the group 321 of the first spiral mixing blades and the group 322 of the second spiral mixing blades. The amount of materials moving along the discharge direction is greater than the amount of materials moving in the opposite direction, which makes it possible to move the materials in the discharge direction, as well as adjust it to maintain a certain amount of accumulation in each depression. In this case, more uniform adjustment can be ensured to achieve complete contact between the materials and the heating source in the plastic pyrolysis reactor, and the efficiency of the plastic pyrolysis reactor in heat exchange is increased. Namely, half of the difference between the area of the circle formed by the rotation of the first stirring blade 3211 and the area of the circle formed by the rotation of the second stirring blade 3221 is approximately equal to the area of the inner cross-section of the feeding hole 12. For example, the radius of the circle formed by the rotation of the first stirring blade 3211 is R (can be calculated from the inner radius of the shell of the plastic pyrolysis reactor, based on the fact that the inner radius of the plastic pyrolysis reactor is 300 mm), the radius of the circle formed by the rotation of the second stirring blade 3221 is r, and the inner radius of the feeding hole 12 is 100 mm (radius), that is, (3.14×R ² -3.14×r ² )÷2=3.14×1 ² , and r≈264.5 mm is calculated by substituting the data.

Например, шаги группы 321 первых спиральных перемешивающих лопастей и группы 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей не должны быть слишком большими или слишком малыми, при этом рекомендуемый угол винтовой линии составляет 70±5 ° (шаг составляет около 200 мм). Углы перемещения винтовых линий группы 321 первых спиральных перемешивающих лопастей и группы 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей противоположны друг другу, т.е. направления наклона первой перемешивающей лопасти 3211 и группы 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей противоположны друг другу. В случае слишком большого шага, продвижение материалов будет быстрым, при этом будет трудно обеспечить перемешивание потока материала из стороны в сторону, а в случае слишком малого шага возрастает вероятность скопления и экструзии материалов, что не способствует нагреву материалов для быстрого проведения реакции пиролиза.For example, the pitches of the group 321 of the first spiral stirring blades and the group 322 of the second spiral stirring blades should not be too large or too small, and the recommended angle of the helix is 70±5° (the pitch is about 200 mm). The angles of movement of the helix lines of the group 321 of the first spiral stirring blades and the group 322 of the second spiral stirring blades are opposite to each other, i.e., the inclination directions of the first stirring blade 3211 and the group 322 of the second spiral stirring blades are opposite to each other. In the case of too large a pitch, the advancement of the materials will be fast, and it will be difficult to ensure the mixing of the material flow from side to side, and in the case of too small a pitch, the probability of accumulation and extrusion of materials increases, which is not conducive to heating the materials for rapid pyrolysis reaction.

В некоторых вариантах осуществления группа 322 вторых спиральных перемешивающих лопастей включает в себя группу вторых перемешивающих лопастей 3221, при этом группа вторых перемешивающих лопастей 3221 расположена последовательно, при этом первый вертикальный столбик 3212 расположен между двумя соседними вторыми перемешивающими лопастями 3221. То есть данные две соседние вторые перемешивающие лопасти 3221 разобщены с возможностью рассредоточения материалов на две стороны второй перемешивающей лопасти 3221 из зазора между соседними двумя вторыми перемешивающими лопастями 3221, что обеспечивает возможность равномерного перемешивания отличных друг от друга материалов и предотвращение их перемещения вдоль спиральной второй перемешивающей лопасти 3221 вдоль направления выпуска, при этом материалы между соседними вторыми перемешивающими лопастями 3221 изолированы и не могут равномерно перемешиваться. В число материалов могут входить катализаторы, пластмассы и т.п. При этом, первый столбик 3212 может оказывать сопротивление гидродинамической силе во время течения материалов с возможностью разделения и рассеивания потока материалов. При этом первый столбик 3212 может блокировать гидродинамическую силу во время течения материалов для второй перемешивающей лопасти 3221 для предотвращения выворачивания второй перемешивающей лопасти 3221 и, как следствие, отказа второй перемешивающей лопасти 3221. Как можно понять, поток материала, перемешиваемого первой перемешивающей лопастью 3211, и поток материала, перемешиваемого второй перемешивающей лопастью 3221, сталкиваются в месте, где расположен первый столбик 3212, при этом материалы могут с легкостью скапливаться в данном месте столкновения. Во время вращения, первый столбик 3212 может разрушать данное скопление материалов. То есть первый столбик 3212 позволяет эффективно избежать возникновения ситуации, в которой происходит только толкание материалов из стороны в сторону и, как следствие, возникает скопление материалов и их спекание. Первый столбик 3212, главным образом, выполняет функцию разрушения скопления материала.In some embodiments, the group 322 of the second spiral mixing blades includes a group of the second mixing blades 3221, wherein the group of the second mixing blades 3221 is arranged in series, wherein the first vertical column 3212 is located between two adjacent second mixing blades 3221. That is, these two adjacent second mixing blades 3221 are separated with the possibility of dispersing materials to two sides of the second mixing blade 3221 from the gap between the adjacent two second mixing blades 3221, which ensures the possibility of uniform mixing of materials different from each other and preventing their movement along the spiral second mixing blade 3221 along the discharge direction, wherein the materials between the adjacent second mixing blades 3221 are isolated and cannot be uniformly mixed. The materials may include catalysts, plastics, etc. In this case, the first column 3212 can resist the hydrodynamic force during the flow of materials with the possibility of dividing and dispersing the flow of materials. In this case, the first column 3212 can block the hydrodynamic force during the flow of materials for the second stirring blade 3221 to prevent the second stirring blade 3221 from everting and, as a result, the failure of the second stirring blade 3221. As can be understood, the flow of the material stirred by the first stirring blade 3211 and the flow of the material stirred by the second stirring blade 3221 collide at the place where the first column 3212 is located, and the materials can easily accumulate at this collision place. During rotation, the first column 3212 can destroy this accumulation of materials. That is, the first column 3212 can effectively avoid the occurrence of a situation in which only materials are pushed from side to side and, as a result, an accumulation of materials and their sintering occurs. The first column 3212 mainly performs the function of breaking up the accumulation of material.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 1, 2 и 7, перемешивающий узел включает в себя блок 33 привода. Блок 33 привода соединен с одним концом перемешивающего вала 31 с возможностью приведения перемешивающего вала 31 во вращение. Блок 33 привода включает в себя мотор, выходной вал, муфту и т.п. Реактор для пиролиза пластмасс содержит посадочное место (не показано на фигурах), при этом посадочное место служит для установки блока 33 привода.In some embodiments, as shown in Fig. 1, 2 and 7, the mixing unit includes a drive unit 33. The drive unit 33 is connected to one end of the mixing shaft 31 with the possibility of driving the mixing shaft 31 into rotation. The drive unit 33 includes a motor, an output shaft, a coupling, etc. The reactor for pyrolysis of plastics contains a seat (not shown in the figures), wherein the seat serves to install the drive unit 33.

В некоторых вариантах осуществления нагревательный блок включает в себя первый нагреватель (не показан на фигурах). Первый нагреватель расположен в перемешивающем вале 31 и может нагревать перемешивающий вал 31 с возможностью нагрева материалов, когда они находятся в соприкосновении с перемешивающим валом 31. Канал 34 потока охлаждения расположен в месте, где перемешивающий вал 31 соединен с блоком 33 привода. Канал 34 потока охлаждения содержит вход 341 хладоносителя и выход 342 хладоносителя, при этом канал 34 потока охлаждения окружает место, где перемешивающий вал 31 соединен с блоком привода 34. Перемешивающий вал 31 соединен с блоком 33 привода, следовательно, канал 34 охлаждения может быть расположен с возможностью охлаждения места, где перемешивающий вал 31 соединен с блоком 33 привода, во избежание передачи тепла блоку 33 привода и, тем самым, предотвращения прогорания блока 33 привода. Способ охлаждения состоит в применении хладоносителя с хорошим охлаждающим эффектом, в качестве которого используется хозяйственно-питьевая вода, обладающая хорошим охлаждающим эффектом и имеющая низкую стоимость.In some embodiments, the heating unit includes a first heater (not shown in the figures). The first heater is located in the mixing shaft 31 and can heat the mixing shaft 31 with the ability to heat materials when they are in contact with the mixing shaft 31. The cooling flow channel 34 is located at the location where the mixing shaft 31 is connected to the drive unit 33. The cooling flow channel 34 comprises a coolant inlet 341 and a coolant outlet 342, wherein the cooling flow channel 34 surrounds the location where the mixing shaft 31 is connected to the drive unit 34. The mixing shaft 31 is connected to the drive unit 33, therefore, the cooling channel 34 can be located with the ability to cool the location where the mixing shaft 31 is connected to the drive unit 33, in order to avoid heat transfer to the drive unit 33 and, thereby, prevent burnout of the drive unit 33. The cooling method consists of using a coolant with a good cooling effect, which is domestic drinking water, which has a good cooling effect and is low cost.

В некоторых вариантах осуществления два конца перемешивающего вала 31 проходят соответственно сквозь два конца корпуса 1 реактора, при этом два конца перемешивающего вала 31 соответственно герметично соединены с данными двумя концами корпуса 1 реактора. Реакция материалов должна проходить в герметичной среде во избежание поступления наружного воздуха и вступления содержащегося в нем кислорода в реакцию с материалом с образованием вредных газов, в частности – диоксинов. Например, для вышеупомянутых двух концов перемешивающего вала 31 и двух концов корпуса 1 реактора применена схема герметизации, включающая в себя сальниковые уплотнения и механические уплотнения, которая решает задачу герметизации корпуса 1 реактора, позволяет осуществлять каталитический пиролиз под очень низким избыточным давлением, позволяет повысить выход жидкого продукта каталитического пиролиза материалов и позволяет предотвратить поступление воздуха в реактор для пиролиза пластмасс и, тем самым, диоксиновое загрязнение.In some embodiments, the two ends of the mixing shaft 31 pass through the two ends of the reactor body 1, respectively, and the two ends of the mixing shaft 31 are respectively hermetically connected to these two ends of the reactor body 1. The reaction of the materials must take place in a hermetically sealed environment in order to prevent the ingress of outside air and the reaction of the oxygen contained therein with the material to form harmful gases, in particular dioxins. For example, for the above-mentioned two ends of the mixing shaft 31 and the two ends of the reactor body 1, a sealing scheme is used that includes gland seals and mechanical seals, which solves the problem of sealing the reactor body 1, allows for catalytic pyrolysis to be carried out under very low excess pressure, allows for an increase in the yield of the liquid product of catalytic pyrolysis of materials and allows for preventing the ingress of air into the reactor for the pyrolysis of plastics and, thus, dioxin contamination.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 2, корпус 1 реактора содержит рубашку 112, при этом нагревательный блок содержит второй нагреватель (не указан на фигурах), при этом второй нагреватель расположен в рубашке 112 для непосредственного нагрева материалов в реакционной камере 11.In some embodiments, as shown in FIG. 2, the reactor body 1 comprises a jacket 112, wherein the heating unit comprises a second heater (not shown in the figures), wherein the second heater is located in the jacket 112 for directly heating the materials in the reaction chamber 11.

В других вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 2, корпус 1 реактора содержит рубашку 112, при этом рубашка 112 содержит выход 1122 теплоносителя и вход 1121 теплоносителя, при этом нагревательный блок содержит второй нагреватель. После того, как второй нагреватель нагреет теплоноситель, теплоноситель подается в рубашку 112 из входа 1121 теплоносителя, а после того, как теплоноситель передаст тепло материалам в реакционной камере 11, он вытекает из выхода 1122 теплоносителя.In other embodiments, as shown in FIG. 2, the reactor body 1 comprises a jacket 112, wherein the jacket 112 comprises a coolant outlet 1122 and a coolant inlet 1121, wherein the heating unit comprises a second heater. After the second heater heats the coolant, the coolant is fed into the jacket 112 from the coolant inlet 1121, and after the coolant transfers heat to the materials in the reaction chamber 11, it flows out of the coolant outlet 1122.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 1, 2, 7 и 8, корпус 1 реактора содержит загрузочное отверстие 12, выпускное отверстие 13 и газоотвод 14, при этом загрузочное отверстие 12 и выпускное отверстие 13 расположены соответственно у двух концов корпуса 1 реактора, благодаря чему материалы могут полностью прореагировать в реакционной камере 11. Газоотвод 14 расположен у одного конца корпуса 1 реактора, где расположено выпускное отверстие 13.In some embodiments, as shown in Fig. 1, 2, 7 and 8, the reactor body 1 comprises a loading opening 12, an outlet opening 13 and a gas outlet 14, wherein the loading opening 12 and the outlet opening 13 are respectively located at two ends of the reactor body 1, due to which the materials can completely react in the reaction chamber 11. The gas outlet 14 is located at one end of the reactor body 1, where the outlet opening 13 is located.

Например, пластмассовые отходы поступают в реактор для пиролиза пластмасс из загрузочного отверстия 12 и непосредственно или опосредованно нагреваются первым нагревателем и вторым нагревателем внутри реактора для пиролиза пластмасс. Во время нагрева, за счет непрерывного перемешивания перемешивающим валом 31 в реакционной камере 11, пластмассовые отходы равномерно нагреваются, и происходит реакция пиролиза с образованием газообразных продуктов и твердых углеродных шлаков. Газообразные продукты сбрасываются из верхнего газоотвода 14 реактора для пиролиза пластмасс, а порошковые углеродные шлаки сбрасываются из выпускного отверстия 13.For example, plastic waste enters the plastic pyrolysis reactor from the loading port 12 and is directly or indirectly heated by the first heater and the second heater inside the plastic pyrolysis reactor. During heating, due to continuous stirring by the stirring shaft 31 in the reaction chamber 11, the plastic waste is uniformly heated, and a pyrolysis reaction occurs with the formation of gaseous products and solid carbon slags. The gaseous products are discharged from the upper gas outlet 14 of the plastic pyrolysis reactor, and the powder carbon slags are discharged from the outlet port 13.

В некоторых вариантах осуществления корпус 1 реактора содержит датчик 15 температуры для определения температуры материалов в реакционной камере 11. Нагревательным блоком управляют для осуществления нагрева в зависимости от данной температуры материалов, тем самым регулируя температуру материалов в реакционной камере 11 для управления реакцией пиролиза в реакционной камере 11.In some embodiments, the reactor body 1 comprises a temperature sensor 15 for determining the temperature of the materials in the reaction chamber 11. The heating unit is controlled to perform heating depending on this temperature of the materials, thereby regulating the temperature of the materials in the reaction chamber 11 to control the pyrolysis reaction in the reaction chamber 11.

В некоторых вариантах осуществления реактор для пиролиза пластмасс включает в себя основание 4, включающее в себя опору 41 скольжения и неподвижную опору 42. Опора 41 скольжения и неподвижная опора 42 соответственно соединены с корпусом 1 реактора с возможностью опирания корпуса 1 реактора, при этом опора 41 скольжения выполнена с возможностью скольжения на основании 4. Место расположения опоры 41 скольжения можно перемещать для регулирования места соединения с корпусом 1 реактора и, тем самым, выравнивания корпуса 1 реактора на основании 4.In some embodiments, the reactor for pyrolysis of plastics includes a base 4 including a sliding support 41 and a fixed support 42. The sliding support 41 and the fixed support 42 are respectively connected to the reactor body 1 with the possibility of supporting the reactor body 1, wherein the sliding support 41 is designed with the possibility of sliding on the base 4. The location of the sliding support 41 can be moved to adjust the location of the connection with the reactor body 1 and, thereby, align the reactor body 1 on the base 4.

Выше раскрыты только некоторые предпочтительные варианты осуществления полезной модели по настоящей заявке, которые не следует считать ограничивающими полезную модель по настоящей заявке, при этом любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п., вносимые без отступления от существа и принципов полезной модели по настоящей заявке, входят в объем охраны полезной модели по настоящей заявке.Only some preferred embodiments of the utility model according to the present application are disclosed above, which should not be considered as limiting the utility model according to the present application, while any modifications, equivalent replacements, improvements, etc., introduced without deviating from the essence and principles of the utility model according to the present application, are included in the scope of protection of the utility model according to the present application.

Claims

1. A reactor for the pyrolysis of plastics, including

a reactor body equipped with a reaction chamber;

a heating unit for heating materials in the reaction chamber; and

a mixing unit including a mixing shaft and a group of spiral mixing blades located in a reaction chamber, wherein this group of spiral mixing blades is located on the mixing shaft, wherein the group of spiral mixing blades is made non-continuous; wherein the angle of the helical line of the group of spiral mixing blades is from 65 to 75°.

2. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 1, wherein the group of spiral mixing blades includes a group of first spiral mixing blades, wherein the group of first spiral mixing blades contains a first mixing blade, wherein said first mixing blade is arranged spirally around the circumference of the mixing shaft;

wherein the first mixing blade of each step is made non-continuous, forming a gap in the first mixing blade.

3. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 2, wherein the group of first spiral mixing blades includes a group of first mixing blades and a group of first vertical columns, wherein the group of first mixing blades is arranged in series, wherein the first vertical column is located between two adjacent first mixing blades.

4. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 3, wherein the first vertical column is located in line with the gap of the first mixing blade along the longitudinal direction of the mixing shaft.

5. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 3, wherein the only first mixing blade is arranged spirally along half the circumference of the mixing shaft.

6. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 3, wherein the group of spiral mixing blades includes a group of second spiral mixing blades, wherein the group of second spiral mixing blades contains a second mixing blade, wherein said second mixing blade is arranged spirally around the circumference of the mixing shaft;

wherein the second mixing blade of each step is made non-continuous, forming a gap in the second mixing blade;

wherein the directions of the helical lines of the first mixing blade and the second mixing blade are opposite to each other, and the distance between the end edge of the first mixing blade and the mixing shaft is greater than the distance between the end edge of the second mixing blade and the mixing shaft.

7. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 6, wherein the pitch of the first mixing blade arranged in a spiral and the pitch of the second mixing blade arranged in a spiral are equal; and/or

the reactor body contains a loading opening, wherein half the difference between the area of the circle formed by the rotation of the first mixing blade and the area of the circle formed by the rotation of the second mixing blade is equal to the area of the internal cross-section of the loading opening.

8. A reactor for the pyrolysis of plastics according to claim 6, wherein the group of second spiral mixing blades includes a group of second mixing blades, wherein the group of second mixing blades is arranged in series, wherein the first vertical column is located between two adjacent second mixing blades, wherein the first vertical column is located in line with both the gap of the first mixing blade and the gap of the second mixing blade.

9. A reactor for the pyrolysis of plastics according to any one of claims 1 to 7, wherein the mixing unit includes a drive unit, wherein the drive unit is connected to one end of the mixing shaft with the possibility of causing the mixing shaft to rotate.