一种用于偏二甲肼废气无害化处理的撬装装置的制作方法

本发明涉及液体推进剂废气处理领域，尤其涉及一种用于偏二甲肼废气无害化处理的撬装装置。

背景技术：

偏二甲肼是一种易燃易爆和高毒化学品，偏二甲肼液体在氮气保压条件下储存于储罐或槽车中，其饱和蒸气和氮气形成较高浓度偏二甲肼废气，在转加注过程中排出，如果偏二甲肼废气处理不及时或处理不完全，将对环境和人员造成较大危害。

目前，虽然国内外对偏二甲肼废气处理技术研究较多，但实际应用的主要是高空排放法、水吸收法和燃烧法。

1、高空排放法采用高烟囱来排放偏二甲肼推进剂废气，废气通过固定管路进入烟囱排放，会对大气仍产生严重的大气污染。

2、水吸收法处理偏二甲肼废气简单、但水吸收后产生的废水要进行二次处理，二次处理的难度更高，产物更为复杂，毒性甚至更大。

上述两种方法均需要固定地面设施进行配套，严重制约了装置的利用率和灵活性，不便于分散型偏二甲肼废气源的即时处理。

3、燃烧法虽然实现了装置的可移动性，便于分散污染源的废气处理，但是需要采用天然气、煤油等和偏二甲肼废气混合进行燃烧处理，燃烧温度高达800℃以上，这种直接燃烧方式会产生一氧化碳和偏二甲肼不完全燃烧产物等有害气体产物，且实际运行成本很高。

技术实现要素：

综上所述，本发明的目的在于提供一种用于偏二甲肼废气无害化处理的撬装装置，解决现有对偏二甲肼废气处理技术上的问题，建立一套高效、环保、低能耗和机动性强的偏二甲肼废气处理装置，便于对推进剂作业中不同场所的偏二甲肼废气进行处理。

本发明的目的是通过以下技术来实现的：

一种用于偏二甲肼废气无害化处理的撬装装置，包括催化反应器、板式换热器、烟道、液压泵、风机、空气加热器、控制柜、仪表柜、阻火器、废气管，催化反应器的包括空气分布器、废气分布器和催化反应室；板式换热器设有热空气出口、冷空气入口、尾气入口、尾气出口；废气管上设有阻火器、止回阀、气动调节阀、稳压阀和气动切断阀；

上述烟道包括第一烟道和第二烟道；

上述风机与板式换热器连通；板式换热器与空气加热器连通；空气加热器与催化反应器连通；催化反应器与板式换热器连通；板式换热器与第一烟道连通；第一烟道与第二烟道连通；控制柜与仪表柜连接；废气管与催化反应器连通。

本发明的工作原理如下：

偏二甲肼废气和空气经由输送管道送入催化反应室；空气由风机送入，经预热后进入催化反应室，空气和废气在催化剂的作用下于350～650℃条件下发生常压氧化反应，分解后的尾气（n2、co2、h2o等小分子气相产物）通过反应器出口管道进入板式换热器与冷空气进行热交换，反应产物预热空气后经烟囱排入大气中。

主要流程如下：

空气通过风机→板式换热器→空气加热器→空气分布器→催化反应室；

废气通过废气入口→气动切断阀→气动调节阀→止回阀→阻火器→废气分布器→催化剂反应室；

上述空气和偏二甲肼废气在催化剂反应室形成混合气，并进行氧化分解反应，分解后的尾气通过反应器出口管道进入板式换热器与冷空气进行热交换，而后通过可起竖烟囱排入大气；旁路则可直接进入可起竖烟囱排入大气。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明使偏二甲肼废气在催化剂作用下与空气中的氧气发生常压氧化反应，转化成简单、稳定、无毒的n2、co2、h2o等小分子气相产物，实现偏二甲肼的完全消除，不对环境造成二次污染。

2、本发明安全性和自动化程度高，实现自动控制，有自动联锁和手动操作控制功能，确保系统安全。处理量大，处理效果好，偏二甲肼去除率≥99.9%，尾气中偏二甲肼浓度＜5ppm。

3、本发明实用性强，机动性高，处理系统整体采用撬装结构，可单独放置处理场地进行处理，也可放置在卡车上进行工作，满足装载与行驶安全平稳条件。

4、本发明经济性好，能耗低，除启动阶段外，正常运转情况下加热炉可不必开启，通过回收利用氧化反应的自身放出热量能保持整个系统的正常运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中板式换热器的放大示意图。

图中：1-催化反应器、2-板式换热器、3-第一烟道、4-液压泵、5-风机、6-第二烟道、7-空气加热器、8-控制柜、9-仪表柜、10-阻火器、11-止回阀、12-气动调节阀、13-稳压阀、14-气动切断阀、15-热空气出口、16-冷空气入口、17-尾气入口、18-尾气出口、19-废气入口、20-废气管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种用于偏二甲肼废气无害化处理的撬装装置，包括催化反应器1、板式换热器2、烟道、液压泵4、风机5、空气加热器7、控制柜8、仪表柜9、阻火器10、废气管20，催化反应器1的包括空气分布器、废气分布器和催化反应室；板式换热器2设有热空气出口15、冷空气入口16、尾气入口17、尾气出口18；废气管20上设有阻火器10、止回阀11、气动调节阀12、稳压阀13和气动切断阀14；烟道包括第一烟道3和第二烟道6；风机5与板式换热器2连通；板式换热器2与空气加热器7连通；空气加热器7与催化反应器1连通；催化反应器1与板式换热器2连通；板式换热器2与第一烟道3连通；第一烟道3与第二烟道6连通；控制柜8与仪表柜9连接；废气管与催化反应器1连通。

实施例

空气通过风机5由冷空气入口16进入板式换热器2，由热空气出口15进入空气加热器7，通过管道进入催化反应器1中的空气分布器，最后进入催化反应室；

偏二甲肼废气通过废气入口19进过废气管20上的气动切断阀14、气动调节阀12、止回阀11、阻火器10进入催化反应器1中的废气分布器，最后进入催化反应室；

上述空气和偏二甲肼废气在催化反应室形成混合气，并进行氧化分解反应，分解后的尾气通过催化反应器1的出口管道由尾气入口17进入板式换热器2，与冷空气进行热交换后通过第一烟道3、第二烟道6排入大气。

技术特征：

技术总结
一种用于偏二甲肼废气无害化处理的撬装装置，包括催化反应器、板式换热器、烟道、液压泵、风机、空气加热器、控制柜、仪表柜、阻火器、废气管，催化反应器的包括空气分布器、废气分布器和催化反应室；板式换热器设有热空气出口、冷空气入口、尾气入口、尾气出口；废气管上设有阻火器、止回阀、气动调节阀、稳压阀和气动切断阀。本发明是使偏二甲肼废气在催化剂作用下与空气中的氧气发生常压氧化反应的一种装置，该装置能实现偏二甲肼废气的转化，使得废气转化成简单、稳定、无毒的N2、CO2、H2O等小分子气相产物，实现偏二甲肼的完全消除，不对环境造成二次污染。

技术研发人员：焦天恕;吕功暄;张立清;齐彦兴;刘卫国;杨宝军;耿安康
受保护的技术使用者：中国人民解放军63605部队;中国科学院兰州化学物理研究所
技术研发日：2015.07.14
技术公布日：2017.08.11