一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型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催化反应器。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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°C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，且实际运行成本很尚O
[0008]特别由于偏二甲肼属于易燃易爆物质，在传统反应器中进行催化氧化过程时会放出巨大热能，不仅可能造成飞温损坏，甚至存在爆炸危险。
【实用新型内容】
[0009]综上所述，本实用新型的目的在于提供一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，主要应用于偏二甲肼废气处理装置中，解决偏二甲肼在传统反应器中进行催化氧化过程产生的问题。
[0010]本实用新型的目的是通过以下技术来实现的:
[0011]—种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，是由空气段、催化反应段、催化床段和尾段7组成，催化反应段包括第一催化反应段、第二催化反应段、第三催化反应段；催化床段包括第一催化床段和第二催化床段；空气段1、第一催化反应段、第一催化床段、第二催化反应段、第二催化床段、第三催化反应段和尾段通过法兰依次连接而成的一个整体。
[0012]上述空气段内设有折流板和空气分布器；空气分布器将空气段分隔为空气室和预混室；空气分布器上开有空气流通孔；空气流通孔保证空气流均匀的进入预混室；空气室上方设有空气入口接口。
[0013]上述预混室内设有废气分布器，其外设有废气管接口。
[0014]上述废气分布器的柱体两侧设有支管；支管上开有废气流通孔；废气流通孔既消除机械阻力对废气流速的影响，又克服了气体回流风险。
[0015]上述废气分布器与废气管接口连通；
[0016]偏二甲肼废气在预混室内通过多孔支管废气分布器与空气快速均匀混合后进入催化床层，避免预混室内局部偏二甲肼浓度过高的风险。
[0017]上述催化反应段的两端设有挡网，中间设有催化室保温层和催化剂网格；催化剂网格内设有催化剂块。
[0018]上述催化床段外设有电加热管接口，其内设有催化床保温层和电加热管；电加热管与电加热管接口相连；电加热管既可以充分提高加热功率，缩短催化剂床层的预热时间，又能通过气体的多次混合分布提高催化效率。
[0019]上述空气段上设有防爆口 ；防爆口端设有防爆膜片。
[0020]在空气段、催化床段、尾段分别设有多个温度监测点，可同时检测混合气、中间床层和尾气的温度。
[0021]本实用新型的优点及有益效果:
[0022]1、本实用新型采用卧式设计，避免了催化剂支架因高温和重力作用引起的形变等问题，亦可适应设备移动的要求。
[0023]2、本实用新型分体法兰式组装方式，通过移出中间段后，便于催化剂和加热管的检修和维护。
[0024]3、本实用新型采用空气分布器和偏二甲肼废气分布器，不仅使空气和偏二甲肼废气可快速均匀混合，催化反应平稳，也避免了局部偏二甲肼浓度过高和气体回流风险。
[0025]4、本实用新型设置有防爆口和防爆膜片，可有效防止传统反应器中进行催化氧化过程时存在爆炸危险的可能性。
[0026]5、本实用新型的废气分布器的柱体两侧设有支管；支管上开有废气流通孔，这种设计既能消除机械阻力对废气流速的影响，又克服了气体回流风险。
[0027]6、本实用新型在催化床段加设了电加热管，既可以充分利用加热器的加热功率，缩短催化剂床层的预热时间，又能通过气体的多次混合分布提高催化效率。
[0028]7、本实用新型在催化反应段的端面设计挡网，其内设有催化剂网格，可有效防止设备移动过程中催化剂的水平移动，增加催化剂的稳定性。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型的结构示意图。
[0030]图2为本实用新型中空气分布器的示意图。
[0031]图3为本实用新型中废气分布器的示意图。
[0032]图中:1_空气段、2-第一催化反应段、3-第一催化床段、4-第二催化反应段、5-第二催化床段、6-第三催化反应段、7-尾段、8-温度监测点、9-折流板、10-防爆口、11-空气分布器、12-废气分布器、13-空气入口接口、14-废气管接口、15-法兰、16-电加热管接口、17-底座、18-空气室、19-预混室、20-空气流通孔、21-支管、22-废气流通孔。
[0033]图4为本实用新型中催化反应段的示意图。
[0034]图5为图4的侧视图。
[0035]图中:301-挡网、302-催化室保温层、303-催化剂网格、304-催化剂块。
[0036]图6为本实用新型中催化床段的示意图。
[0037]图中:401-催化床保温层、402-电加热管。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0039]如图1所示，一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，是由空气段1、催化反应段、催化床段和尾段7组成，催化反应段2包括第一催化反应段2、第二催化反应段4、第三催化反应段6 ;催化床段包括第一催化床段3、第二催化床段5 ;空气段1、第一催化反应段2、第一催化床段3、第二催化反应段4、第二催化床段5、第三催化反应段6和尾段7通过法兰15依次连接而成的一个整体。
[0040]上述空气段I内设有折流板9和空气分布器11 ;空气分布器11将空气段I分隔为空气室18和预混室19 ;空气分布器11上开有空气流通孔20 ;空气流通孔20保证空气流均匀的进入预混室19 ;空气室18上方设有空气入口接口 13 ;预混室19内设有废气分布器12，其外设有废气管接口 14。
[0041]上述废气分布器12的柱体两侧设有支管21 ;支管21上开有废气流通孔22 ;废气流通孔22既消除机械阻力对废气流速的影响，又克服了气体回流风险。废气分布器12与废气管接口 14连通。
[0042]上述催化反应段的两端设有挡网301，中间设有催化室保温层302和催化剂网格303 ;催化剂网格303内设有催化剂块304。
[0043]上述催化床段4的外设有电加热管接口 16，其内设有催化床保温层401和电加热管402 ;电加热管402与电加热管接口 16相连。
[0044]上述空气段I上设有防爆口 10 ;防爆口 10端设有防爆膜片。
[0045]上述在空气段1、催化床段、尾段7分别设有个温度监测点8。
实施例
[0046]采用催化氧化法处理偏二甲肼废气，主要工作方式如下:
[0047]空气由空气室18通过空气分布器11上的空气流通孔18进入预混室19 ;废气由废气分布器12的主管通过支管21上的废气流通孔22进入预混室19 ;在预混室空气和废气快速均匀混合后进入第一催化反应段2 ;在第一催化反应段2废气通过催化剂作用氧化反应，转化为无毒的N2、C02、H20等小分子物质，然后进入第一催化床段3、第二催化反应段4、第二催化床段5、第三催化反应段6，最后经过尾段7通过排烟管排出。
【主权项】
1.一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，是由空气段(I)、催化反应段、催化床段和尾段(7 )组成，其特征在于:催化反应段(2 )包括第一催化反应段(2 )、第二催化反应段(4)、第三催化反应段(6);催化床段包括第一催化床段(3)、第二催化床段(5);所述空气段(I)、第一催化反应段(2)、第一催化床段(3)、第二催化反应段(4)、第二催化床段(5)、第三催化反应段(6 )和尾段(7 )通过法兰(15)依次连接而成的一个整体。2.如权利要求1所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述空气段(I)内设有折流板(9)和空气分布器(11);空气分布器(11)将空气段(I)分隔为空气室(18)和预混室(19);空气分布器(11)上开有空气流通孔(20);空气流通孔(20)保证空气流均匀的进入预混室(19);空气室(18)上方设有空气入口接口( 13);预混室(19)内设有废气分布器(12)，其外设有废气管接口( 14)。3.如权利要求2所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述废气分布器(12)的柱体两侧设有支管(21);支管(21)上开有废气流通孔(22);废气分布器(12)与废气管接口(14)连通。4.如权利要求1所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述催化反应段的两端设有挡网(301)，中间设有催化室保温层(302)和催化剂网格(303)。5.如权利要求4所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述催化剂网格(303)内设有催化剂块(304)。6.如权利要求1所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述催化床段(4)的外设有电加热管接口( 16 )，其内设有催化床保温层(401)和电加热管(402);电加热管(402)与电加热管接口(16)相连。7.如权利要求1所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述空气段(I)上设有防爆口(10);防爆口(10)端设有防爆膜片。8.如权利要求1或2或6或7所述的一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，其特征在于:所述空气段(1)、催化床段、尾段(7)上均设有个温度监测点(8)。
【专利摘要】一种用于偏二甲肼废气无害化处理的催化反应器，是由空气段、催化反应段、催化床段和尾段组成，空气段、催化反应段、催化床段和尾段通过法兰依次连接而成的一个整体。本实用新型采用卧式设计，避免了催化剂支架因高温和重力作用引起的形变等问题，亦可适应设备移动的要求，通过法兰式组装，便于催化剂和加热管的检修和维护，采用空气分布器和偏二甲肼废气分布器，不仅使空气和偏二甲肼废气可快速均匀混合，催化反应平稳，也避免了局部偏二甲肼浓度过高和气体回流风险，防爆口和防爆膜片，可有效防止传统反应器中进行催化氧化过程时存在爆炸危险的可能性，催化床段加设了电加热管，既可以充分利用加热器的加热功率，缩短催化剂床层的预热时间，又能通过气体的多次混合分布提高催化效率。
【IPC分类】B01D53/86, B01D53/54
【公开号】CN204911232
【申请号】CN201520505089
【发明人】黄凌志, 吕功暄, 赵冰, 齐彦兴, 刘林, 靳志良, 程金龙
【申请人】中国人民解放军63605部队, 中国科学院兰州化学物理研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月14日