一种肼类颗粒物的测定改进装置的制作方法

1.本实用新型涉及肼类颗粒物分析测定技术领域，具体涉及一种肼类颗粒物的测定改进装置。


背景技术：

2.肼类推进剂包括偏二甲肼、甲基肼、无水肼、单推-3，是我国目前导弹、卫星和航天器的发射试验中应用非常广泛的主体燃料或单元推进剂。肼类推进剂在生产、贮存、运输、转注以及加注等使用过程中，都会引入一些金属杂质，以金属盐或颗粒物的形式存在于肼类推进剂中。这些金属盐的固体颗粒物随着燃烧产物喷出时，将磨损燃烧室喉部和喷管内壁。其中，铁、铬等金属杂质是典型的阻塞型杂质，其在高温燃烧后产生的固体沉积物会附着在催化剂床上，影响推进剂的流量和室内粗糙度。因此，为保证推进剂的使用性能和推进系统的工作可靠性，必须严格限制推进剂中金属杂质的含量。为此，在使用肼类推进剂前，需要对该批次的肼类推进剂进行颗粒物的测定，以验证其颗粒物是否超标。
3.目前，在对肼类推进剂进行颗粒物测定时，通常是取少量的肼类试样，在封闭洁净的实验室环境中，通过过滤来分离该肼类试样中的颗粒物杂质，以测定该单位体积的肼类试样中的颗粒物含量，从而分析得到该批次肼类推进剂的颗粒物含量数据。在实验测定过程中，肼类试样会产生部分肼废气溢出在空气中，对实验人员的呼吸造成不适感，而通过实验室的排风系统将产生的肼废气直接排放至实验室外，则会对环境造成污染。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种肼类颗粒物的测定改进装置，可很好地将测定过程中产生的肼废气进行处理和吸收。
5.本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：
6.一种肼类颗粒物的测定改进装置，包括依次连接的：
7.肼类过滤单元，用于将肼类试样进行过滤，并在管路系统的真空负压环境构成的抽滤作用下，将抽滤过程中产生的肼废气向下游传输；
8.防倒吸单元，与所述肼类过滤单元连接，用于缓存所述肼类过滤单元输出的肼废气；
9.氧化单元，与所述防倒吸单元连接，用于将所述防倒吸单元输出的部分肼废气进行氧化还原处理；
10.中和单元，与所述氧化单元连接，用于对经过所述氧化单元氧化还原处理后输出的部分肼废气进行中和处理；
11.真空泵保护单元，与所述中和单元连接，用于防止所述中和单元向下游输出腐蚀性液体；
12.真空泵，与所述真空泵保护单元连接，为管路系统提供真空负压环境，使经所述肼类过滤单元过滤产生的肼在真空负压环境构成的抽滤作用下产生的肼废气通过抽滤作用
向下游传输；
13.吸收单元，与所述真空泵的排气端连接，用于将管路系统中部分未处理完全的肼废气溶于水中形成肼溶液，以避免溢散至空气中。
14.优选地，在上述的肼类颗粒物的测定改进装置中，所述吸收单元包括一盛装有水的烧杯，所述烧杯在水面上铺设有一层密封用的油膜。
15.优选地，在上述的肼类颗粒物的测定改进装置中，所述肼类过滤单元包括聚四氟乙烯漏斗、聚四氟乙烯漏斗底座和抽滤瓶，所述聚四氟乙烯漏斗底座可拆卸式地装配连接在所述聚四氟乙烯漏斗的底部，装配连接处设有过滤组件，所述聚四氟乙烯漏斗底座连接在所述抽滤瓶上，用于将过滤后的肼液排入所述抽滤瓶中，所述抽滤瓶的瓶身上部设有与瓶腔连通的斜支管，所述斜支管通过软管与所述防倒吸单元连接。
16.优选地，在上述的肼类颗粒物的测定改进装置中，所述过滤组件包括聚四氟乙烯垫片、聚四氟乙烯微孔滤膜和固定环，所述聚四氟乙烯垫片的周缘设在所述聚四氟乙烯漏斗底座的顶部口沿上，所述聚四氟乙烯微孔滤膜设在所述聚四氟乙烯垫片上，所述聚四氟乙烯漏斗的内周侧成型有台阶，所述固定环设在所述台阶和所述聚四氟乙烯垫片的上表面周缘之间，用于对所述聚四氟乙烯垫片进行固定。
17.优选地，在上述的肼类颗粒物的测定改进装置中，所述聚四氟乙烯漏斗的底部下斗口内侧成型有内螺纹，所述聚四氟乙烯漏斗底座的顶部外侧成型有与所述内螺纹适配的外螺纹，所述聚四氟乙烯漏斗与所述聚四氟乙烯漏斗底座螺纹连接。
18.优选地，在上述的肼类颗粒物的测定改进装置中，所述防倒吸单元、氧化单元、中和单元、真空泵保护单元均包括结构相同的密封瓶，所述密封瓶连接有长输入管和短输出管，所述长输入管的底部靠近瓶底，末端成型有表面具有微孔的废气散布球泡头，所述防倒吸单元和所述真空泵保护单元均为空置的密封瓶，所述氧化单元为盛装有高锰酸钾溶液的密封瓶，所述中和单元为盛装有酸液的密封瓶。
19.优选地，在上述的肼类颗粒物的测定改进装置中，相邻所述密封瓶之间通过软管连接。
20.本实用新型的有益效果为：本实用新型的肼类颗粒物的测定改进装置通过在管路系统中提供真空负压环境，使得测定过程中产生的肼废气可持续向下游传输，并经过氧化还原和中和处理，最后通过表面油封的水将尾流的肼废气吸收为溶液，可有效防止测定过程中产生的肼废气溢散到空气中。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构图；
22.图2为本实用新型所述肼类过滤单元的结构图；
23.图3为本实用新型所述密封瓶的结构图；
24.图4为图2中
“ⅰ”
部分的放大图。
具体实施方式
25.为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
26.本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
27.本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。
28.请参见图1，如图所示，本实用新型的实施例提出了一种肼类颗粒物的测定改进装置，该装置包括依次连接的肼类过滤单元1、防倒吸单元2、氧化单元3、中和单元4、真空泵保护单元5、真空泵6以及吸收单元7。具体地，该肼类过滤单元1用于将肼类试样进行过滤，并在管路系统的真空负压环境构成的抽滤作用下，将抽滤过程中产生的肼废气向下游传输。防倒吸单元2与肼类过滤单元1连接，用于缓存肼类过滤单元1输出的肼废气，避免氧化单元3中的氧化试剂倒吸至肼类过滤单元1中。氧化单元3与防倒吸单元2连接，用于将防倒吸单元2输出的部分肼废气进行氧化还原处理。中和单元4与氧化单元3连接，用于对经过氧化单元3氧化还原处理后输出的部分肼废气进行中和处理。真空泵保护单元5与中和单元4连接，用于防止中和单元4向下游输出腐蚀性液体，起到保护下游单元设备的作用。真空泵6与真空泵保护单元5连接，为整个测定改进装置的管路系统提供真空负压环境，使经肼类过滤单元1过滤产生的肼在真空负压环境构成的抽滤作用下产生的肼废气通过抽滤作用向下游传输，防止肼废气在管路系统中滞留。吸收单元7与真空泵6的排气端连接，用于将管路系统中部分未处理完全的肼废气溶于水中形成肼溶液，以避免溢散至空气中，通过将未完全处理的肼废气溶于水中，可使肼废气以溶液的形式被吸收，避免进入空气中，对实验室环境和外界空气造成污染。
29.进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，该吸收单元7包括一盛装有水的玻璃制烧杯71，其中，烧杯71在水面上铺设有一层密封用的油膜72。肼废气在通入水中后，溶于水中，形成肼溶液，水表面的油膜72则构成一道密封用的油封屏障，对肼的水溶液构成密封作用，而产生的肼溶液则通过后续的肼废水处理工艺进行无害化处理。为方便对烧杯71中产生的肼溶液进行后续处理，避免肼溶液表面的油膜引入到肼废水处理装置中，在测定结束后，还需要将烧杯71水面上的油膜72进行去除。常用的方法包括使用一张与水面同等大小的吸油性强的纸片覆盖在油膜72上，通过吸油纸片将油膜72吸收干净，然后可将去除了油膜的肼溶液作为可处理的肼废水在肼废水处理装置中进行无害化处理。作为本实用新型的一种优选实施方式，该油膜72可通过植物油或矿物油成型出来，既可在水面形成良好地密封性，同时还能被吸油纸通过物理吸附作用方便快速地去除。
30.进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，该肼类过滤单元1包括聚四氟乙烯漏斗11、聚四氟乙烯漏斗底座12和抽滤瓶13，其中，该聚四氟乙烯漏斗底座12可拆卸式地装配连接在聚四氟乙烯漏斗11的底部，装配连接处设有过滤组件14。聚四氟乙烯漏斗底座12连接在抽滤瓶13上，用于将过滤后的肼液排入抽滤瓶13中，抽滤瓶13的瓶身上部设
有与瓶腔连通的斜支管131，斜支管131通过软管与防倒吸单元2连接。过滤组件14对肼类试样进行过滤，使肼类试样中的颗粒物被过滤组件14拦截，肼液则经过聚四氟乙烯漏斗底座12流入抽滤瓶13中，在抽滤作用下，产生的肼废气经抽滤瓶13上的斜支管131向下游输出。
31.如图4所示，该过滤组件14包括聚四氟乙烯垫片141、聚四氟乙烯微孔滤膜142和固定环143，其中，该聚四氟乙烯垫片141的周缘设在聚四氟乙烯漏斗底座12的顶部口沿上，聚四氟乙烯微孔滤膜142设在聚四氟乙烯垫片141上。为了更好地固定聚四氟乙烯微孔滤膜142，该聚四氟乙烯漏斗11的内周侧成型有台阶111，其中，固定环143设在台阶111和聚四氟乙烯垫片141的上表面周缘之间，用于对聚四氟乙烯垫片141进行固定。为了方便装配连接和拆卸，如图4所示，该聚四氟乙烯漏斗11的底部下斗口内侧成型有内螺纹112，聚四氟乙烯漏斗底座12的顶部外侧成型有与内螺纹112适配的外螺纹121，聚四氟乙烯漏斗11与聚四氟乙烯漏斗底座12螺纹连接。
32.进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图3所示，该防倒吸单元2、氧化单元3、中和单元4、真空泵保护单元5均包括结构相同的密封瓶8，密封瓶8的材质为玻璃材质。其中，密封瓶8连接有长输入管81和短输出管82，具体地，该长输入管81的底部靠近瓶底，末端成型有表面具有微孔的废气散布球泡头811，通过废气散布球泡头811可将肼废气更均匀地缓释输出，短输出管82的底部靠近瓶口。在本实用新型的优选实施例中，该防倒吸单元2和真空泵保护单元5均为空置的密封瓶8，氧化单元3为盛装有高锰酸钾溶液的密封瓶8，中和单元4为盛装有酸液的密封瓶8。在管路系统中，相邻密封瓶8之间通过软管连接。
33.作为本实用新型的一种优选实施方式，聚四氟乙烯微孔滤膜142的孔径根据不同肼类选择相应的孔径，通常为1um、5um、10um的规格，在组装连接前，所有设备单元均采用自来水、洗涤水或蒸馏水进行洗涤，然后用过滤后的异丙醇或无水乙醇清洗，晾干或烘干后放在干燥器中备用。聚四氟乙烯微孔滤膜142在使用前进行恒重测试，符合恒重标准才可使用。在整个装置接通真空系统后，将肼类试样摇匀后迅速用量筒量取1000ml或500ml，倒入肼类过滤单元1中。过滤时，适当地添加剩余无水肼试样，使聚四氟乙烯漏斗11中的肼类试样维持一定的液位，直至过滤完为止。为防止尘埃进入，需用洁净的表面皿盖上聚四氟乙烯漏斗11的上部开口。滤完后更换专供接收异丙醇或无水乙醇的抽滤瓶，然后用异丙醇或无水乙醇小心地清洗量筒以及肼类过滤单元1三到四次。抽滤完成后，先拔掉管子再关真空泵6，防止倒吸。颗粒物测定过程中产生的废液应分类收集，异丙醇或无水乙醇废水可稀释后进行排放，避免对环境造成污染。
34.综上所述，本实用新型的肼类颗粒物的测定改进装置通过在管路系统中提供真空负压环境，使得测定过程中产生的肼废气可持续向下游传输，并经过氧化还原和中和处理，最后通过表面油封的水将尾流的肼废气吸收为溶液，可有效防止测定过程中产生的肼废气溢散到空气中。
35.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。