CN110448999A - 一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用 - Google Patents

一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110448999A
CN110448999A CN201910676971.0A CN201910676971A CN110448999A CN 110448999 A CN110448999 A CN 110448999A CN 201910676971 A CN201910676971 A CN 201910676971A CN 110448999 A CN110448999 A CN 110448999A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust
gas
liquid
gas treatment
integrated apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910676971.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110448999B (zh
Inventor
张亮亮
陈建峰
陈文聪
初广文
邹海魁
罗勇
孙宝昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN201910676971.0A priority Critical patent/CN110448999B/zh
Publication of CN110448999A publication Critical patent/CN110448999A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110448999B publication Critical patent/CN110448999B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1412—Controlling the absorption process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487—Removing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于推进剂废气处理的一体化装置，并公开了将该一体化装置用于推进剂废气处理的系统及方法。该一体化装置包括气液接触段，静态洗涤段和超重力过程强化段。将该装置用于推进剂废气处理，推进剂废气经风机进入该装置进行三段处理，处理后的气体经气体出口排出，液体由装置底部循环进入旋转填料转子，吸收液可由补液罐进行补充。该装置集三段处理于一体，不仅能保证高效分离，达到良好的脱除效果，同时通过对设备的集成，减少了管道的铺设，降低气体压降，最大程度地减小了装置重量和体积，为撬装和车载提供了极大便利。同时加入氧化剂去除副产物亚硝酸类物质，使废水中亚硝酸类物质含量满足公用废水处理要求。

Description

一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域。更具体地，涉及一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用。
背景技术
液体推进剂由于具有化学反应速度快、比冲高、易于贮存的特点，广泛应用于航天领域。常用的液体推进剂中，又以四氧化二氮(N2O4)/偏二甲肼((CH3)2N2H2)双组元液体推进剂应用最为广泛。但在推进剂转注、加注，系统气密性检查后和发动机试车后，都会排放有大量的废气。其中，四氧化二氮(N2O4)会挥发成气态的四氧化二氮(N2O4)、二氧化氮(NO2)和氮气(N2)的混合气体，若不加以处理，将会在空气中形成剧毒的黄烟；偏二甲肼((CH3)2N2H2)的废气则具有高毒、易燃、易爆的特性，人类即使暴露在低浓度偏二甲肼((CH3)2N2H2)蒸气中也会造成慢性中毒。由此可见两种推进剂所产生的废气均会严重地污染大气，同时对环境和人身健康造成很大伤害，因此必须对推进剂废气进行系统化的处理，以保证航天过程中的无害化作业和人员安全。
对于推进剂废气的处理方法包括水吸收处理法、催化氧化处理法、燃烧法、中和吸收处理法、高空排放处理法等。其中，中和吸收法具有反应速度快、处理效果好的优点，且能源消耗较低，操作简便，因而被广泛应用。目前常使用塔式设备，采用喷淋水洗来吸收废气中肼和氮氧化物等有毒有害成分。中国航天液体推进剂研究中心自主设计和研制了一种KC-48型肼类废气中和处理装置，采用单级吸收塔作为主要反应场所，结合储液罐和气液分离器对肼类废气进行中和吸收。中国专利CN 103920385报道了一种氧化吸收高浓度四氧化二氮的方法，采用多级吸收塔串联操作以达到高效处理。中国专利CN 106582239报道了一种超重力装置，用来处理飞机应急动力系统的肼废气，结合静态混合器和气液分离系统，在保证高效脱除肼废气的同时满足了车载要求。但目前公开报道的装置及应用存在以下问题：
(1)吸收塔反应效率较低，采用单级吸收塔对废气的脱除效果不理想，需采用多级串联才能实现高效吸收，如此大大增加了设备占用空间，且塔式设备存在无法满足车载要求，灵活性差以及操作弹性低的问题，因此采用可撬装的超重力反应器将有效解决这一问题。
(2)采用独立的超重力反应器仅能对废气进行一次处理，为保证废气脱除效果，需增加静态混合器和气液分离系统，液体则需要通过自身重力驱动在超重力反应器、静态混合器和气液分离系统之间实现流动。装置在布局时，所处高度位置关系受到限制，导致系统内设备体积和高度严格受限，并且需要通过一系列的管道和阀门进行连接和输送，会存在管道复杂，液体易泄露等问题。且针对车载，更需要合理地利用空间，加大装置和系统的集成度，在保证安全操作的同时最大程度地减小占用空间。
(3)气体压降较大，增加工艺能耗。对于吸收塔，为保证废气脱除效率，通常采用较高的填料进行吸收，气体流经填料将会产生很大的压降；对于多设备串联操作，或增加静态混合器等设备，设备进出口和管路的增多也会导致较大的气体压降，由此增加工艺流程中的能耗。
(4)所用吸收液(硝酸、磷酸、硫酸或混酸等)与弱碱性的偏二甲肼((CH3)2N2H2)进行中和反应，产物为硝酸和硝酸盐。但反应过程中极易产生副反应，副产物主要为有毒物质亚硝酸类物质，而吸收液无法对生成的亚硝酸类物质进行处理，由此容易产生二次污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于推进剂废气处理的一体化装置，具体采用下述技术方案：
包括壳体9，壳体顶部设有气体出口1，气体出口处下方的壳体顶部内表面设有除沫器10，壳体上部设有旋转填料转子3，旋转填料转子上方设有隔板2，旋转填料转子由电机8带动，旋转填料转子中部设有进液管12，进液管与液体进口11连接，壳体中部设有液体分布器13，液体分布器13下方设有洗涤段填料4，洗涤段填料4下方为储罐17，储罐17中间设有曝气盘16将储罐17分为上下两部分，曝气盘与壳体侧壁的气体入口5连接，曝气盘16上方壳体侧壁还设有充装液入口14和补液口15，另一侧曝气盘16下方壳体侧壁设有冷却水入口6和冷却水出口7，壳体底部设有液体出口18。
本发明还提供了一种用于推进剂废气处理的系统，具体采用下述技术方案：
包括上述的废气处理一体化装置21、一号补液罐26、二号补液罐29、风机20和循环泵24；废气入口19连接风机20入口，风机20出口连接废气处理一体化装置21的气体入口，废气处理一体化装置21的气体出口连接出口23，废气处理一体化装置21的液体出口连接循环泵24的入口，循环泵24的出口连接废气处理一体化装置21的液体进口11，一号吸收液由一号补液罐26的入口进入，一号补液罐26的出口连接废气处理一体化装置21的补液口，二号吸收液由二号补液罐29的入口进入，二号补液罐29的出口连接废气处理一体化装置21的补液口。
优选地，还包括第一塔底泵27和第二塔底泵30。第一塔底泵27的入口连接一号补液罐26的出口，第一塔底泵27的出口连接废气处理一体化装置21的补液口，第二塔底泵30的入口连接二号补液罐29的出口，第二塔底泵30的出口连接废气处理一体化装置21的补液口。
优选地，还包括充装系统33，充装液进入循环泵24入口，循环泵24出口连接废气处理一体化装置21的充装液入口。
优选地，还包括吸收液排出系统34，废气处理一体化装置21的液体出口连接循环泵24入口，循环泵24出口排出吸收液。
优选地，还包括冷却系统22，冷却水31由废气处理一体化装置21的冷却水进口进入，由废气处理一体化装置21的冷却水出口回到主体32。
优选地，所述充装液选自氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠溶液或其混合物与氧化剂H2O2组成的混合物或者硝酸、磷酸、硫酸、柠檬酸、水杨酸或其混合物与氧化剂CaClO2、NaClO2、H2O2或其混合物组成的混合物；所述一号吸收液选自氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠溶液或其混合物与氧化剂H2O2组成的混合物；所述二号吸收液包括硝酸、磷酸、硫酸、柠檬酸、水杨酸或其混合物与氧化剂CaClO2、NaClO2、H2O2或其混合物组成的混合物。
优选地，所述旋转填料转子的填料类型包括规整填料和丝网填料，所述旋转填料转子内的超重力场水平为30～1500g，所述g为重力加速度9.8m/s2；优选地，所述旋转填料转子内的超重力场水平为100～1000g。
优选地，所述废气处理一体化装置中吸收液温度为5～50℃，优选地，所述吸收液温度为15～35℃。
本发明还提供了一种采用上述推进剂废气处理系统的应用，包括如下步骤：
(1)、首先对废气处理一体化装置21进行充装，打开第一阀门35、第二阀门36和第三阀门37，使吸收液经循环泵24进入废气处理一体化装置21的充装液入口，充装完成后关闭第一阀门35和第三阀门37，打开第八阀门42和第五阀门39，吸收液经循环泵21进行循环，由废气处理一体化装置21的液体进口11进入。
(2)、废气经风机20进入废气处理一体化装置21的气体入口，经曝气盘进入吸收液进行初次气液接触，然后向上进入静态洗涤段进行二次洗涤，最后进入超重力过程强化段，由旋转填料转子外缘进入填料进行气液两相反应，吸收后的气体经除沫器进行气液分离，并由废气处理一体化装置21的气体出口排出。
(3)、一号或二号补液罐根据废气处理一体化装置21下部的液位检测装置调节第六阀门40或第七阀门41，从而调节补液量，由第一塔底泵27或第二塔底泵30进行补液；根据废气处理一体化装置21下部的pH值检测装置调节第四阀门38，从而调节吸收液排出量；根据废气处理一体化装置21下部的温度检测装置调节第九阀门43，从而调节冷却水流量。
本发明的有益效果如下：
(1)推进剂废气脱除效率高。本发明中的废气处理一体化装置包括气液接触段，静态洗涤段和超重力过程强化段。废气首先由曝气盘均匀鼓入储罐中的吸收液，进行初次气液接触；然后向上进入静态洗涤段进行二次洗涤；最后进入超重力过程强化段进行对废气进行高效脱除。该装置通过对废气进行三次不同强度的吸收处理，从而实现高效脱除。尤其针对一些废气浓度高，流量大的体系，可以达到很好的吸收效果，气体出口处氮氧化物浓度不高于60mg/m3，偏二甲肼浓度不高于20mg/m3。
(2)装置占用空间小，灵活度高，可满足车载要求。本发明中的废气处理一体化装置集气液接触段，静态洗涤段和超重力过程强化段于一体，在保证高效吸收的前提下，通过对设备的集成，消除了设备布局时高度和位置关系的限制，最大程度地减小了装置重量和体积，同时减少了管道的铺设，防止液体泄露，为撬装和车载提供了极大便利。
(3)气体压降小，可降低工艺能耗。本发明中的废气处理一体化装置集气液接触段，静态洗涤段和超重力过程强化段于一体，减少了不同设备的气体进出口和设备间的管道，减少了气体流通过程中的阻力，从而减小气体的压降。同时超重力过程强化段的核心为旋转填料转子，通过转子旋转模拟超重力环境强化相间传质过程，因此若要实现同样的传质效果，旋转填料转子所用的填料体积远远小于普通吸收塔所用的填料体积，由此大大减少了气体在填料中流动产生的压降，降低了工艺流程中的能耗。
(4)排放气体中液相夹带量少。废气处理一体化装置中的旋转填料转子旋转产生离心加速度，将流经转子填料的液体撕裂成极细小的液滴、液膜和液丝，在加强了与气体的接触面积的同时，一些极小的液体也容易夹带在气体中排出。因而本发明在旋转填料转子上方的气体出口处设置了除沫器，可去除夹带的液体。气体出口液体夹带量小于5mg/m3。
(5)废水可满足公共废水处理要求。本发明中的废气处理一体化装置的应用，所用吸收液中除了包含酸/碱性吸收剂，还分别含有适用于酸/碱性条件的氧化剂，将中和反应产生的副产物亚硝酸类物质氧化生成硝酸或硝酸盐，使废水能够满足后续公共废水处理要求，避免废水因含有有害物质而产生二次污染。
(6)可满足对两种推进剂废气的处理。设有两台补液罐，用来向废气处理一体化装置中补充不同的吸收液，并设有充装和吸收液排出系统，通过控制不同管路上的阀门开闭从而既可对四氧化二氮(N2O4)废气进行吸收，也可以处理偏二甲肼((CH3)2N2H2)废气而无需其他系统或改装。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明中一种用于推进剂废气处理的一体化装置的示意图。
图2示出本发明中一种用于推进剂废气处理的系统的示意图。
附图中各部件的标记如下：
1、气体出口；2、隔板；3、旋转填料转子；4、洗涤段填料；5、气体入口；6、冷却水入口；7、冷却水出口；8、电机；9、壳体；10、除沫器；11、液体进口；12、进液管；13、液体分布器；14、充装液入口；15、补液口；16、曝气盘；17、储罐；18、液体出口；19、废气入口；20、风机；21、废气处理一体化装置；22、冷却系统；23、出口；24、循环泵；25、一号吸收液；26、一号补液罐；27、第一塔底泵；28、二号吸收液；29、二号补液罐；30、第二塔底泵；31、冷却水；32、主体；33、充装系统；34、吸收液排出系统；35、第一阀门；36、第二阀门；37、第三阀门；38、第四阀门；39、第五阀门；40、第六阀门；41、第七阀门；42、第八阀门；43、第九阀门。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
将本发明的系统应用于推进剂四氧化二氮废气的处理。废气中四氧化二氮浓度为23000mg/Nm3，流量为1300Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为200g，进入旋转填料转子的吸收液流量为30m3/h，吸收液温度为25℃，吸收液采用碳酸氢钠溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为5％，吸收液初始pH值为8.6。测得气体出口处氮氧化物浓度为50.68mg/Nm3；液体夹带量为2.26mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为13.69mg/m3
实施例2
将本发明的系统应用于推进剂四氧化二氮废气的处理。废气中四氧化二氮浓度为1970mg/Nm3，流量为1500Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为300g，进入旋转填料转子的吸收液流量为40m3/h，吸收液温度为23℃，吸收液采用碳酸氢钠溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为5％，吸收液初始pH值为8.6。测得气体出口处氮氧化物浓度为27.31mg/Nm3；液体夹带量为3.68mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为9.28mg/m3。
实施例3
将本发明的系统应用于推进剂偏二甲肼废气的处理。废气中偏二甲肼浓度为19800mg/Nm3，流量为1100Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为300g，进入旋转填料转子的吸收液流量为25m3/h，吸收液温度为23℃，吸收液采用硫酸溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为5％，吸收液初始pH值为2.4。测得气体出口处偏二甲肼浓度为19.66mg/Nm3；液体夹带量为1.98mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为11.36mg/m3。
实施例4
将本发明的系统应用于推进剂偏二甲肼废气的处理。废气中偏二甲肼浓度为860mg/Nm3，流量为1300Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为200g，进入旋转填料转子的吸收液流量为40m3/h，吸收液温度为25℃，吸收液采用硫酸溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为5％，吸收液初始pH值为2.4。测得气体出口处偏二甲肼浓度为12.33mg/Nm3；液体夹带量为4.01mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为8.12mg/m3。
实施例5
将本发明的系统应用于推进剂偏二甲肼废气的处理。废气中偏二甲肼浓度为860mg/Nm3，流量为1300Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为200g，进入旋转填料转子的吸收液流量为40m3/h，吸收液温度为25℃，吸收液采用硫酸溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为3％，吸收液初始pH值为2.4。测得气体出口处偏二甲肼浓度为12.20mg/Nm3；液体夹带量为4.04mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为9.92mg/m3。
实施例6
将本发明的系统应用于推进剂偏二甲肼废气的处理。废气中偏二甲肼浓度为860mg/Nm3，流量为1300Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为400g，进入旋转填料转子的吸收液流量为40m3/h，吸收液温度为25℃，吸收液采用硫酸溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为5％，吸收液初始pH值为2.4。测得气体出口处偏二甲肼浓度为11.01mg/Nm3；液体夹带量为4.88mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为7.82mg/m3。
实施例7
将本发明的系统应用于推进剂偏二甲肼废气的处理。废气中偏二甲肼浓度为19800mg/Nm3，流量为1100Nm3/h，旋转填料床的超重力水平为300g，进入旋转填料转子的吸收液流量为25m3/h，吸收液温度为23℃，吸收液采用硫酸和柠檬酸混合溶液，其中氧化剂H2O2初始重量百分比为5％，吸收液初始pH值为1.8。测得气体出口处偏二甲肼浓度为15.64mg/Nm3；液体夹带量为1.92mg/m3；废水中亚硝酸盐的含量为10.21mg/m3。
对比例1
采用如实施例1中所述工艺步骤和参数处理四氧化二氮废气，其中将废气处理一体化装置改为仅含超重力过程强化段(即同体积独立的超重力反应器)，其他条件保持不变。
测得气体出口处氮氧化物浓度为76.44mg/Nm3。
该结果表明采用本发明中的废气处理系统，可对废气进行三次处理，达到良好的脱除效果，尤其是对于一些高浓体系，可使气体出口处浓度低于60mg/m3。若只采用独立的超重力反应器，废气脱除效率较低，无法满足废气处理要求。
对比例2
采用如实施例1中所述的系统、工艺步骤和参数处理四氧化二氮废气，其中吸收液中不加氧化剂H2O2，其他条件保持不变。
测得废水中亚硝酸盐含量为84.35mg/m3，亚硝酸盐含量过高。
该结果表明若在吸收液中不加入氧化剂，废水中的亚硝酸盐含量将过高，无法直接进行公共废水处理，需要进行二次处理。
对比例3
采用如实施例3中所述的系统、工艺步骤和参数处理偏二甲肼废气，其中超重力水平采用20g，其他条件保持不变。
测得气体出口处的偏二甲肼浓度为42.33mg/m3。
该结果表明超重力水平过低，液体分散状态差，气液传质效果差，达不到废气处理要求。
对比例4
采用如实施例3中所述的系统、工艺步骤和参数处理偏二甲肼废气，其中超重力水平采用1650g，其他条件保持不变。
测得气体出口处的偏二甲肼浓度为47.24mg/m3。
该结果表明超重力水平过高，导致填料内的液体持液量过低，液体停留时间短，不利于废气处理。
对比例5
采用如实施例3中所述的系统、工艺步骤和参数处理偏二甲肼废气，其中将旋转填料转子改为同体积的静止填料，其他条件保持不变。
测得气体出口处的偏二甲肼浓度为60.26mg/m3。
该结果表明旋转填料转子通过转子旋转产生离心加速度模拟超重力环境，可以使流经旋转填料转子的液体受到强烈的剪切力作用而被撕裂成极细小的液滴、液膜和液丝，从而提高相界面积和界面更新速率，使相间传质过程得到强化。对于同体积的废气处理装置，其废气处理效率远远高于普通填料床。
上述实施例的结果表明，本发明中的装置及系统能够在保证高效分离的前提下，最大程度地减小设备重量和体积，并且可满足四氧化二氮(N2O4)和偏二甲肼((CH3)2N2H2)两类废气的处理需求，同时废水中亚硝酸盐含量能够满足公共废水处理要求。

Claims (6)

1.一种用于推进剂废气处理的一体化装置，其特征在于：包括壳体(9)，壳体(9)顶部设有气体出口(1)，气体出口(1)处下方的壳体(9)顶部内表面设有除沫器(10)，壳体(9)上部设有旋转填料转子(3)，旋转填料转子(3)上方设有隔板(2)，旋转填料转子(3)由电机(8)带动，旋转填料转子(3)中部设有进液管(12)，进液管(12)与液体进口(11)连接，壳体(9)中部设有液体分布器(13)，液体分布器(13)下方设有洗涤段填料(4)，洗涤段填料(4)下方为储罐(17)，储罐(17)中间设有曝气盘(16)将储罐(17)分为上下两部分，曝气盘(16)与壳体侧壁的气体入口(5)连接，曝气盘(16)上方壳体(9)侧壁还设有充装液入口(14)和补液口(15)，另一侧曝气盘(16)下方壳体(9)侧壁设有冷却水入口(6)和冷却水出口(7)，壳体(9)底部设有液体出口(18)。
2.一种用于推进剂废气处理的系统，其特征在于：包括权利要求1所述的废气处理一体化装置(21)、一号补液罐(26)、二号补液罐(29)、风机(20)和循环泵(24)；废气入口(19)连接风机(20)入口，风机(20)出口连接废气处理一体化装置(21)的气体入口(5)，废气处理一体化装置(21)的气体出口(1)连接出口(23)，废气处理一体化装置(21)的液体出口连接循环泵(24)的入口，循环泵(24)的出口连接废气处理一体化装置(21)的液体进口(11)，一号吸收液(25)由一号补液罐(26)的入口进入，一号补液罐(26)的出口连接废气处理一体化装置(21)的补液口(15)，二号吸收液(28)由二号补液罐(29)的入口进入，二号补液罐(29)的出口连接废气处理一体化装置(21)的补液口(15)，第一塔底泵(27)的入口连接一号补液罐(26)的出口，第一塔底泵(27)的出口连接废气处理一体化装置(21)的补液口(15)，第二塔底泵(30)的入口连接二号补液罐(29)的出口，第二塔底泵(30)的出口连接废气处理一体化装置(21)的补液口(15)；还包括充装系统(33)，充装液进入循环泵(24)入口，循环泵(24)出口连接废气处理一体化装置(21)的充装液入口(14)；还包括吸收液排出系统(34)，废气处理一体化装置(21)的液体出口(18)连接循环泵(24)入口，循环泵(24)出口排出吸收液；还包括冷却系统(22)，冷却水(31)由废气处理一体化装置(21)的冷却水入口(6)进入，由废气处理一体化装置(21)的冷却水出口(7)回到主体(32)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述充装液选自氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠溶液或其混合物与氧化剂H2O2组成的混合物或者硝酸、磷酸、硫酸、柠檬酸、水杨酸或其混合物与氧化剂CaClO2、NaClO2、H2O2或其混合物组成的混合物；所述一号吸收液选自氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠溶液或其混合物与氧化剂H2O2组成的组合物；所述二号吸收液包括硝酸、磷酸、硫酸、柠檬酸、水杨酸或其混合物与氧化剂CaClO2、NaClO2、H2O2或其混合物组成的组合物。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述旋转填料转子的填料类型选自规整填料和丝网填料，所述旋转填料转子内的超重力场水平为30～1500g。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述废气处理一体化装置中吸收液温度为5～50℃。
6.一种采用权利要求2～5任一所述的系统进行推进剂废气处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、首先对废气处理一体化装置(21)进行充装，打开第一阀门(35)、第二阀门(36)和第三阀门(37)，使充装液经循环泵(24)进入废气处理一体化装置(21)的充装液入口(14)，充装完成后关闭第一阀门(35)和第三阀门(37)，打开第八阀门(42)和第五阀门(39)，吸收液经循环泵(24)进行循环，由废气处理一体化装置(21)的液体进口(11)进入。
(2)、废气经风机(20)进入废气处理一体化装置(21)的气体入口(5)，经曝气盘(16)进入吸收液进行初次气液接触，然后向上进入静态洗涤段进行二次洗涤，最后进入超重力过程强化段，由旋转填料转子(3)外缘进入填料进行气液两相反应，吸收后的气体经除沫器(10)进行气液分离，并由废气处理一体化装置(21)的气体出口(9)排出。
(3)、一号补液罐(26)或二号补液罐(29)根据废气处理一体化装置(21)下部的液位检测装置调节第六阀门(40)或第七阀门(41)，从而调节补液量，由第一塔底泵(27)或第二塔底泵(30)进行补液；根据废气处理一体化装置(21)下部的pH值检测装置调节第四阀门(38)，从而调节吸收液排出量；根据废气处理一体化装置(21)下部的温度检测装置调节第九阀门(43)，从而调节冷却水流量。
CN201910676971.0A 2019-07-25 2019-07-25 一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用 Active CN110448999B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910676971.0A CN110448999B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910676971.0A CN110448999B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110448999A true CN110448999A (zh) 2019-11-15
CN110448999B CN110448999B (zh) 2020-09-11

Family

ID=68483397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910676971.0A Active CN110448999B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110448999B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111389106A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 苏州汇博龙环保科技有限公司 一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器
CN112361215A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 沈阳航天新光集团有限公司 航天器回收着陆后剩余推进剂无毒化处理装置及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023127166A1 (ja) * 2021-12-29 2023-07-06 カンケンテクノ株式会社 ガス浄化装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101322906A (zh) * 2008-07-28 2008-12-17 徐全海 智能化废气处理系统
CN104056526A (zh) * 2014-07-02 2014-09-24 中国人民解放军第二炮兵装备研究院第六研究所 一种密闭空间肼类气体吸收方法及装置
CN105771609A (zh) * 2016-05-16 2016-07-20 长沙深湘通用机器有限公司 离心喷淋塔
CN106582239A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 北京化工大学 一种用于飞机应急动力系统肼废气处理的装置及其应用
CN107661643A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 北京化工大学 一种液体脱氧的系统装置与应用
CN110038395A (zh) * 2019-04-10 2019-07-23 互邦达科技（北京）有限公司 一种规整丝网填料、制造工艺及超重力旋转床

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101322906A (zh) * 2008-07-28 2008-12-17 徐全海 智能化废气处理系统
CN104056526A (zh) * 2014-07-02 2014-09-24 中国人民解放军第二炮兵装备研究院第六研究所 一种密闭空间肼类气体吸收方法及装置
CN105771609A (zh) * 2016-05-16 2016-07-20 长沙深湘通用机器有限公司 离心喷淋塔
CN107661643A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 北京化工大学 一种液体脱氧的系统装置与应用
CN106582239A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 北京化工大学 一种用于飞机应急动力系统肼废气处理的装置及其应用
CN110038395A (zh) * 2019-04-10 2019-07-23 互邦达科技（北京）有限公司 一种规整丝网填料、制造工艺及超重力旋转床

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111389106A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 苏州汇博龙环保科技有限公司 一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器
CN111389106B (zh) * 2020-03-25 2021-08-24 苏州汇博龙环保科技有限公司 一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器
CN112361215A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 沈阳航天新光集团有限公司 航天器回收着陆后剩余推进剂无毒化处理装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110448999B (zh) 2020-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110448999A (zh) 一种用于推进剂废气处理的一体化装置、系统及应用
US5314076A (en) Installation for the mixing of two fluid phases by mechanical stirring, notably for the treatment of water by transfer of oxidizing gas, and use of such an installation
CN209507714U (zh) 一种臭氧氧化反应器
CN104724852A (zh) 一种吹脱氧化降解含高浓度硝基苯废水的方法及装置
CN104258707B (zh) 一种含有voc气体的处理系统及方法
CN114225671B (zh) 一种氮氧化物尾气处理工艺
CN105923768A (zh) 氨氧化反应器
CN108392961A (zh) 纳米气泡有机废气处理方法及系统
CN108380018A (zh) 氮氧化物的吸收装置及利用该装置实现吸收产物分离的方法
CN201832626U (zh) 一种自吸式气液反应器
CN106430523B (zh) 有机废水生化出水臭氧深度处理装置及处理方法
CN105800706A (zh) 一种氯气吸收产物NaClO的无害化分解方法
CN104710062A (zh) 一种吹脱-臭氧/超声波氧化降解含高浓度硝基苯废水的装置及其处理方法
CN106582239B (zh) 一种用于飞机应急动力系统肼废气处理的装置及其应用
CN204550271U (zh) 一种吹脱氧化降解含高浓度硝基苯废水的装置
CN204550295U (zh) 一种吹脱-臭氧/超声波氧化降解含高浓度硝基苯废水的装置
CN109395534A (zh) 一种用于处理乙醇废气的方法及设备
US3484214A (en) Device for heterogeneous catalytic gas reactions
CN111392914A (zh) 一种非均相复合催化氧化污水深度处理方法及其系统
CN214319787U (zh) 一种液体化肥生产中的气液混合装置
CN108675485A (zh) 超重力强化萃取-催化臭氧化处理高浓度硝基苯废水的方法及装置
CN213556320U (zh) 一种尾气吸收设备
CN209456139U (zh) 一种臭氧催化氧化反应装置
CN205528137U (zh) 一种臭氧催化氧化反应装置
CN109289744B (zh) 一种用于提高硝酸利用率的甲硝唑生产方法、装置和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant