CN1304013A - 一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种燃料燃烧处理偏二甲肼废气的方法及设备,以燃料油为燃料,点燃该燃烧器,通入体积百分比浓度为1－30%的偏二甲肼废气一同燃烧,生成水和二氧化碳和氮气,达到处理偏二甲肼废气的目的。焚烧炉炉膛内装有废气分布环,能使废气充分燃烧,尾气经检测,无残留的偏二甲肼,排放达到国家规定的排放标准。

Description

一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的方法及设备

本发明涉及一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的方法以及该方法所用的焚烧炉设备。

自从工业革命以来，人类生产得到极大的发展，但同时给环境带来越来越严重的污染，目前保护人类赖以生存的环境不被工业废气污染已经成为极其重要的课题。众所周知的对环境污染主要有NOx、SO₂、及烃类三大污染源，但是还有一些不被人们所知的虽然排放量不大，但危害却更加严重的污染物，如偏二甲肼就是其中之一。偏二甲肼是一种有机胺，一般被航天事业作为燃料用作火箭推进剂，它在常温下为液体。使用时，偏二甲肼在运输、转注、加注过程中需要用氮气加压，过程操作完之后又将氮气排空成为常压。所排放的废气中含有大量的偏二甲肼，其浓度在1-30％左右。偏二甲肼剧毒，轻者损害人的肝脏，重者可能致癌，它对人类的危害非常大而且具有爆炸性，需将废气做无害处理。处理方法大多采用水或高锰酸钾溶液吸收法、催化氧化法。采用吸收法吸收偏二甲肼废气，吸收不够彻底，吸收后的废液成为另一液体污染源。催化氧化法是将偏二甲肼与氧化剂通常是空气在催化剂床层上直接接触进行催化氧化反应，存在爆炸的隐患，而且催化燃烧为一放热反应，反应剧烈，受气固反应传热慢的限制，放出的热量集中不易带出，致使温度难以控制，一旦飞温，会造成催化剂寿命缩短和失活，浓度控制不当，容易造成爆炸，操作难度大。因此，在处理废气时，偏二甲肼浓度不宜过高，对于排出的高浓度的偏二甲肼废气就必须采用惰性气体稀释的方法，这样就势必延长了处理时间，增加了处理废气的成本。

本发明的发明目的是提供一种脱除彻底、操作容易的燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的方法及设备。

本发明的发明目的是这样实现的：以燃料油为燃料，点燃该燃料之后，通入1-30％体积百分比浓度的偏二甲肼废气，一同燃烧，生成水和二氧化碳和氮气，达到处理偏二甲肼废气的目的。

本发明的处理偏二甲肼废气的方法包括如下步骤：

(1)将空气通入焚烧炉内吹扫，焚烧炉的废气处理量≤200m³/m³·h(即每立方米的焚烧炉可处理废气的最大量为200m³/h)，并使一次空气过剩系数为0.5-1.3，二次空气通入后总空气过剩系数为1.05-5，然后将燃料油通入并点燃，预热炉体，使焚烧炉热负荷为160万KJ/m³·h-545万KJ/m³·h；

(2)当焚烧炉内的预热温度达到500℃时，将含有偏二甲肼体积百分比浓度为1-30％的废气从废气入口通入，与燃料油一同燃烧，同时根据偏二甲肼的量，适当加大一次空气量，一次空气系数和总空气系数不变，调整燃料油，使焚烧炉的热负荷为160万KJ/m³·h-545万KJ/m³·h，炉内温度控制为800-1500℃；

(3)通入二次空气，使未完全燃烧的燃料油及偏二甲肼废气继续燃烧完全，最后由烟囱排入大气中。

如上所述的燃料油可以是普通煤油、航空煤油或柴油。

为了完成上述处理偏二甲肼废气的方法，设计了专用的焚烧炉，它包括炉体、主燃烧器、烟囱、载车，主燃烧器上装有一次空气入口、点火孔、喷嘴、空气分布板，炉体顶部装有测温孔，烟囱上有观火孔和检测孔，整个炉子放在载车上，炉膛内安装有废气分布环，废气入口与它相连通，废气分布环上均布有分布孔，分布孔的轴线相交于主燃烧器上喷嘴燃烧的火焰中心。所述的废气分布环由园管组成，分布孔的数量最少为8个，也可以是12个、24个或36个。

当使用该焚烧炉时，从一次空气进口按空气过剩系数为0.5-1.3的空气量进入一次空气，二次空气通入后总空气系数为1.05-5，点燃点火器，通入燃料油，主燃烧器开始燃烧，当炉内温度达到500℃时，从废气入口通入偏二甲肼废气燃烧，大部分燃油和废气在炉膛内燃烧，未完全燃烧的燃油和废气在二次空气的作用下完全燃烧，燃烧后的气体从烟囱排入大气中。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1．工艺简单，操作容易，启动快，安全可靠，投资少，运行费用低。

2．可处理的偏二甲肼废气浓度高，范围广，浓度高达30％的废气都可采用本焚烧炉进行处理。

3．在燃油提供热量的情况下，被处理的偏二甲肼废气可以连续或不连续的供给，废气浓度和气量可以是稳定的也可以是变化的，波动的。

4．处理后排放尾气中偏二甲肼含量小于1ppm，废气处理彻底，不产生二次污染。

5．设备简单，该装置为移动式的处理装置，随时随地对偏二甲肼废气进行处理。

本发明的实施例结合附图进一步说明。

实施例1

图1是本发明焚烧炉的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

如图所示，1是主燃烧器，2是一次空气入口，3是点火孔，4是燃油喷嘴，5是空气分布板，6是废气(偏二甲肼)入口，7是废气分布环，8是二次空气入口，9是测温孔，10是炉体，11是观火孔，12是烟囱，13是检测孔，14是载车。

主燃烧器1装在炉子的端部，一次空气入口2装在主燃烧器1上，废气入口6和二次空气入口8以及测温孔9装在炉体10的顶部，观火孔11和检测孔13设在烟囱12上，炉架为移动式载车14，废气分布环7装在炉膛内，废气入口6与废气分布环7连通，废气分布环7由园管制成，废气分布环7上均布有8个分布孔，孔的轴线相交于主燃烧器上喷嘴4燃烧的火焰中心。

从一次空气进口通入一次空气，调节流量为40m³/h(即一次空气过剩系数为1.3)，  由二次空气进口8通入二次空气82m³/h，点燃点火器，然后启动主油泵，主燃烧器燃烧，进油量为2.8Kg/h，稳定燃烧20分钟，预热炉体，当炉温达到500℃时，由废气进口通入6m³/h的含偏二甲肼1％的废气，废气进入炉体后即与煤油一同燃烧，总空气过剩系数为4，炉内温度控制为800-1500℃，排放尾气经检测孔13取样分析，尾气中偏二甲肼残余量检测不到(小于1ppm)，总烃为5.5mg/M³，达到国家规定的排放标准。

实施例2

其它条件同实施例1，只是将废气中偏二甲肼的含量变为7％，排放尾气经分析，偏二甲肼含量检测不到(小于1ppm)，尾气中其它排放物均达到排放要求。

实施例3

其它条件同实施例1，只是将一次空气流量改为49m³/h(一次空气过剩系数为1.2)，废气中偏二甲肼含量为11％，总空气过剩系数为3.1，尾气分析结果：偏二甲肼含量检测不到(小于1ppm)，其它物资含量均达到国家排放标准。

实施例4

其它条件同实施例1，只是将废气中偏二甲肼含量变为30％，一次空气流量变为76m³/h(一次空气系数为1.2)，总空气系数为2.5，尾气分析结果：偏二甲肼含量检测不到(小于1ppm)，尾气中其它物资的含量达到排放要求。

实施例5

其它条件同实施例1，只是将煤油换为航空煤油，经分析尾气中检测不到偏二甲肼(小于1ppm)，其它物质的含量均达到国家规定的排放标准。

实施例6

其它条件同实施例1，只是将煤油换为柴油，经分析尾气中检测不到偏二甲肼(小于1ppm)，尾气中其它物资的含量达到国家规定的排放标准。

Claims (4)

1．一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将空气通入焚烧炉内吹扫，焚烧炉的废气处理量＜200m³/m³·h，并使一次空气过剩系数为0.5-1.3，二次空气通入后总空气过剩系数为1.05-5，然后将燃料油通入并点燃，预热炉体，使焚烧炉热负荷为160万KJ/m³·h-545万KJ/m³·h；

(2)当焚烧炉内的预热温度达到500℃时，将含有偏二甲肼体积百分比浓度为1-30％的废气从废气入口通入，与燃料油一同燃烧，同时根据偏二甲肼的量，适当加大一次空气量，保持一次空气系数和总空气系数不变，调整燃料油，使焚烧热负荷为160万KJ/m³·h-545万KJ/m³·h，炉内温度控制为800-1500℃；

(3)通入二次空气，使未完全燃烧的燃料油及偏二甲肼废气继续燃烧完全，最后由烟囱排入大气中。

2．如权利要求1所述的一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的方法，其特征在于所述的燃料油是普通煤油、航空煤油或柴油。

3．一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的焚烧炉，它包括炉体(10)、主燃烧器(1)、烟囱(12)、载车(14)，主燃烧器(1)上装有一次空气入口(2)、点火孔(3)、喷嘴(4)、空气分布板(5)，烟囱(12)上设有观火孔(11)和检测孔(13)，炉体(10)顶部设有二次空气入口(8)、废气入口(6)和测温孔(9)，整个炉子放在载车(14)上，其特征在于炉膛内安装有废气分布环(7)，废气入口(6)与它相连通，废气分布环(7)上均布有分布孔，分布孔的轴线相交于主燃烧器(1)上喷嘴(4)燃烧的火焰中心。

4．如权利要求3所述的一种燃料油燃烧处理偏二甲肼废气的焚烧炉，其特征在于所述的废气分布环(7)上的分布孔数量为8个、12个、24个或36个。