一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液體推進(jìn)劑廢氣處理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]偏二甲肼是一種易燃易爆和高毒化學(xué)品，偏二甲肼液體在氮?dú)獗簵l件下儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐或槽車中，其飽和蒸氣和氮?dú)庑纬奢^高濃度偏二甲肼廢氣，在轉(zhuǎn)加注過(guò)程中排出，如果偏二甲肼廢氣處理不及時(shí)或處理不完全，將對(duì)環(huán)境和人員造成較大危害。
[0003]目前，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)偏二甲肼廢氣處理技術(shù)研究較多，但實(shí)際應(yīng)用的主要是高空排放法、水吸收法和燃燒法。
[0004]1、高空排放法采用高煙囪來(lái)排放偏二甲肼推進(jìn)劑廢氣，廢氣通過(guò)固定管路進(jìn)入煙囪排放，會(huì)對(duì)大氣仍產(chǎn)生嚴(yán)重的大氣污染。
[0005]2、水吸收法處理偏二甲肼廢氣簡(jiǎn)單、但水吸收后產(chǎn)生的廢水要進(jìn)行二次處理，二次處理的難度更高，產(chǎn)物更為復(fù)雜，毒性甚至更大。
[0006]上述兩種方法均需要固定地面設(shè)施進(jìn)行配套，嚴(yán)重制約了裝置的利用率和靈活性，不便于分散型偏二甲肼廢氣源的即時(shí)處理。
[0007]3、燃燒法雖然實(shí)現(xiàn)了裝置的可移動(dòng)性，便于分散污染源的廢氣處理，但是需要采用天然氣、煤油等和偏二甲肼廢氣混合進(jìn)行燃燒處理，燃燒溫度高達(dá)800°C以上，這種直接燃燒方式會(huì)產(chǎn)生一氧化碳和偏二甲肼不完全燃燒產(chǎn)物等有害氣體產(chǎn)物，且實(shí)際運(yùn)行成本很尚O
[0008]特別由于偏二甲肼屬于易燃易爆物質(zhì)，在傳統(tǒng)反應(yīng)器中進(jìn)行催化氧化過(guò)程時(shí)會(huì)放出巨大熱能，不僅可能造成飛溫?fù)p壞，甚至存在爆炸危險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]綜上所述，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，主要應(yīng)用于偏二甲肼廢氣處理裝置中，解決偏二甲肼在傳統(tǒng)反應(yīng)器中進(jìn)行催化氧化過(guò)程產(chǎn)生的問(wèn)題。
[0010]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0011]—種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，是由空氣段、催化反應(yīng)段、催化床段和尾段7組成，催化反應(yīng)段包括第一催化反應(yīng)段、第二催化反應(yīng)段、第三催化反應(yīng)段；催化床段包括第一催化床段和第二催化床段；空氣段1、第一催化反應(yīng)段、第一催化床段、第二催化反應(yīng)段、第二催化床段、第三催化反應(yīng)段和尾段通過(guò)法蘭依次連接而成的一個(gè)整體。
[0012]上述空氣段內(nèi)設(shè)有折流板和空氣分布器；空氣分布器將空氣段分隔為空氣室和預(yù)混室；空氣分布器上開(kāi)有空氣流通孔；空氣流通孔保證空氣流均勻的進(jìn)入預(yù)混室；空氣室上方設(shè)有空氣入口接口。
[0013]上述預(yù)混室內(nèi)設(shè)有廢氣分布器，其外設(shè)有廢氣管接口。
[0014]上述廢氣分布器的柱體兩側(cè)設(shè)有支管；支管上開(kāi)有廢氣流通孔；廢氣流通孔既消除機(jī)械阻力對(duì)廢氣流速的影響，又克服了氣體回流風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]上述廢氣分布器與廢氣管接口連通；
[0016]偏二甲肼廢氣在預(yù)混室內(nèi)通過(guò)多孔支管廢氣分布器與空氣快速均勻混合后進(jìn)入催化床層，避免預(yù)混室內(nèi)局部偏二甲肼濃度過(guò)高的風(fēng)險(xiǎn)。
[0017]上述催化反應(yīng)段的兩端設(shè)有擋網(wǎng)，中間設(shè)有催化室保溫層和催化劑網(wǎng)格；催化劑網(wǎng)格內(nèi)設(shè)有催化劑塊。
[0018]上述催化床段外設(shè)有電加熱管接口，其內(nèi)設(shè)有催化床保溫層和電加熱管；電加熱管與電加熱管接口相連；電加熱管既可以充分提高加熱功率，縮短催化劑床層的預(yù)熱時(shí)間，又能通過(guò)氣體的多次混合分布提高催化效率。
[0019]上述空氣段上設(shè)有防爆口 ；防爆口端設(shè)有防爆膜片。
[0020]在空氣段、催化床段、尾段分別設(shè)有多個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可同時(shí)檢測(cè)混合氣、中間床層和尾氣的溫度。
[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0022]1、本實(shí)用新型采用臥式設(shè)計(jì)，避免了催化劑支架因高溫和重力作用引起的形變等問(wèn)題，亦可適應(yīng)設(shè)備移動(dòng)的要求。
[0023]2、本實(shí)用新型分體法蘭式組裝方式，通過(guò)移出中間段后，便于催化劑和加熱管的檢修和維護(hù)。
[0024]3、本實(shí)用新型采用空氣分布器和偏二甲肼廢氣分布器，不僅使空氣和偏二甲肼廢氣可快速均勻混合，催化反應(yīng)平穩(wěn)，也避免了局部偏二甲肼濃度過(guò)高和氣體回流風(fēng)險(xiǎn)。
[0025]4、本實(shí)用新型設(shè)置有防爆口和防爆膜片，可有效防止傳統(tǒng)反應(yīng)器中進(jìn)行催化氧化過(guò)程時(shí)存在爆炸危險(xiǎn)的可能性。
[0026]5、本實(shí)用新型的廢氣分布器的柱體兩側(cè)設(shè)有支管；支管上開(kāi)有廢氣流通孔，這種設(shè)計(jì)既能消除機(jī)械阻力對(duì)廢氣流速的影響，又克服了氣體回流風(fēng)險(xiǎn)。
[0027]6、本實(shí)用新型在催化床段加設(shè)了電加熱管，既可以充分利用加熱器的加熱功率，縮短催化劑床層的預(yù)熱時(shí)間，又能通過(guò)氣體的多次混合分布提高催化效率。
[0028]7、本實(shí)用新型在催化反應(yīng)段的端面設(shè)計(jì)擋網(wǎng)，其內(nèi)設(shè)有催化劑網(wǎng)格，可有效防止設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中催化劑的水平移動(dòng)，增加催化劑的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本實(shí)用新型中空氣分布器的示意圖。
[0031]圖3為本實(shí)用新型中廢氣分布器的示意圖。
[0032]圖中:1_空氣段、2-第一催化反應(yīng)段、3-第一催化床段、4-第二催化反應(yīng)段、5-第二催化床段、6-第三催化反應(yīng)段、7-尾段、8-溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)、9-折流板、10-防爆口、11-空氣分布器、12-廢氣分布器、13-空氣入口接口、14-廢氣管接口、15-法蘭、16-電加熱管接口、17-底座、18-空氣室、19-預(yù)混室、20-空氣流通孔、21-支管、22-廢氣流通孔。
[0033]圖4為本實(shí)用新型中催化反應(yīng)段的示意圖。
[0034]圖5為圖4的側(cè)視圖。
[0035]圖中:301-擋網(wǎng)、302-催化室保溫層、303-催化劑網(wǎng)格、304-催化劑塊。
[0036]圖6為本實(shí)用新型中催化床段的示意圖。
[0037]圖中:401-催化床保溫層、402-電加熱管。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0039]如圖1所示，一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，是由空氣段1、催化反應(yīng)段、催化床段和尾段7組成，催化反應(yīng)段2包括第一催化反應(yīng)段2、第二催化反應(yīng)段4、第三催化反應(yīng)段6 ;催化床段包括第一催化床段3、第二催化床段5 ;空氣段1、第一催化反應(yīng)段2、第一催化床段3、第二催化反應(yīng)段4、第二催化床段5、第三催化反應(yīng)段6和尾段7通過(guò)法蘭15依次連接而成的一個(gè)整體。
[0040]上述空氣段I內(nèi)設(shè)有折流板9和空氣分布器11 ;空氣分布器11將空氣段I分隔為空氣室18和預(yù)混室19 ;空氣分布器11上開(kāi)有空氣流通孔20 ;空氣流通孔20保證空氣流均勻的進(jìn)入預(yù)混室19 ;空氣室18上方設(shè)有空氣入口接口 13 ;預(yù)混室19內(nèi)設(shè)有廢氣分布器12，其外設(shè)有廢氣管接口 14。
[0041]上述廢氣分布器12的柱體兩側(cè)設(shè)有支管21 ;支管21上開(kāi)有廢氣流通孔22 ;廢氣流通孔22既消除機(jī)械阻力對(duì)廢氣流速的影響，又克服了氣體回流風(fēng)險(xiǎn)。廢氣分布器12與廢氣管接口 14連通。
[0042]上述催化反應(yīng)段的兩端設(shè)有擋網(wǎng)301，中間設(shè)有催化室保溫層302和催化劑網(wǎng)格303 ;催化劑網(wǎng)格303內(nèi)設(shè)有催化劑塊304。
[0043]上述催化床段4的外設(shè)有電加熱管接口 16，其內(nèi)設(shè)有催化床保溫層401和電加熱管402 ;電加熱管402與電加熱管接口 16相連。
[0044]上述空氣段I上設(shè)有防爆口 10 ;防爆口 10端設(shè)有防爆膜片。
[0045]上述在空氣段1、催化床段、尾段7分別設(shè)有個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)8。
實(shí)施例
[0046]采用催化氧化法處理偏二甲肼廢氣，主要工作方式如下:
[0047]空氣由空氣室18通過(guò)空氣分布器11上的空氣流通孔18進(jìn)入預(yù)混室19 ;廢氣由廢氣分布器12的主管通過(guò)支管21上的廢氣流通孔22進(jìn)入預(yù)混室19 ;在預(yù)混室空氣和廢氣快速均勻混合后進(jìn)入第一催化反應(yīng)段2 ;在第一催化反應(yīng)段2廢氣通過(guò)催化劑作用氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的N2、C02、H20等小分子物質(zhì)，然后進(jìn)入第一催化床段3、第二催化反應(yīng)段4、第二催化床段5、第三催化反應(yīng)段6，最后經(jīng)過(guò)尾段7通過(guò)排煙管排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，是由空氣段(I)、催化反應(yīng)段、催化床段和尾段(7 )組成，其特征在于:催化反應(yīng)段(2 )包括第一催化反應(yīng)段(2 )、第二催化反應(yīng)段(4)、第三催化反應(yīng)段(6);催化床段包括第一催化床段(3)、第二催化床段(5);所述空氣段(I)、第一催化反應(yīng)段(2)、第一催化床段(3)、第二催化反應(yīng)段(4)、第二催化床段(5)、第三催化反應(yīng)段(6 )和尾段(7 )通過(guò)法蘭(15)依次連接而成的一個(gè)整體。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述空氣段(I)內(nèi)設(shè)有折流板(9)和空氣分布器(11);空氣分布器(11)將空氣段(I)分隔為空氣室(18)和預(yù)混室(19);空氣分布器(11)上開(kāi)有空氣流通孔(20);空氣流通孔(20)保證空氣流均勻的進(jìn)入預(yù)混室(19);空氣室(18)上方設(shè)有空氣入口接口( 13);預(yù)混室(19)內(nèi)設(shè)有廢氣分布器(12)，其外設(shè)有廢氣管接口( 14)。3.如權(quán)利要求2所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述廢氣分布器(12)的柱體兩側(cè)設(shè)有支管(21);支管(21)上開(kāi)有廢氣流通孔(22);廢氣分布器(12)與廢氣管接口(14)連通。4.如權(quán)利要求1所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述催化反應(yīng)段的兩端設(shè)有擋網(wǎng)(301)，中間設(shè)有催化室保溫層(302)和催化劑網(wǎng)格(303)。5.如權(quán)利要求4所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述催化劑網(wǎng)格(303)內(nèi)設(shè)有催化劑塊(304)。6.如權(quán)利要求1所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述催化床段(4)的外設(shè)有電加熱管接口( 16 )，其內(nèi)設(shè)有催化床保溫層(401)和電加熱管(402);電加熱管(402)與電加熱管接口(16)相連。7.如權(quán)利要求1所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述空氣段(I)上設(shè)有防爆口(10);防爆口(10)端設(shè)有防爆膜片。8.如權(quán)利要求1或2或6或7所述的一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，其特征在于:所述空氣段(1)、催化床段、尾段(7)上均設(shè)有個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)(8)。
【專利摘要】一種用于偏二甲肼廢氣無(wú)害化處理的催化反應(yīng)器，是由空氣段、催化反應(yīng)段、催化床段和尾段組成，空氣段、催化反應(yīng)段、催化床段和尾段通過(guò)法蘭依次連接而成的一個(gè)整體。本實(shí)用新型采用臥式設(shè)計(jì)，避免了催化劑支架因高溫和重力作用引起的形變等問(wèn)題，亦可適應(yīng)設(shè)備移動(dòng)的要求，通過(guò)法蘭式組裝，便于催化劑和加熱管的檢修和維護(hù)，采用空氣分布器和偏二甲肼廢氣分布器，不僅使空氣和偏二甲肼廢氣可快速均勻混合，催化反應(yīng)平穩(wěn)，也避免了局部偏二甲肼濃度過(guò)高和氣體回流風(fēng)險(xiǎn)，防爆口和防爆膜片，可有效防止傳統(tǒng)反應(yīng)器中進(jìn)行催化氧化過(guò)程時(shí)存在爆炸危險(xiǎn)的可能性，催化床段加設(shè)了電加熱管，既可以充分利用加熱器的加熱功率，縮短催化劑床層的預(yù)熱時(shí)間，又能通過(guò)氣體的多次混合分布提高催化效率。
【IPC分類】B01D53/86, B01D53/54
【公開(kāi)號(hào)】CN204911232
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520505089
【發(fā)明人】黃凌志, 呂功暄, 趙冰, 齊彥興, 劉林, 靳志良, 程金龍
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍63605部隊(duì), 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月14日