催化氧化偏二甲肼废气技术研究与工程应用

发布时间：2021-10-11 01:53

　　偏二甲肼是一种常规液体推进剂,被广泛应用于火箭推进系统。偏二甲肼属于甲级A类易燃液体,是易燃易爆品。按照化学品急性毒性分级标准,偏二甲肼属于三级中等毒性的物质,偏二甲肼在空气中的最大允许浓度为0.5ppm。偏二甲肼毒性主要对神经系统作用,它对肾脏、肝脏和血液系统影响不大。偏二甲肼中毒的途径主要有吸入蒸气、皮肤沾染、误服或喷溅吞入,会造成急性中毒或慢性中毒。目前每年在我国各航天发射场都会产生大量的偏二甲肼废气,废气中偏二甲肼浓度可以达到17%,排放对环境和大气都有严重的污染。本论文对偏二甲肼废气处理技术进行了研究和探索,选定了催化氧化法处理偏二甲肼废气,经过对多种催化剂进行试验效果评价,确定了适合偏二甲肼废气处理的催化剂,并经过了实验室论证实验,为偏二甲肼废气工业化催化处理提供了可靠的数据支撑。本论文在实验室论证实验的基础上,研制建设了工程装置偏二甲肼废气处理系统,具有自动化程度高、安全性好的特点,在实际应用中将偏二甲肼与空气中的氧气在催化剂作用下催化氧化,能够生成氮气、二氧化碳、水等无害简单的小分子产物,实现了偏二甲肼的完全消除,大大减小了偏二甲肼废气排放对环境的污染。 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

TPD研究催化剂的装置结构示意图

学位论文 催化氧化偏二甲肼废气技术研究与文中，TPD 研究的方法如下：将氧气和偏二甲肼分别作装置上进行脱附实验，并使用特定流速的氮气来进行吹至预定的活化温度后，对催化剂活性进行活化处理 120 100℃左右，分别将氧气和偏二甲肼气体通过催化剂再次吸附至饱和；然后再控制一定的升温速率对催化剂进行活附浓度的关系，通过数据采集、处理系统来自行记录数氧化反应的温度过低时，偏二甲肼不能被完全氧化分解，反应温度较低时，偏二甲肼和氧气活化率比较低，从而降率。当催化氧化反应的温度过高时，虽然能够保证较高的是由于偏二甲肼和氧气分子活化率均比较高，从而使氧化中会有明显的氮氧化物存在，造成了二次污染[17]。序升温脱附实验，氧气和偏二甲肼的 TPD 表征曲线图结

图 5 偏二甲肼催化氧化反应活性曲线图 5 所示，分析不同温度下的偏二甲肼转化率，结构中 Cu 能明显改催化活性。对催化剂用 LaMn（1-x）CuxO3来表示，当 X 分别为 0.2、0.382/A 与 LMC73/A 的催化活性比较相似。但 x 值为 0.4 时，即 LMC活性提升较高，可能因催化剂的表面组成或者结构差异较大所致，在PS 和 XRD 分析。另外在实验的基础上，充分表明铜离子浓度的增加性有明显的提高，分析原因是当铜离子部分取代后在催化剂晶体结构n4+离子和非计量氧，对催化剂活性产生了积极作用，因此铜离子部度直接影响了催化剂活性，但在全转化温度下，各催化剂活性和选择。实际情况下影响钙钛矿型催化剂活性的因素还比较多，例如离子的传氧的还原性能、流动性以及对氧吸附性等因素都能影响催化剂的活性化反应过程中，决速步骤是 O2-离子的流动性，所以钙钛矿型催化剂机气体的催化完全氧化反应与 B 位上离子的还原性以及催化剂结构内

【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿型复合氧化物催化剂应用研究进展[J]. 严启龙,秦明娜,宋振伟,刘萌,齐晓飞.  工业催化. 2011(05)
[2]吸附技术在液体推进剂废水处理中的应用及展望[J]. 苟小莉,刘祥萱.  现代化工. 2008(05)
[3]偏二甲肼污水的处理技术现状与发展趋势[J]. 王力,张光友,谭世语,廖琪丽.  导弹与航天运载技术. 2006(01)
[4]掺铈的铜锰钴复合氧化物催化剂对甲苯催化燃烧的性能研究[J]. 唐伟,胡晓东,宣逸安.  能源环境保护. 2005(01)
[5]微波—活性炭催化法处理结晶紫溶液的研究[J]. 陈孟林,邹异红,李爱雯,何星存.  广西师范大学学报(自然科学版). 2004(03)
[6]肼类推进剂废水的催化氧化处理研究[J]. 葛红光.  汉中师范学院学报(自然科学). 2002(03)
[7]催化燃烧处理有机废气及催化剂中毒的防止[J]. 刘忠生,陈玉香,林大泉,李东旭,李花伊.  化工环保. 2000(03)
[8]偏二甲肼在水中稳定性研究[J]. 孟晓红,傅超然.  陕西环境. 1999(04)
[9]催化燃烧法处理火箭推进剂偏二甲肼废气在航天发射场的应用[J]. 何息忠.  重庆环境科学. 1996(05)
[10]催化燃烧法在航天发射场废气治理中的应用[J]. 何息忠.  污染防治技术. 1996(Z1)

硕士论文
[1]偏二甲肼好氧生物降解的研究[D]. 张峰.重庆大学 2007



本文编号：3429562