液體推進(jìn)劑污染治理及泄漏防控技術(shù)

第1章 概論 001
1.1 液體推進(jìn)劑定義 001
1.2 液體推進(jìn)劑分類及性質(zhì) 001
1.2.1 液體推進(jìn)劑的分類 001
1.2.2 硝基氧化劑類推進(jìn)劑 003
1.2.3 三肼及單推-3推進(jìn)劑 005
1.2.4 液氫推進(jìn)劑 005
1.2.5 液氧推進(jìn)劑 007
1.2.6 烴類燃料推進(jìn)劑 008
1.3 液體推進(jìn)劑的環(huán)境污染及危害 010
1.3.1 液體推進(jìn)劑的污染來源 010
1.3.2 液體推進(jìn)劑的泄漏危害 012
1.3.3 肼類推進(jìn)劑的毒性及危害 013
1.3.4 硝基氧化劑類推進(jìn)劑的毒性及危害 015
1.4 液體推進(jìn)劑污染治理對(duì)策及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 017
1.4.1 清潔生產(chǎn) 017
1.4.2 污染物分類處置 018
1.4.3 環(huán)境質(zhì)量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 019
參考文獻(xiàn) 021

第2章 液體推進(jìn)劑環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù) 022
2.1 液體推進(jìn)劑氣體污染監(jiān)測(cè)技術(shù) 022
2.1.1 推進(jìn)劑氣體污染物監(jiān)測(cè)指標(biāo) 022
2.1.2 推進(jìn)劑氣體污染監(jiān)測(cè)的模式 023
2.1.3 推進(jìn)劑氣體監(jiān)測(cè)的點(diǎn)位布設(shè) 023
2.1.4 推進(jìn)劑氣體污染物常用檢測(cè)技術(shù) 023
2.1.5 空氣中推進(jìn)劑污染檢測(cè)方法 033
2.1.6 基于氣體檢測(cè)儀的區(qū)域監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng) 044
2.2 液體推進(jìn)劑水污染監(jiān)測(cè)技術(shù) 046
2.2.1 推進(jìn)劑水污染物監(jiān)測(cè)指標(biāo) 046
2.2.2 推進(jìn)劑水污染監(jiān)測(cè)模式 046
2.2.3 推進(jìn)劑水污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè) 046
2.2.4 推進(jìn)劑水污染檢測(cè)方法 047
2.3 航天發(fā)射場(chǎng)推進(jìn)劑污染監(jiān)測(cè)技術(shù)展望 056
參考文獻(xiàn) 057

第3章 液體推進(jìn)劑廢氣處理技術(shù) 059
3.1 液體推進(jìn)劑廢氣來源 059
3.2 吸收技術(shù)處理推進(jìn)劑廢氣 061
3.2.1　氣體吸收處理的一般設(shè)計(jì)選型原則 061
3.2.2　吸收法處理肼類推進(jìn)劑廢氣 062
3.2.3　溶液吸收法處理二氧化氮廢氣 065
3.3 吸附法處理推進(jìn)劑廢氣 070
3.3.1　吸附原理及常用吸附劑 070
3.3.2　活性炭吸附處理肼類推進(jìn)劑廢氣 072
3.3.3　活性炭吸附處理氧化劑廢氣 073
3.4 等離子體技術(shù)處理推進(jìn)劑廢氣 074
3.4.1　等離子體技術(shù)處理廢氣原理 074
3.4.2　等離子體光催化氧化處理推進(jìn)劑廢氣 075
3.5 推進(jìn)劑廢氣的燃燒處理技術(shù) 076
3.5.1　熱力燃燒法處理推進(jìn)劑廢氣 076
3.5.2　熱力燃燒處理推進(jìn)劑廢氣工藝設(shè)計(jì) 077
3.5.3　熱力燃燒處理推進(jìn)劑廢氣工程應(yīng)用 081
3.5.4　低溫催化燃燒處理推進(jìn)劑廢氣 084
3.6 催化氧化/催化還原技術(shù)處理推進(jìn)劑廢氣 088
3.6.1　空氣催化氧化處理肼類廢氣 088
3.6.2　TiO2光催化氧化處理推進(jìn)劑氣體 089
3.6.3　氨催化還原處理二氧化氮?dú)怏w 090
3.6.4　活性炭催化還原處理二氧化氮?dú)怏w 091
3.7 生物法處理推進(jìn)劑廢氣 093
3.7.1　生物法處理廢氣的原理 093
3.7.2　生物法處理氮氧化物廢氣 094
3.8 四氧化二氮廢氣冷凝回收利用技術(shù) 095
3.8.1　四氧化二氮廢氣冷凝回收理論計(jì)算 095
3.8.2　四氧化二氮廢氣冷凝回收工藝實(shí)驗(yàn)室小試 097
3.8.3　四氧化二氮廢氣冷凝回收工程裝置及運(yùn)行結(jié)果 098
3.8.4　四氧化二氮廢氣冷凝回收工藝尾氣處理及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 103
3.9 推進(jìn)劑廢氣處理技術(shù)展望 104
參考文獻(xiàn) 105

第4章 液體推進(jìn)劑廢液回收再利用及無害化處理技術(shù) 106
4.1 液體推進(jìn)劑廢液來源及污染 106
4.2 液體推進(jìn)劑廢液回收再利用技術(shù) 109
4.2.1　推進(jìn)劑氧化劑回收利用技術(shù) 109
4.2.2　推進(jìn)劑肼類廢液回收利用技術(shù) 114
4.2.3　低溫推進(jìn)劑回收利用技術(shù) 117
4.3 液體推進(jìn)劑廢液熱力燃燒處理技術(shù) 119
4.3.1　推進(jìn)劑廢液燃燒處理原理 120
4.3.2　燃燒爐形式的選擇 122
4.3.3　廢液燃燒處理試驗(yàn)研究 123
4.3.4 廢液燃燒處理設(shè)備設(shè)計(jì) 130
4.3.5 廢液燃燒處理設(shè)備運(yùn)行 134
4.4 液體推進(jìn)劑廢液超臨界水氧化處理技術(shù) 135
4.4.1 超臨界水技術(shù)概述 135
4.4.2 超臨界水處理偏二甲肼廢液技術(shù) 139
4.5 硝基氧化劑廢液吸收處理技術(shù) 147
4.5.1 工藝原理 147
4.5.2 工藝流程 147
4.5.3 工藝計(jì)算 148
4.5.4 主要設(shè)備 149
4.6 推進(jìn)劑廢液處理技術(shù)展望 149
參考文獻(xiàn) 150

第5章 液體推進(jìn)劑廢水處理技術(shù) 153
5.1 液體推進(jìn)劑廢水污染來源 153
5.2 酸堿中和處理氧化劑廢水 155
5.2.1 碳酸鈉中和紅煙硝酸廢水 155
5.2.2 堿中和四氧化二氮廢水 157
5.3 吸附處理推進(jìn)劑廢水 157
5.3.1 吸附處理推進(jìn)劑廢水機(jī)理 157
5.3.2 活性炭吸附處理偏二甲肼廢水 159
5.3.3 凹凸棒粉劑吸附處理偏二甲肼廢水 168
5.3.4 沸石及其改性材料處理偏二甲肼廢水 170
5.4 氯化氧化法處理推進(jìn)劑廢水 171
5.4.1 常用的含氯氧化劑 171
5.4.2 次氯酸鈉氧化處理偏二甲肼廢水 172
5.4.3 二氧化氯氧化處理偏二甲肼廢水 173
5.5 臭氧氧化法處理推進(jìn)劑廢水 174
5.5.1 臭氧及其特性 174
5.5.2 臭氧氧化處理肼類廢水作用機(jī)理 177
5.5.3 光催化氧化處理有機(jī)物機(jī)理 182
5.5.4 臭氧-紫外線催化氧化處理肼類廢水研究 186
5.5.5 臭氧-紫外線催化氧化處理偏二甲肼廢水工程應(yīng)用 192
5.5.6 臭氧-紫外線催化氧化處理偏二甲肼廢水排水的水生物毒性試驗(yàn) 194
5.5.7 臭氧-紫外線催化氧化處理單推-3廢水工程應(yīng)用 195
5.6 濕式催化氧化法處理推進(jìn)劑廢水 198
5.6.1 濕式空氣催化氧化處理偏二甲肼廢水工藝 198
5.6.2 濕式空氣催化氧化處理偏二甲肼廢水影響因素 199
5.7 Fenton試劑法處理推進(jìn)劑廢水 202
5.7.1 Fenton試劑法處理廢水基礎(chǔ)理論 202
5.7.2 Fenton試劑法處理偏二甲肼廢水 206
5.8 H2O2/UV/O3聯(lián)合氧化法處理推進(jìn)劑廢水 208
5.8.1 工藝流程 209
5.8.2 影響因素正交試驗(yàn) 210
5.8.3 不同工藝組合優(yōu)化 210
5.8.4 H2O2預(yù)處理的影響 211
5.8.5 紫外燈的影響 214
5.8.6 臭氧投加劑量的影響 215
5.8.7 氧化中間產(chǎn)物的降解效果及分析 216
5.8.8 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析 217
5.9 推進(jìn)劑廢水處理技術(shù)小結(jié) 217
參考文獻(xiàn) 219

第6章 液體推進(jìn)劑泄漏危害及模擬 221
6.1 液體推進(jìn)劑泄漏原因及危害 222
6.1.1 推進(jìn)劑使用流程 222
6.1.2 推進(jìn)劑泄漏主要原因 222
6.1.3 推進(jìn)劑泄漏危害 224
6.2 推進(jìn)劑泄漏過程傳質(zhì)分析與模擬 225
6.2.1 液體推進(jìn)劑的泄漏物理過程 225
6.2.2 液體推進(jìn)劑泄漏傳質(zhì)分析與模擬 226
6.2.3 液體推進(jìn)劑的泄漏汽化模擬 229
6.2.4 推進(jìn)劑氣態(tài)污染物的擴(kuò)散傳質(zhì)與模擬 231
6.2.5 泄漏模型試驗(yàn)驗(yàn)證 237
6.2.6 主要結(jié)論 238
6.3 推進(jìn)劑泄漏模擬小結(jié) 238
參考文獻(xiàn) 239

第7章 液體推進(jìn)劑泄漏處理粉劑及裝置 240
7.1 粉劑處理N2O4泄漏理論基礎(chǔ) 240
7.1.1 N2O4泄漏專用處理粉劑篩選 240
7.1.2 粉劑處理泄漏的化學(xué)反應(yīng)可行性 242
7.1.3 處理粉劑的結(jié)構(gòu)性能要求 243
7.2 處理N2O4泄漏專用粉劑制備 246
7.2.1 推進(jìn)劑污染物吸附劑制備方法 246
7.2.2 吸附劑表征方法 247
7.2.3 CaO消化法制備Ca(OH)2吸附劑及表征 248
7.2.4 均相沉淀法制備Ca(OH)2吸附劑及表征 253
7.2.5 吸附劑對(duì)氮氧化物吸附性能比較 256
7.3 N2O4處理粉劑及專用裝置 258
7.3.1 處理粉劑的技術(shù)性能要求 258
7.3.2 專用處理裝置 260
7.3.3 處理粉劑及裝置技術(shù)性能評(píng)估 261
7.3.4 處理裝置的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估 265
7.4 處理偏二甲肼泄漏粉劑 267
7.4.1 粉劑處理偏二甲肼泄漏理論基礎(chǔ) 268
7.4.2 粉劑處理偏二甲肼泄漏初步篩選試驗(yàn) 273
7.4.3 粉劑處理偏二甲肼泄漏揮發(fā)氣體定量試驗(yàn) 275
7.4.4 粉劑處理偏二甲肼泄漏液體定量試驗(yàn) 277
7.4.5 偏二甲肼泄漏處理粉劑性能及評(píng)估 278
7.5 推進(jìn)劑泄漏分類及綜合處理技術(shù) 280
7.5.1 泄漏分類 280
7.5.2 推進(jìn)劑泄漏綜合處置技術(shù) 281
7.6 推進(jìn)劑泄漏處理小結(jié) 284
參考文獻(xiàn) 285

第8章 低溫推進(jìn)劑泄漏及防控 287
8.1 液氫/液氧推進(jìn)劑的安全性能 287
8.1.1 凍傷窒息危害 288
8.1.2 氫的危險(xiǎn)性 288
8.1.3 氧的危險(xiǎn)性 289
8.2 氫系統(tǒng)泄漏故障原因及危害 289
8.2.1 氫系統(tǒng)故障的主要形式 289
8.2.2 氫泄漏的危害 291
8.2.3 氫泄漏著火處理 295
8.3 氫泄漏評(píng)估 295
8.3.1 液氫溢出實(shí)驗(yàn)及分析 296
8.3.2 氫與空氣/氧發(fā)生爆燃的計(jì)算 297
8.3.3 氫氣與空氣/氧混合發(fā)生爆炸的計(jì)算 298
8.3.4 氫泄漏擴(kuò)散狀態(tài)評(píng)估 299
8.3.5 液氫泄漏擴(kuò)散數(shù)值模擬 300
8.4 氫排放的環(huán)境安全處理 304
8.4.1 氫高空排放 305
8.4.2 火炬燃燒處理排放氫氣 307
8.4.3 燃燒池燃燒處理排放氫氣 308
參考文獻(xiàn) 310

附錄1 常用液體推進(jìn)劑物理化學(xué)性質(zhì) 311

附錄2 推進(jìn)劑水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 313