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摘 要： 甲基肼常与四氧化二氮等氧化剂组成双组元液体推进剂，广泛作为导弹、卫星等运载火箭推进器的主体燃料使用，其在使用过程中会产生大量废液，此废液直接进入污水处理池，不仅造成污水处理设备负荷增加，而且流程复杂，容易对周圍环境造成污染，针对此工况特提出小批量甲基肼燃料废液处理方法，可快速高效的实现废液预处理的目的。

关键词：甲基肼;设备;控制系统

1 概述

甲基肼又称一甲基肼，是一种有机化合物，结构式为CH3NHNH2。沸点87.8℃，熔点-52℃，与强氧化剂接触能自燃【1】。

实验室在分析、化验及清洗过程中会产生含有一定含量甲基肼燃料的废液，此废液直接进入污水处理池，不仅造成污水处理设备负荷增加，而且流程复杂，容易对周围环境造成污染，针对此工况特提出小批量甲基肼燃料废液处理方法，可快速高效的实现废液预处理的目的。

小批量甲基肼废液因来源不同，废液的浓度有所不同。通过添加化学试剂依次实现稀释-中和-氧化还原功能，达到甲基肼废液浓度大幅降低的效果，以实现排入污水池进一步二次处理的目的【2】。

2 处理工艺

甲基肼废液经水稀释，经酸中和生成甲基肼盐，甲基肼盐与氧化剂反应被氧化降解。通过自来水输送管路往反应罐中加注一定量的水，将现场收集的废液缓慢分批次通过漏斗加注至反应罐内，一边搅拌一边通过计量泵将一定量中和试剂加注到反应罐内，中和反应后，再一边搅拌一边通过计量泵将一定量的氧化试剂加注到反应罐内进行氧化还原反应，经充分氧化还原反应后通过排液阀将液体排至污水收集池内进行二次处理【3】。

小批量甲基肼废液处理工艺流程，如图1所示。

3 采用的技术规范和标准

（1）《水处理设备技术条件》（JB/T 2932）;

（2）《化工设备工程施工及验收规范》（HGT 20275-2019）;

（3）HGJ20580钢制化工容器设计基础规定;

（4）HGJ20581钢制化工容器材料选用规定;

（5）HGJ20582钢制化工容器强度计算规定;

（6）HGJ20583钢制化工容器结构设计规定;

（7）HGJ20584钢制化工容器制造技术规定。

4 设备组成

该小批量甲基肼废液处理设备主要由反应罐、中和试剂箱、燃烧试剂箱、计量泵、控制箱、阀门及管路系统等组成。通过PLC和触摸屏对计量泵、搅拌电机、电磁阀进行控制，并设置有电控开关、指示灯。反应罐、中和试剂箱、燃烧试剂箱配有液位计，可就地观察液位，也可在触摸屏上显示液位。

小批量甲基肼废液处理设备布置图，如图2所示。

反应罐体容积约100L，顶部设置有废液进口、自来水入口、中和试剂入口、燃烧试剂入口、排气口，底部设置排液口，侧装磁翻板液位计并设置观察窗，罐顶安装顶入式搅拌机，包括搅拌电机、减速机、机架，罐内叶轮搅拌器。

中和试剂箱和燃烧试剂箱容积均约10L，顶部设置有排气口、进液口，进液口设置漏斗，箱底部设置排液口、液体输送口，箱外部配置磁翻板式液位计。试剂进口阀为电磁阀，电动控制，单向，排液阀为304不锈钢球阀。液体输送出口与计量泵相连接，通过计量泵将试剂输送至反应罐。

控制箱集成控制设备内计量泵、电动阀门、搅拌电机等，以及预设液位值、搅拌时间等反馈控制电机与阀门的启停。废液处理设备中反应罐体、试剂罐体均设置有液位控制装置可自动连锁控制泵工作运行，并且加液量和搅拌时间均可通过预设值进行自动操作，实现操作自动化。

设备主体、平台、控制箱等材质均为不锈钢304，密封垫片选用聚四氟乙烯，确保与处理介质一级相容，整体废液处理设备集成化设计，底部设置有万向轮及叉车孔，可根据需要进行移动。

5 控制系统

控制系统采用PLC集成控制，并设有触摸屏操作面板。在触摸屏上可对搅拌电机、计量泵、电动阀进行启停控制，并对流量进行调节，同时设有流量和液位的实时显示。设备的电源供给为380V，箱内设置多级变压器，控制箱和工艺设备部分用不锈钢隔板进行隔离，防止干扰。

触摸屏操作界面，如图3所示。

界面共分为4个区域，分别是：电动阀控制区域、液位显示区域、计量泵控制区域、搅拌机控制区域。

系统共有4个电动阀，每个电动阀独立控制，按下对应的“开/关”按键，可控制电动阀开启或关闭，并在电动阀开启、关闭到位后分别显示“开到位”、“关到位”。电动阀控制区域，如图4所示。

系统共有3个液位计，分别用于观测反应釜、中和剂罐、燃烧剂罐的液位，计量单位为“厘米”，精确到小数点后1位。液位显示区域，如图5所示。

系统共有2个计量泵，每个计量泵独立控制，在对应的“计量泵给定”区域内输入既定流量，计量泵即可按设定流量值自动运行，按下“停止”按键，计量泵停止运行，再次输入既定流量，计量泵重新开始运行。计量泵控制区域，如图6所示。

系统共有1个搅拌机，按下“搅拌机控制”按键，搅拌机开始运行，再次按下“搅拌机控制”按键，搅拌机停止运行。正常工况下，“搅拌机故障”指示灯处于隐藏状态，当搅拌机出现运行故障（非按下“搅拌机控制”按键便停止运行）时，“搅拌机故障”指示灯亮起，此时需将设备断电进行检修。搅拌机控制区域，如图7所示。

6 主要技术参数

处理量：1L/次;

废水排放PH指标：6～8;

处理时间：≤90min;

中和试剂罐容积：≥10L;

甲基肼贮罐容积：≥10L;

反应罐体容积：≥100L;

重量：≤500kg;

工作电压：380V（燃烧剂采取相应防爆措施）;