La neutralización de los componentes del combustible líquido para cohetes es un conjunto de medidas para prevenir los efectos nocivos de los componentes del combustible para cohetes en las personas, los equipos y el medio ambiente aislándolos o convirtiéndolos químicamente en sustancias no tóxicas.
La neutralización de los componentes del combustible para cohetes se reduce a los siguientes tipos principales:
Dependiendo del tipo de neutralización, se utilizan varios métodos:
Durante el funcionamiento de la tecnología espacial y de cohetes, se han probado y puesto en práctica muchos métodos de neutralización. Según la naturaleza del proceso físico-químico, estos métodos de neutralización se dividen en:
Según el estado de agregación de los agentes neutralizantes, los métodos se dividen en:
Según la composición química del agente neutralizante, se distinguen los métodos de neutralización alcalinos, ácidos, cloro y ozono.
Todos estos métodos de neutralización no son universales y, por lo tanto, se pueden aplicar en un caso particular.
La neutralización de la tecnología espacial y de cohetes se lleva a cabo de una de cuatro maneras: soplado de gas, lavado con agua o una solución acuosa, vapor, lavado con solventes orgánicos.
En este caso, la neutralización puede ser parcial, es decir, hasta alcanzar un cierto bajo contenido del componente tóxico en el producto, o completa, es decir, hasta eliminar por completo el componente tóxico. La neutralización completa se lleva a cabo para eliminar los residuos de combustible, las impurezas mecánicas y los productos de neutralización, para garantizar la posibilidad de trabajar con unidades y partes de equipos y productos sin el uso de equipos de protección personal y medidas de seguridad previstas cuando se trabaja con combustible.
El método de soplado de gas se utiliza para la neutralización parcial. De acuerdo con este método, el soplado a largo plazo de los residuos del objeto se lleva a cabo después de drenar el oxidante y el combustible por separado con aire caliente y nitrógeno .
El método líquido se lleva a cabo inundando completamente el volumen a neutralizar con agua o una solución acuosa , o irrigando la superficie interna del objeto con agua o una solución acuosa. Se aplica para el tratamiento de los depósitos fijos y los almacenajes.
El método de vaporización (método vapor-líquido) se utiliza para neutralizar completamente los sistemas de combustible de cohetes de residuos de combustible en condiciones estacionarias especiales en fábricas y arsenales . Con este método de neutralización, se inyecta vapor de agua en el volumen neutralizado , se da exposición y el condensado resultante se descarga a través de un accesorio especialmente incorporado .
Esta operación se repite muchas veces hasta lograr la eliminación completa del componente tóxico. Después de la neutralización, el producto debe desmontarse.
El lavado con solventes orgánicos, a diferencia del método anterior, se usa para el uso posterior de la tecnología espacial para el propósito previsto. Dado que los disolventes orgánicos son caros, este método se utiliza para neutralizar objetos pequeños, principalmente sistemas de propulsión de naves espaciales.
La neutralización de los gases de drenaje se realiza térmicamente y, en algunos casos, por adsorción con oxidación catalítica del combustible adsorbido. Los vapores oxidantes se absorben en absorbentes químicos porosos. La figura muestra un esquema de una instalación de adsorción-catalítica para la neutralización de vapores de combustible. En el filtro catalítico de adsorción 1, el proceso de limpieza de los gases de escape se divide en dos etapas.
En la primera etapa, se filtran los gases de escape y se absorben los vapores tóxicos del combustible, y en la segunda etapa se produce la oxidación catalítica de los contaminantes tóxicos absorbidos.
Tal distribución es necesaria para resolver los problemas ambientales. El gas de escape contiene bajas concentraciones de contaminantes tóxicos, por lo tanto, para mantener la reacción catalítica en un modo de flujo, se requiere calentar la masa del catalizador , lo que conduce a altos costos de energía y una disminución en la integridad de la purificación.
Los contaminantes se acumulan en el adsorbente-catalizador y la reacción catalítica continúa debido al calor interno. En el filtro de postoxidación 2, las impurezas que abandonan parcialmente el filtro 1 se oxidan.
Con el método térmico, la neutralización de vapores de componentes tóxicos se lleva a cabo en cámaras de gas a una temperatura de 1200-1500 K. Al neutralizar el combustible, el gas de combustión contiene más componentes oxidantes, y al neutralizar el comburente, por el contrario, contiene más elementos reductores.
La unidad utiliza queroseno o combustible diesel como combustible . Las partes principales de la unidad son: una cámara de boquilla de neutralización, una cámara de eyección y un ventilador para soplar aire en la cámara de neutralización y expulsión forzada de productos de combustión, un compartimiento de control.
La unidad térmica con un peso total de unas 15 toneladas es capaz de neutralizar hasta 200 m³ de vapores y hasta 500 litros de residuos industriales por hora. Al mismo tiempo, el consumo de combustible no supera los 140 kg por hora. La neutralización de efluentes industriales se puede realizar por los métodos enumerados anteriormente.
La elección de uno u otro método está determinada por condiciones específicas. Los gases de drenaje y los efluentes industriales se generan durante la neutralización de la tecnología espacial y de cohetes y el equipo técnico, así como durante las operaciones de reabastecimiento de combustible. Por lo tanto, el método de neutralización se elige en función de la conveniencia y la integridad requerida de la neutralización, así como de consideraciones económicas.