Nestemäisten rakettipolttoaineiden komponenttien neutralointi on toimenpidekokonaisuus, jolla estetään rakettipolttoaineen komponenttien haitalliset vaikutukset ihmisiin, laitteisiin ja ympäristöön eristämällä ne tai muuntamalla ne kemiallisesti myrkyttömäksi aineeksi.
Rakettipolttoainekomponenttien neutralointi on rajoitettu seuraaviin päätyyppeihin:
Neutraloinnin tyypistä riippuen käytetään erilaisia menetelmiä:
Raketti- ja avaruusteknologian toiminnan aikana on testattu ja otettu käyttöön monia neutralointimenetelmiä. Fysikaalis-kemiallisen prosessin luonteen mukaan nämä neutralointimenetelmät jaetaan:
Neutralointiaineiden aggregaatiotilan mukaan menetelmät jaetaan:
Neutralointiaineen kemiallisen koostumuksen mukaan erotetaan emäksiset, happamat, kloori- ja otsonimenetelmät neutralointiin.
Kaikki nämä neutralointimenetelmät eivät ole yleismaailmallisia ja siksi niitä voidaan soveltaa tietyssä tapauksessa.
Raketti- ja avaruusteknologian neutralointi suoritetaan jollakin neljästä tavasta: kaasupuhallus, pesu vedellä tai vesiliuoksella, höyrytys, pesu orgaanisilla liuottimilla.
Tässä tapauksessa neutralointi voi olla osittaista, eli kunnes tuotteessa saavutetaan tietty alhainen myrkyllisen komponentin pitoisuus, tai täydellinen, eli kunnes myrkyllinen komponentti on kokonaan poistettu. Täydellinen neutralointi suoritetaan polttoainejäämien, mekaanisten epäpuhtauksien ja neutralointituotteiden poistamiseksi, jotta varmistetaan mahdollisuus työskennellä laitteiden ja tuotteiden yksiköiden ja osien kanssa ilman polttoaineen kanssa työskentelyssä säädettyjä henkilösuojaimia ja turvatoimenpiteitä .
Kaasupuhallusmenetelmää käytetään osittaiseen neutralointiin. Tämän menetelmän mukaan jäännösten pitkäaikainen puhallus esineestä suoritetaan sen jälkeen, kun hapetin ja polttoaine on tyhjennetty erikseen kuumalla ilmalla ja typellä .
Nestemenetelmä suoritetaan joko täyttämällä neutraloitava tilavuus kokonaan vedellä tai vesiliuoksella tai kastelemalla esineen sisäpintaa vedellä tai vesiliuoksella. Sitä käytetään kiinteiden säiliöiden ja varastojen käsittelyyn.
Höyrytysmenetelmää (höyry-nestemenetelmä) käytetään rakettien polttoainejärjestelmien täydelliseen neutralointiin polttoainejäämistä erityisissä kiinteissä olosuhteissa tehtaissa ja arsenaaleissa . Tällä neutralointimenetelmällä vesihöyryä ruiskutetaan neutraloituun tilavuuteen , altistetaan ja tuloksena oleva kondensaatti poistetaan erityisen sisäänrakennetun liittimen kautta .
Tämä toimenpide toistetaan monta kertaa, kunnes myrkyllinen komponentti on poistettu kokonaan. Neutraloinnin jälkeen tuote on purettava.
Pesua orgaanisilla liuottimilla, toisin kuin aikaisemmassa menetelmässä, käytetään avaruustekniikan jatkokäyttöön aiottuun tarkoitukseen. Koska orgaaniset liuottimet ovat kalliita, tätä menetelmää käytetään pienten esineiden, pääasiassa avaruusalusten propulsiojärjestelmien, neutraloimiseen.
Poistokaasujen neutralointi suoritetaan termisesti ja joissakin tapauksissa adsorptiolla sorboituneen polttoaineen katalyyttisellä hapetuksella. Hapetusainehöyryt sorboidaan kemiallisiin huokoisiin absorbointeihin. Kuvassa on kaavio adsorptio-katalyyttisestä laitteistosta polttoainehöyryjen neutralointiin. Adsorptio-katalyyttisessä suodattimessa 1 pakokaasun puhdistusprosessi on jaettu kahteen vaiheeseen.
Ensimmäisessä vaiheessa pakokaasu suodatetaan ja myrkylliset polttoainehöyryt sorboidaan ja toisessa vaiheessa tapahtuu sorboituneiden myrkyllisten epäpuhtauksien katalyyttinen hapetus.
Tällainen jakelu on tarpeen ympäristöongelmien ratkaisemiseksi. Pakokaasu sisältää pieniä pitoisuuksia myrkyllisiä epäpuhtauksia, joten katalyyttisen reaktion ylläpitämiseksi virtaustilassa tarvitaan katalyyttimassan lämmitystä , mikä johtaa korkeisiin energiakustannuksiin ja puhdistuksen täydellisyyden heikkenemiseen.
Epäpuhtaudet kerääntyvät adsorbentti-katalyytiin ja katalyyttinen reaktio etenee sisäisen lämmön vaikutuksesta. Jälkihapetussuodattimessa 2 suodattimesta 1 osittain lähtevät epäpuhtaudet hapetetaan.
Lämpömenetelmällä myrkyllisten komponenttien höyryjen neutralointi suoritetaan kaasukammioissa lämpötilassa 1200-1500 K. Polttoainetta neutraloitaessa savukaasut sisältävät enemmän hapettavia komponentteja, ja neutraloitaessa hapetinta, se päinvastoin sisältää enemmän pelkistäviä alkuaineita.
Yksikkö käyttää polttoaineena kerosiinia tai dieselpolttoainetta . Yksikön pääosat ovat: neutralointisuutinkammio, poistokammio ja puhallin ilman puhaltamiseksi neutralointikammioon ja palamistuotteiden pakotettuun poistoon, ohjausosasto.
Lämpöyksikkö, jonka kokonaispaino on noin 15 tonnia , pystyy neutraloimaan jopa 200 m³ höyryjä ja jopa 500 litraa teollisuusjätettä tunnissa. Samaan aikaan polttoaineenkulutus ei ylitä 140 kg tunnissa. Teollisuuden jätevesien neutralointi voidaan suorittaa edellä luetelluilla menetelmillä.
Yhden tai toisen menetelmän valinta määräytyy erityisten ehtojen mukaan. Viemärikaasuja ja teollisuuden jätevesiä syntyy raketti- ja avaruusteknologian ja teknisten laitteiden neutraloinnissa sekä tankkausoperaatioissa. Siksi neutralointimenetelmä valitaan neutraloinnin mukavuuden ja vaaditun täydellisyyden sekä taloudellisten näkökohtien perusteella.