一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置.pdf

上传人：bo****18

文档编号：5359794

上传时间：2019-01-07

格式：PDF

页数：9

大小：1.02MB

《一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置.pdf（9页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103785195 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103785195 A (21)申请号 201410052308.0 (22)申请日 2014.02.17 B01D 17/035(2006.01) B01D 19/00(2006.01) (71)申请人天津大学地址 300072 天津市南开区卫津路 92 号 (72)发明人邹吉军张香文王莅王庆法 (74)专利代理机构北京权泰知识产权代理事务所 ( 普通合伙 ) 11460 代理人任永利 (54) 发明名称一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置 (57) 摘要本发明公开了一种航。

2、空航天燃油在线连续脱水脱氧装置，包括：燃油进料系统，其按照燃油流向依次包括：待处理燃油储罐 10、进油泵 9、液体流量计 8 和雾化喷嘴 7 ；氮气进料系统，其按照氮气流向依次包括：氮气钢瓶 1、气体干燥器 3 和气体流量计 4 ；静态管道混合器 6，其入口与上述雾化喷嘴7连通且与上述气体流量计4的出口连通，其出口与下述旋流分离器 13 的入口连通；旋流分离器 13，其底部出口与成品油储罐 12 连通，其顶部出口与油气吸收塔 14 的入口连通；油气吸收塔14，其入口与所述旋流分离器13的顶部出口连通，其底部出口也与上述成品油储。

3、罐 12 或与另一个成品油储罐 12 连通；成品油储罐 12，在其顶部还设有尾气排放管道。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 5 页附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页 (10)申请公布号 CN 103785195 A CN 103785195 A 1/1 页 2 1. 一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置，包括以下设备： a. 燃油进料系统，其按照燃油流向依次包括：待处理燃油储罐（10）、进油泵（9）、液体流量计（8）和雾化喷嘴（7）； b. 氮气进料系统，。

4、其按照氮气流向依次包括：氮气钢瓶（1）、气体干燥器（3）和气体流量计（4） ; c. 静态管道混合器（6），其入口与上述雾化喷嘴（7）连通且与上述气体流量计（4）的出口连通，其出口与下述旋流分离器（13）的入口连通； d. 旋流分离器（13），其入口与上述静态管道混合器（6）的出口连通，其底部出口与成品油储罐（12）连通，其顶部出口与油气吸收塔（14）的入口连通； e. 油气吸收塔（14），其入口与所述旋流分离器（13）的顶部出口连通，其底部出口也与上述成品油储罐（12）或与另一个成品油储罐（12）连通。

5、； f. 成品油储罐（12），其用于存储成品油，且在其顶部还设有尾气排放管道。 2. 权利要求 1 的装置，其中所述静态管道混合器内部设有静态混合强化装置，所述静态混合强化装置选自折流档板或螺旋状桨叶。 3. 权利要求 1 的装置，其中所述雾化喷嘴是能将所述待处理燃油加压雾化成直径小于 10 毫米的雾滴的雾化喷嘴。 4. 权利要求 1 的装置，其中所述气体干燥器为两级气体干燥器。 5. 权利要求 1 的装置，其中在燃油进料系统和氮气进料系统各自设置单向阀（5）。 6. 权利要求 1 的装置，其中在所述尾气排放管道上设置阻火器（15）。 7. 前述权利要求中任一项。

6、的装置，其中用氦气钢瓶代替氮气钢瓶。权利要求书 CN 103785195 A 2 1/5 页 3 一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置技术领域 0001 本发明涉及航空航天燃油精制装置领域。背景技术 0002 航空航天燃油是用于航空器和航天器中的燃料油，包括但不限于航空煤油、火箭煤油、高密度烃燃料等。航空航天燃油的氧化安定性对于航空航天飞行器的重要性日渐增强。燃油的氧化安定性是指燃料在长期贮存或受热情况下，与溶解在燃料中的氧发生反应，生成固体沉积物的趋势。沉积物给飞行器发动机带来以下问题：（1）堵塞燃料喷嘴和计量阀，影响发动机供油，使发动机不能启动或熄。

7、火；（2）降低热交换壁面的热交换，这一点对于高马赫数的飞行器尤为重要，该情况下需要燃料作为机身和发动机部件的冷却剂。航空航天燃油的溶解水是影响其低温性能的关键因素。对于长时间高空巡航（环境温度低至 -45）、或贮存于极冷环境的情况下，常温下溶解在燃油中的水会凝结成冰碴，堵塞燃油喷嘴、过滤器，或急剧增加油路阻力，造成供油故障。因此，人们希望脱除燃油中的溶解氧和溶解水以提高燃油的贮存安定性、改善燃油的低温性能。 0003 由 S.Darrah 著，黄毅译著的喷气燃料脱氧方法中详细介绍了喷气燃料各种脱氧的方法，包括有：化学法、分子筛法和充氮法。。

8、但这些方法仅限于脱除燃油中的溶解氧气，对于脱除溶解水则效果不明显，事实上，实验中发现，脱除燃油中的溶解水的难度远大于脱除燃油中的溶解氧。化学法和分子筛法会破坏或脱除燃油中的添加剂，严重影响燃油品质，这严重限制了其实际应用。 0004 同本发明相关的专利主要有燃油脱水脱氧装备制备（公开号： CN202490466U），其摘要如下：本实用新型公开了一种燃油脱水脱氧制备装置，包括氮气瓶和密闭反应釜，所述氮气瓶通过输气管道依次与输气阀门、氮气减压装置、氮气加热装置、单向阀和密闭反应釜相连，所述输气管道在密闭反应釜内的输出端安装有气体分布装置，所述密闭反。

9、应釜顶部设置有排气管道，所述排气管道上设置有排气阀门，所述密闭反应釜通过加注管道与成品油桶相连，所述加注管道上设置有第一阀门，所述成品油桶通过抽真空管道与真空泵相连，所述抽真空管道上设置有第二阀门。其利用氮气分压置换的方法，通过向燃油中加注氮气，形成氮气喷浴，将燃油中的氧气和水置换掉，达到燃油所要求的含水含氧的最低指标，并具有结构简单、使用方便、脱水脱氧效果好等优点。但该装置主要是针对战备导弹中伺服阀中留存的燃油的脱氧脱水处理，采用氮气喷浴置换燃油中的溶解水和溶解氧，该专利是针对小批量燃油的处理，存在三个问题：小批次间歇操作，处理量小；氮。

10、气喷浴置换的时间长；燃油会由于氮气夹带而损失。当需要对大批量的航空航天燃油进行连续脱水脱氧处理时，该专利的处理装置及其处理方法显然不能胜任。 0005 为了解决上述困难，本发明旨在提供一种可以大流量、在线、连续脱除燃油中溶解氧和溶解水的装置，其可以与加油车和加注油箱联接，实现边处理边加注。而且，本发明的装置全部采用机械部件实现功能，可靠性高。说明书 CN 103785195 A 3 2/5 页 4 发明内容 0006 第一方面，本发明涉及一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置，包括以下设备： 0007 a. 燃油进料系统，其按照燃油流向依次包括：待。

11、处理燃油储罐 10、进油泵 9、液体流量计 8 和雾化喷嘴 7 ； 0008 b. 氮气进料系统，其按照氮气流向依次包括：氮气钢瓶 1、气体干燥器 3 和气体流量计 4; 0009 c. 静态管道混合器 6，其入口与上述雾化喷嘴 7 连通且与上述气体流量计 4 的出口连通，其出口与下述旋流分离器 13 的入口连通； 0010 d. 旋流分离器 13，其入口与上述静态管道混合器 6 的出口连通，其底部出口与成品油储罐 12 连通，其顶部出口与油气吸收塔 14 的入口连通； 0011 e.油气吸收塔14，其入口与所述旋流分离器13的顶部出口连通，其底部出口也与。

12、上述成品油储罐 12 或与另一个成品油储罐 12 连通； 0012 f. 成品油储罐 12，其用于存储成品油，且在其顶部还设有尾气排放管道。 0013 在本发明的第一方面的实施方案中，所述压力雾化喷嘴为离心式喷嘴，是利用喷嘴内旋流件产生液体旋转，在收敛通道内加速喷出空心扩散锥状油膜，利用液体与外界空气的高速差而破碎，雾化成直径小于 2mm 的雾滴。以燃油流量 1.8m 3/h 为例，选择实心圆锥形喷嘴，孔径 5.6mm，雾化角 15，得到的雾滴小于 2mm。选择更小孔径的喷嘴，可以得到更小的雾滴，例如直径仅数百微米的液滴。 0014 在本发明的第一方面的优。

13、选实施方案中，所述静态管道混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，通过固定在管内的螺旋状桨叶或折流挡板作为混合强化装置，使二股或多股流体产生流体的切割、剪切、旋转和重新混合，达到流体之间良好分散和充分混合的目的。与传统的混合设备相比，具有流程简单，结构紧凑、能耗小、投资少、操作弹性大、不用维修、混合性能好等优点。 0015 在本发明的第一方面的优选实施方案中，所述气体干燥器为两级气体干燥器。 0016 在本发明的第一方面的优选实施方案中，在燃油进料系统和氮气进料系统各自设置单向阀 5。 0017 在本发明的第一方面的优选实施方案中，在所述尾气排放管。

14、道上设置阻火器 15。 0018 在本发明的第一方面的优选实施方案中，可用氦气钢瓶代替氮气钢瓶。 0019 第二方面，本发明涉及一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法，包括以下步骤： 0020 a. 将含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油与干燥氮气在静态管道混合器中强制混合，使得氮气溶解于该航空航天燃油中并利用溶解氮置换其中的溶解氧和溶解水； 0021 b. 将步骤 a 中的油气混合物通入旋流分离器中进行第一次油气分离，在旋流分离器顶部出口排出夹带一部分航空航天燃油的尾气，在旋流分离器的底部出口排出脱水脱氧后的航空航天燃油。 0022 在本发明的第二方面的优选实施方案中，还。

15、包括将上述夹带一部分航空航天燃油的尾气通入油气吸收塔进行第二次油气分离，进一步得到一部分脱水脱氧后的航空航天燃油。说明书 CN 103785195 A 4 3/5 页 5 0023 在本发明的第二方面的优选实施方案中，在步骤 a 中，将所述含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油加压后通过雾化喷嘴雾化成雾滴，然后再与所述干燥氮气在所述静态管道混合器中进行强制混合。 0024 在本发明的第二方面的优选实施方案中，其中所述干燥氮气由工业级氮气经过两级气体干燥器干燥后而得到。优选地，该干燥氮气的水含量小于 50ppm，更优选小于 30ppm，更优选小于 20ppm，更优选小。

16、于 10ppm，更优选小于 5ppm，所述 ppm 基于体积进行计算。 0025 在本发明的优选实施方案中，含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油与干燥氮气在静态管道混合器中的停留时间为 0.02-10 秒，优选 0.08-5 秒。 0026 本发明中，干燥氮气与含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油的体积流量之比为 2:1 10:1, 优选 3:1 7:1。 0027 在所有上述发明内容中，可以用干燥氦气代替干燥氮气。附图说明 0028 图 1 是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置的示意图。 0029 图 2 是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法中使用的静态管道混合器的示意。

17、图。 0030 图 3 是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法中使用的雾化喷嘴的示意图。 0031 图 4 是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法中使用的油气吸收塔的示意图。 0032 图 1 中各附图标记含义如下： 0033 1、氮气钢瓶； 2、减压阀； 3、气体干燥器； 4、气体流量计； 5、单向阀； 6、静态管道混合器； 7、雾化喷嘴； 8、液体流量计； 9、进油泵； 10、待处理燃油储罐； 11、过滤器； 12、成品油储罐； 13、旋流分离器； 14、油气吸收塔； 15、阻火器。实施例 0034 通过以下实施。

18、例来进一步说明本发明。实施例仅仅是示例性的，而非限制性的。 0035 采用图 1 所述的流程进行实验。待处理的航空航天燃油分别选用航空煤油（RP-3）、高密度烃 HD-01 和火箭煤油，其含有溶解氧和溶解水，处理前的溶解氧量和溶解水量如表 1 所示。 0036 将上述待处理的航空航天燃油用进油泵 9 加压后，流经液体流量计 8 计量流量后通过雾化喷嘴 7 将该燃油雾化成雾滴，喷入静态管道混合器 6 中。与此同时，将来自氮气钢瓶 1 中的氮气经过减压阀 2 减压后，流经气体干燥器，将氮气中携带的水含量降至小于 50ppm。然后用气体流量计 4 计量氮气流量后，氮气进。

19、入静态管道混合器 6 中，与待处理燃油的雾滴充分混合。 0037 调节待处理燃油和氮气的体积流量使得二者的体积流量之比为 10:1。 0038 实验中采用的静态管道混合器如图 2 所示，其具有多个并联的混合管道，每个混合管道内部设有静态混合强化装置，所述静态混合强化装置是螺旋状桨叶。由于待处理燃油与干燥氮气流经该螺旋状桨叶时不断发生流向改变和产生涡流，造成二者在该静态管道说明书 CN 103785195 A 5 4/5 页 6 混合器中进行强制混合。待处理燃油与氮气在该静态管道混合器中的停留时间为 0.02-10 秒。然后，二者的混合物流入旋流分离器 13 中。旋风分。

20、离器是利用气液间的密度差进行离心分离的。当燃油与氮气混合物以一定的压力从切向入口进入旋流腔后，在腔内高速旋转产生离心力场，在离心力作用下，由于燃油密度明显大于气体所以会离心沉降，从而沿壁面向下旋动，最后作为底流从该旋流分离器底部排出，流入成品油储罐 12 中；密度小的氮气则会在中心聚集，并沿轴线向上旋动，最后作为溢流从该旋流分离器顶部出口排出，气体中还会夹带一部分脱水脱氧后的航空航天燃油，该气体进入油气吸收塔 14 中进行第二次油气分离。本发明的实验中，该油气吸收塔 14 是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料整砌放置在支承板上。夹带有少量的燃油的。

21、氮气进入该油气吸收塔后，气液混合物沿填料层向下流动时，具有高比表面积的填料能使气液接触面变得更大，从而使气液传质更充分而达到分离更彻底的效果，分离过程中液体燃料有逐渐向塔壁集中的趋势，最后形成壁流流至另一处理后的燃油储罐 12 ；而气体则从该另一处理后的燃油储罐 12 的罐体上部的排气口排出，并通过阻火器 15 排放。 0039 取处理后的航空煤油样品，分析其溶解氧含量和溶解水含量，也分别列于表1中。 0040 表 1 0041 0042 说明书 CN 103785195 A 6 5/5 页 7 0043 可见，本发明的方法能够实现非常优异的脱除溶解氧和溶解水的。

22、效果。更重要的是，本发明的方法处理时间短、处理量大、可以连续运行，且本发明的方法所使用的装置也非常适合于集成到现有的燃油加注系统中，实现边处理边加注，相比于现有技术中的先逐批处理后再汇总加注的方式，本发明显然更具优势。而且，本发明纯采用机械部件来实现脱水脱氧，与传统的化学法和分子筛法相比，能够确保燃油的品质不发生劣化。 0044 不受限于任何特定理论，发明人认为，本发明的突出技术效果在于本发明逆常规思路而行。在常规处理思路中，将氮气通过气体分布器在待处理燃油中鼓泡通过，待处理燃油为连续相，而气泡为分散相，由于气体鼓泡器上的气体出口孔径的加工限制，。

23、同一时间进入燃油中的体积是有限的，并且待处理燃油与氮气之间的接触面积不大，对于数倍于燃油体积的气体来说，充分混合处理需要相当长的一段时间，此外，因气泡具有聚集效应，小气泡很快汇集成大气泡，造成接触面积进一步缩小。而在本发明中，通过雾化喷嘴将待处理燃料油雾化成雾滴，并以雾滴为分散相，干燥氮气为连续相，由于雾化喷嘴的强大雾化作用，待处理燃油的雾滴尺寸可以达到2毫米以下，甚至达到1mm以下，这样就可以形成大比表面积的燃油与过量的气体充分混合，再加上管道混合器内的剧烈涡流混合效应，故待处理燃油与氮气之间的接触面积非常大，故氮气很容易溶解到待处理燃油中并置换其中的溶解水和溶解氧，在短时间内高效率地完成脱水脱氧。此外，本发明逆常规思路而行，还能实现在线连续脱水脱氧过程。说明书 CN 103785195 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说明书附图 CN 103785195 A 8 2/2 页 9 图 3 图 4 说明书附图 CN 103785195 A 9 。

摘要
申请专利号：	CN201410052308.0	申请日：	2014.02.17
公开号：	CN103785195A	公开日：	2014.05.14
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B01D 17/035申请日:20140217\|\|\|公开
IPC分类号：	B01D17/035; B01D19/00	主分类号：	B01D17/035
申请人：	天津大学
发明人：	邹吉军; 张香文; 王莅; 王庆法
地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
优先权：
专利代理机构：	北京权泰知识产权代理事务所(普通合伙) 11460	代理人：	任永利
PDF完整版下载：	PDF下载

内容摘要

本发明公开了一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置，包括：燃油进料系统，其按照燃油流向依次包括：待处理燃油储罐10、进油泵9、液体流量计8和雾化喷嘴7；氮气进料系统，其按照氮气流向依次包括：氮气钢瓶1、气体干燥器3和气体流量计4；静态管道混合器6，其入口与上述雾化喷嘴7连通且与上述气体流量计4的出口连通，其出口与下述旋流分离器13的入口连通；旋流分离器13，其底部出口与成品油储罐12连通，其顶部出口与油气吸收塔14的入口连通；油气吸收塔14，其入口与所述旋流分离器13的顶部出口连通，其底部出口也与上述成品油储罐12或与另一个成品油储罐12连通；成品油储罐12，在其顶部还设有尾气排放管道。

权利要求书

权利要求书
1.  一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置，包括以下设备：
a.燃油进料系统，其按照燃油流向依次包括：待处理燃油储罐（10）、进油泵（9）、液体流量计（8）和雾化喷嘴（7）；
b.氮气进料系统，其按照氮气流向依次包括：氮气钢瓶（1）、气体干燥器（3）和气体流量计（4）;
c.静态管道混合器（6），其入口与上述雾化喷嘴（7）连通且与上述气体流量计（4）的出口连通，其出口与下述旋流分离器（13）的入口连通；
d.旋流分离器（13），其入口与上述静态管道混合器（6）的出口连通，其底部出口与成品油储罐（12）连通，其顶部出口与油气吸收塔（14）的入口连通；
e.油气吸收塔（14），其入口与所述旋流分离器（13）的顶部出口连通，其底部出口也与上述成品油储罐（12）或与另一个成品油储罐（12）连通；
f.成品油储罐（12），其用于存储成品油，且在其顶部还设有尾气排放管道。

2.  权利要求1的装置，其中所述静态管道混合器内部设有静态混合强化装置，所述静态混合强化装置选自折流档板或螺旋状桨叶。

3.  权利要求1的装置，其中所述雾化喷嘴是能将所述待处理燃油加压雾化成直径小于10毫米的雾滴的雾化喷嘴。

4.  权利要求1的装置，其中所述气体干燥器为两级气体干燥器。

5.  权利要求1的装置，其中在燃油进料系统和氮气进料系统各自设置单向阀（5）。

6.  权利要求1的装置，其中在所述尾气排放管道上设置阻火器（15）。

7.  前述权利要求中任一项的装置，其中用氦气钢瓶代替氮气钢瓶。

说明书

说明书一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置
技术领域
本发明涉及航空航天燃油精制装置领域。
背景技术
航空航天燃油是用于航空器和航天器中的燃料油，包括但不限于航空煤油、火箭煤油、高密度烃燃料等。航空航天燃油的氧化安定性对于航空航天飞行器的重要性日渐增强。燃油的氧化安定性是指燃料在长期贮存或受热情况下，与溶解在燃料中的氧发生反应，生成固体沉积物的趋势。沉积物给飞行器发动机带来以下问题：（1）堵塞燃料喷嘴和计量阀，影响发动机供油，使发动机不能启动或熄火；（2）降低热交换壁面的热交换，这一点对于高马赫数的飞行器尤为重要，该情况下需要燃料作为机身和发动机部件的冷却剂。航空航天燃油的溶解水是影响其低温性能的关键因素。对于长时间高空巡航（环境温度低至-45℃）、或贮存于极冷环境的情况下，常温下溶解在燃油中的水会凝结成冰碴，堵塞燃油喷嘴、过滤器，或急剧增加油路阻力，造成供油故障。因此，人们希望脱除燃油中的溶解氧和溶解水以提高燃油的贮存安定性、改善燃油的低温性能。
由S.Darrah著，黄毅译著的《喷气燃料脱氧方法》中详细介绍了喷气燃料各种脱氧的方法，包括有：化学法、分子筛法和充氮法。但这些方法仅限于脱除燃油中的溶解氧气，对于脱除溶解水则效果不明显，事实上，实验中发现，脱除燃油中的溶解水的难度远大于脱除燃油中的溶解氧。化学法和分子筛法会破坏或脱除燃油中的添加剂，严重影响燃油品质，这严重限制了其实际应用。
同本发明相关的专利主要有《燃油脱水脱氧装备制备》（公开号：CN202490466U），其摘要如下：本实用新型公开了一种燃油脱水脱氧制备装置，包括氮气瓶和密闭反应釜，所述氮气瓶通过输气管道依次与输气阀门、氮气减压装置、氮气加热装置、单向阀和密闭反应釜相连，所述输气管道在密闭反应釜内的输出端安装有气体分布装置，所述密闭反应釜顶部设置有排气管道，所述排气管道上设置有排气阀门，所述密闭反应釜通过加注管道与成品油桶相连，所述加注管道上设置有第一阀门，所述成品油桶通过抽真空管道与真空泵相连，所述抽真空管道上设置有第二阀门。其利用氮气分压置换的方法，通过向燃油中加注氮气，形成氮气喷浴，将燃油中的氧气和水置换掉，达到燃油所要求的含水含氧的最低指标，并具有结构简单、使用方便、脱水脱氧效果好等优点。但该装置主要是针对战备导弹中伺服阀中留存的燃油的脱氧脱水处理，采用氮气喷浴置换燃油中的溶解水和溶解氧，该专利是针对小批量燃油的处理，存在三个问题：小批次间歇操作，处理量小；氮气喷浴置换的时间长；燃油会由于氮气夹带而损失。当需要对大批量的航空航天燃油进行连续脱水脱氧处理时，该专利的处理装置及其处理方法显然不能胜任。
为了解决上述困难，本发明旨在提供一种可以大流量、在线、连续脱除燃油中溶解氧和溶解水的装置，其可以与加油车和加注油箱联接，实现边处理边加注。而且，本发明的装置全部采用机械部件实现功能，可靠性高。
发明内容
第一方面，本发明涉及一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置，包括以下设备：
a.燃油进料系统，其按照燃油流向依次包括：待处理燃油储罐10、进油泵9、液体流量计8和雾化喷嘴7；
b.氮气进料系统，其按照氮气流向依次包括：氮气钢瓶1、气体干燥器3和气体流量计4;
c.静态管道混合器6，其入口与上述雾化喷嘴7连通且与上述气体流量计4的出口连通，其出口与下述旋流分离器13的入口连通；
d.旋流分离器13，其入口与上述静态管道混合器6的出口连通，其底部出口与成品油储罐12连通，其顶部出口与油气吸收塔14的入口连通；
e.油气吸收塔14，其入口与所述旋流分离器13的顶部出口连通，其底部出口也与上述成品油储罐12或与另一个成品油储罐12连通；
f.成品油储罐12，其用于存储成品油，且在其顶部还设有尾气排放管道。
在本发明的第一方面的实施方案中，所述压力雾化喷嘴为离心式喷嘴，是利用喷嘴内旋流件产生液体旋转，在收敛通道内加速喷出空心扩散锥状油膜，利用液体与外界空气的高速差而破碎，雾化成直径小于2mm的雾滴。以燃油流量1.8m 3/h为例，选择实心圆锥形喷嘴，孔径5.6mm，雾化角15°，得到的雾滴小于2mm。选择更小孔径的喷嘴，可以得到更小的雾滴，例如直径仅数百微米的液滴。
在本发明的第一方面的优选实施方案中，所述静态管道混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，通过固定在管内的螺旋状桨叶或折流挡板作为混合强化装置，使二股或多股流体产生流体的切割、剪切、旋转和重新混合，达到流体之间良好分散和充分混合的目的。与传统的混合设备相比，具有流程简单，结构紧凑、能耗小、投资少、操作弹性大、不用维修、混合性能好等优点。
在本发明的第一方面的优选实施方案中，所述气体干燥器为两级气体干燥器。
在本发明的第一方面的优选实施方案中，在燃油进料系统和氮气进料系统各自设置单向阀5。
在本发明的第一方面的优选实施方案中，在所述尾气排放管道上设置阻火器15。
在本发明的第一方面的优选实施方案中，可用氦气钢瓶代替氮气钢瓶。
第二方面，本发明涉及一种航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法，包括以下步骤：
a.将含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油与干燥氮气在静态管道混合器中强制混合，使得氮气溶解于该航空航天燃油中并利用溶解氮置换其中的溶解氧和溶解水；
b.将步骤a中的油气混合物通入旋流分离器中进行第一次油气分离，在旋流分离器顶部出口排出夹带一部分航空航天燃油的尾气，在旋流分离器的底部出口排出脱水脱氧后的航空航天燃油。
在本发明的第二方面的优选实施方案中，还包括将上述夹带一部分航空航天燃油的尾气通入油气吸收塔进行第二次油气分离，进一步得到一部分脱水脱氧后的航空航天燃油。
在本发明的第二方面的优选实施方案中，在步骤a中，将所述含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油加压后通过雾化喷嘴雾化成雾滴，然后再与所述干燥氮气在所述静态管道混合器中进行强制混合。
在本发明的第二方面的优选实施方案中，其中所述干燥氮气由工业级氮气经过两级气体干燥器干燥后而得到。优选地，该干燥氮气的水含量小于50ppm，更优选小于30ppm，更优选小于20ppm，更优选小于10ppm，更优选小于5ppm，所述ppm基于体积进行计算。
在本发明的优选实施方案中，含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油与干燥氮气在静态管道混合器中的停留时间为0.02-10秒，优选0.08-5秒。
本发明中，干燥氮气与含有溶解氧和溶解水的航空航天燃油的体积流量之比为2:1～10:1,优选3:1～7:1。
在所有上述发明内容中，可以用干燥氦气代替干燥氮气。
附图说明
图1是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧装置的示意图。
图2是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法中使用的静态管道混合器的示意图。
图3是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法中使用的雾化喷嘴的示意图。
图4是本发明的航空航天燃油在线连续脱水脱氧方法中使用的油气吸收塔的示意图。
图1中各附图标记含义如下：
1、氮气钢瓶；2、减压阀；3、气体干燥器；4、气体流量计；5、单向阀；6、静态管道混合器；7、雾化喷嘴；8、液体流量计；9、进油泵；10、待处理燃油储罐；11、过滤器；12、成品油储罐；13、旋流分离器；14、油气吸收塔；15、阻火器。
实施例
通过以下实施例来进一步说明本发明。实施例仅仅是示例性的，而非限制性的。
采用图1所述的流程进行实验。待处理的航空航天燃油分别选用航空煤油（RP-3）、高密度烃HD-01和火箭煤油，其含有溶解氧和溶解水，处理前的溶解氧量和溶解水量如表1所示。
将上述待处理的航空航天燃油用进油泵9加压后，流经液体流量计8计量流量后通过雾化喷嘴7将该燃油雾化成雾滴，喷入静态管道混合器6中。与此同时，将来自氮气钢瓶1中的氮气经过减压阀2减压后，流经气体干燥器，将氮气中携带的水含量降至小于50ppm。然后用气体流量计4计量氮气流量后，氮气进入静态管道混合器6中，与待处理燃油的雾滴充分混合。
调节待处理燃油和氮气的体积流量使得二者的体积流量之比为10:1。
实验中采用的静态管道混合器如图2所示，其具有多个并联的混合管道，每个混合管道内部设有静态混合强化装置，所述静态混合强化装置是螺旋状桨叶。由于待处理燃油与干燥氮气流经该螺旋状桨叶时不断发生流向改变和产生涡流，造成二者在该静态管道混合器中进行强制混合。待处理燃油与氮气在该静态管道混合器中的停留时间为0.02-10秒。然后，二者的混合物流入旋流分离器13中。旋风分离器是利用气液间的密度差进行离心分离的。当燃油与氮气混合物以一定的压力从切向入口进入旋流腔后，在腔内高速旋转产生离心力场，在离心力作用下，由于燃油密度明显大于气体所以会离心沉降，从而沿壁面向下旋动，最后作为底流从该旋流分离器底部排出，流入成品油储罐12中；密度小的氮气则会在中心聚集，并沿轴线向上旋动，最后作为溢流从该旋流分离器顶部出口排出，气体中还会夹带一部分脱水脱氧后的航空航天燃油，该气体进入油气吸收塔14中进行第二次油气分离。本发明的实验中，该油气吸收塔14是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料整砌放置在支承板上。夹带有少量的燃油的氮气进入该油气吸收塔后，气液混合物沿填料层向下流动时，具有高比表面积的填料能使气液接触面变得更大，从而使气液传质更充分而达到分离更彻底的效果，分离过程中液体燃料有逐渐向塔壁集中的趋势，最后形成壁流流至另一处理后的燃油储罐12；而气体则从该另一处理后的燃油储罐12的罐体上部的排气口排出，并通过阻火器15排放。
取处理后的航空煤油样品，分析其溶解氧含量和溶解水含量，也分别列于表1中。
表1

可见，本发明的方法能够实现非常优异的脱除溶解氧和溶解水的效果。更重要的是，本发明的方法处理时间短、处理量大、可以连续运行，且本发明的方法所使用的装置也非常适合于集成到现有的燃油加注系统中，实现边处理边加注，相比于现有技术中的先逐批处理后再汇总加注的方式，本发明显然更具优势。而且，本发明纯采用机械部件来实现脱水脱氧，与传统的化学法和分子筛法相比，能够确保燃油的品质不发生劣化。
不受限于任何特定理论，发明人认为，本发明的突出技术效果在于本发明逆常规思路而行。在常规处理思路中，将氮气通过气体分布器在待处理燃油中鼓泡通过，待处理燃油为连续相，而气泡为分散相，由于气体鼓泡器上的气体出口孔径的加工限制，同一时间进入燃油中的体积是有限的，并且待处理燃油与氮气之间的接触面积不大，对于数倍于燃油体积的气体来说，充分混合处理需要相当长的一段时间，此外，因气泡具有聚集效应，小气泡很快汇集成大气泡，造成接触面积进一步缩小。而在本发明中，通过雾化喷嘴将待处理燃料油雾化成雾滴，并以雾滴为分散相，干燥氮气为连续相，由于雾化喷嘴的强大雾化作用，待处理燃油的雾滴尺寸可以达到2毫米以下，甚至达到1mm以下，这样就可以形成大比表面积的燃油与过量的气体充分混合，再加上管道混合器内的剧烈涡流混合效应，故待处理燃油与氮气之间的接触面积非常大，故氮气很容易溶解到待处理燃油中并置换其中的溶解水和溶解氧，在短时间内高效率地完成脱水脱氧。此外，本发明逆常规思路而行，还能实现在线连续脱水脱氧过程。