一種六氟化硫氣體淨化提純方法及其淨化提純固化罐的製作方法

2023-09-15 17:06:55

專利名稱：一種六氟化硫氣體淨化提純方法及其淨化提純固化罐的製作方法
技術領域：
本發明屬於六氟化硫氣體處理技術領域，尤其是六氟化硫氣體淨化提純方法及其設備。
背景技術：
目前市場中對六氟化硫氣體提純主要有變壓吸附、膜分離、液化或他們的組合，主要針對的是直接對高壓開關內的 六氟化硫進行淨化提純，目前市場中的這些方法，難免存在處理速度較低，處理量小，工藝複雜等問題，且主要是進口產品，價格高。例如目前常用的液化處理方法中，氣液分離後，混合氣體中的六氟化硫為飽和蒸汽，六氟化硫含量較高，在沒有經過處理前無法排入大氣，否則不僅浪費氣體還會造成環境汙染。

發明內容
本發明旨在提供一種處理效率高、處理後氣體純度高、尾氣無汙染等優點的六氟化硫淨化提純方法及其設備。本發明的六氟化硫氣體淨化提純方法，包括如下步驟
步驟I、將六氟化硫氣體經分子篩吸附後，得到待處理六氟化硫氣體；由於六氟化硫氣體在電弧作用下會發生分解，氣體中雜質含量偏高就會加速六氟化硫氣體分解進程，並且使整個分解過程形成許多複雜的化學反應產生多種分解產物，主要有S2F2、SF2、SF4、S0F2、S02、S0F4、S02F2、S2F10、S2F100、HF、WF6、SIF4、CF4 等，這些都有不同程度的毒性它們的存在對氣體分解還會形成催化作用，使得六氟化硫氣體的質量嚴重下降，嚴重的影響了設備的正常運行和壽命，因此必須使用分子篩進行吸附；
步驟2、將待處理六氟化硫氣體由進氣口引入固化罐，向固化罐的製冷盤管通入液氮降低罐內溫度至六氟化硫氣體液化；
步驟3、繼續充入待處理六氟化硫氣體至上限後，關閉進氣閥門，繼續通入液氮降溫至液化的六氟化硫凝固成固態；
步驟4、至罐內六氟化硫凝固成固態後，打開進氣閥門，由進氣口將固化罐中剩餘氣體抽出回收；
步驟5、加熱固態六氟化硫至其變為液態，將液態六氟化硫抽出，獲得純淨六氟化硫。本發明的六氟化硫氣體淨化提純固化罐，包括罐體15，罐體15內設置保溫層9，保溫層9內設置加熱器10，罐體15頂部設置有進氣口 3和進氣閥門4，液氮製冷盤管14在罐體15內並分別設置液氮進氣口 7和液氮出氣口 8連通灌外，罐體底部設置出液口 12和出液閥門13，所述的罐體15設置在稱重機構11上。罐體15上還設置有溫度傳感器I和壓力變送器2。罐體15頂部設洩壓閥5。罐體15頂部還設置有保護圈6。
本發明利用液氮(液態氮氣溫度為-196°C)將罐體內溫度降低，當罐體內溫度大大低於六氟化硫的凝固點後(六氟化硫凝固點-63°C)，六氟化硫將完全固化成為固體，凝固過程中空氣和二氧化碳等氣體在其中的溶解度不斷下降最終完全從中析出，此時混合氣體中六氟化硫氣體的含量極少，通過抽真空將固態的六氟化硫和氣態的空氣、二氧化碳等氣體分離，因此排出的氣體中六氟化硫含量極少，減少了六氟化硫的不必要浪費，且排出氣體對環境汙染更小。如使用液化分離，分離出的氣體是大量六氟化硫飽和氣體和空氣、二氧化碳等氣體的混合氣體，難以分離，不能直接排放，還需要其它罐體進行處理，不能在同一罐中進行分離。



圖I為本發明六氟化硫淨化提純固化罐示意圖。圖中1、溫度傳感器；2、壓力變送器；3、進氣口 ；4、進氣閥門；5、洩壓閥；6、保護圈；7、液氮進氣口 ；8、液氮出氣口 ；9、保溫層；10、加熱器；11、稱重機構；12、出液口 ；13、出液閥門；14、液氮製冷盤管；15、罐體。
具體實施例方式本發明的六氟化硫氣體淨化提純固化罐，結構如圖I所示，雙層不鏽鋼的罐體15，罐體15內設置保溫層9，保溫層9內設置加熱器10，罐體15頂部設置有進氣口 3和進氣閥門4，液氮製冷盤管14在罐體15內並分別設置液氮進氣口 7和液氮出氣口 8連通灌外，罐體底部設置出液口 12和出液閥門13，所述的罐體15設置在稱重機構11上。罐體15上還設置有溫度傳感器I和壓力變送器2，頂部設置洩壓閥5，罐體15頂部還設置有保護圈6。本發明的六氟化硫氣體淨化提純方法，包括如下步驟
步驟I、將六氟化硫氣體經分子篩吸附後，得到待處理六氟化硫氣體；使用的吸附劑是國內專門針對六氟化硫中的水分、分解產物及有毒物質進行吸附的分子篩，可以吸附水、S2F2、SF2、SF4、S0F2、S02、S0F4、S02F2、S2F10、S2F100、HF、WF6、SIF4、CF4 等物質。對六氟化硫氣體的吸附處理工作廣泛用在各大高壓開關廠的開關氣室內部以及大量回收處理裝置中，並且該分子篩可以進行高溫活化處理重複利用。分子篩採用市場採購的產品，生產廠家上海宇洲乾燥劑有限公司，型號5A型氧化鋁活性分子篩，電話021-59963028，地址上海市嘉定工業區朱橋鎮朱戴路438號。步驟2、將待處理六氟化硫氣體由進氣口 3引入本發明結構如圖I所示的固化罐中，此時進氣閥門4打開，出液閥門13關閉；向固化罐的液氮製冷盤管14的液氮進氣口 7通入液氮降低罐內溫度至六氟化硫氣體液化；
步驟3、繼續充入待處理六氟化硫氣體，稱重機構11同時對罐體進行稱重，通過重量判斷充氣狀態，當達到罐體容量的80%後，關閉進氣閥門4，在液氮進氣口 7繼續通入液氮降溫至液化的六氟化硫凝固成固態；
步驟4、至罐內六氟化硫凝固成固態後，此時空氣和二氧化碳等雜質氣體仍為氣體，打開進氣閥門4，由進氣口 3將固化罐中剩餘氣體抽出至中和池中回收，將殘餘的有害氣體進行溶解和吸附，最終不會對環境造成破壞；步驟5、待剩餘空氣抽盡後，關閉進氣閥門4，加熱固化罐中的固態六氟化硫至其變為液態，打開出液閥門13，將液態六氟化硫由底部設置的出液口 12抽出，即可獲得純淨六氟化硫，進行回 充或灌裝至鋼瓶中。
權利要求
1.一種六氟化硫氣體浄化提純方法，其特徵在於包括如下步驟 步驟I、將六氟化硫氣體經吸附劑吸附後，得到待處理六氟化硫氣體； 步驟2、將待處理六氟化硫氣體由進氣ロ引入固化罐，向固化罐的製冷盤管通入液氮降低罐內溫度至六氟化硫氣體液化； 步驟3、繼續充入待處理六氟化硫氣體至罐體容量的80%，繼續通入液氮降溫； 步驟4、至罐內六氟化硫凝固成固態後，打開進氣閥門，由進氣ロ將固化罐中剩餘氣體抽出回收； 步驟5、加熱固態六氟化硫至其變為液態，將液態六氟化硫抽出，獲得純淨六氟化硫。
2.一種六氟化硫氣體浄化提純固化罐，其特徵在於包括罐體(15)，罐體(15)內設置保溫層(9)，保溫層(9)內設置加熱器(10)，罐體(15)頂部設置有進氣ロ(3)和進氣閥門(4),液氮製冷盤管(14)在罐體(15)內並分別設置液氮進氣ロ(7)和液氮出氣ロ(8)連通灌夕卜，罐體底部設置出液ロ(12)和出液閥門(13)，所述的罐體(15)設置在稱重機構(11)上。
3.根據權利要求2所述的六氟化硫氣體淨化提純固化罐，其特徵在於罐體(15)上還設置有溫度傳感器(I)和壓カ變送器(2)。
4.根據權利要求2所述的六氟化硫氣體淨化提純固化罐，其特徵在於罐體(15)頂部設洩壓閥(5)。
5.根據權利要求2所述的六氟化硫氣體淨化提純固化罐，其特徵在於罐體(15)頂部還設置有保護圈(6)。
全文摘要
本發明涉及一種六氟化硫氣體提純方法和淨化提純固化罐。用壓縮機將六氟化硫吸入六氟化硫分解產物過濾氣室，利用專用的吸附劑將六氟化硫中的水分、分解產物及有毒物質進行吸附處理，然後對六氟化硫氣體進行加壓、製冷，使其液化，液態六氟化硫進入固化罐，使用液氮對六氟化硫進行進一步冷卻，溫度低於六氟化硫的凝固點後六氟化硫變為固體，此時空氣和二氧化碳等雜質氣體仍為氣體，利用抽真空裝置將雜質氣體抽出。開啟加熱裝置固體融化後即可得到高純度的六氟化硫液體，利用專用壓縮機構將液態六氟化硫從出液口抽出，進行回充或灌裝至鋼瓶中。本發明具有處理效率高，處理後氣體純度高，尾氣無汙染等優點。
文檔編號C01B17/45GK102765701SQ201210283769
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者鄭元華 申請人:江蘇海立普電力科技有限公司