CN101066754B - Sf6气体回收提纯方法及回收提纯罐 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SF6气体回收提纯方法及回收提纯罐，对进入SF6气体回收提纯罐中的SF6气液共同体，在SF6气体回收提纯罐内进行气液分离并对液态部分降温，使溶解于其中的N2、O2和CO2析出，罐体通过隔板分为上下两部分，在隔板上开有通道，在通道上设有通过手柄和阀杆控制通道开合和关闭的阀门，在罐体上部分中设有球阀控制的抽真空口，在罐体的下部分中设有由冷冻剂进口到冷冻剂出口管道系统组成的冷冻机组，并开有SF6气进口，设有加热棒，在下部分罐体上开有SF6新气出口，在罐体下部分中还设有温度变送器，具有高回收率、高纯度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种对进入SF6气体回收提纯罐中的SF6气液共存体进行进一步降温，从而降低杂质气体N2、O2和CO2的溶解度的SF6气体回收提纯方法以及采用冷冻机组和机械面隔离SF6气液进行SF6回收提纯的SF6气体回收提纯罐。
背景技术
目前，SF6高压电气设备内SF6气体回收净化、再重复利用的装置很多，它们大部分采用风冷式，在气体增压设备的作用下，把经过再生干燥装置的SF6气体通入风冷式冷凝器，通过冷凝器的SF6气体变成气液共存体，进入SF6存储罐，共存体中的液态部分是SF6液体和溶解于其中的少量的N2、O2和CO2，气态部分含有少量的SF6气体，大量的N2、O2和CO2。
通常的SF6提纯方法：在SF6存储罐内，进行SF6气体的回收，回收原理是：通过冷凝器后的SF6气液共存体通过安装在SF6存储罐中部的管道进入罐体中，利用自重的作用，SF6气液进行分离。液态部分即为回收净化的SF6新气，可通过安装在SF6存储罐底部的管道进入抽过真空的SF6气瓶罐装。
此种方法的回收率低，经过净化的SF6气体纯度不够高并且给环境带来了一定的污染。
回收率低的原因，存储罐内气液共存体的气态部分总含有一些没有被液化的SF6气体，该部分气体被抽真空排放到大气中造成了一定的损失；再者，液态部分导出SF6新气时，总会在SF6存储罐的底部SF6出口下留存一部分SF6液体，并且在抽真空时这部分液体表面总会气化一部分SF6并被排空，也造成了大量的损失。
SF6气体纯度不够高的原因，存储罐内气液共存体的液态部分溶解有一定的N2、O2和CO2，虽然理论上讲N2、O2和CO2的溶解量应该很少，但实际上它们造成收集来的SF6新气的纯度很难达到国标的要求。
污染环境的原因，气液共存体的气态部分含有CO2和少量SF6，直接排放到大气中后会在一定的条件下形成酸雨酸雾、会造成温室效应。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足而提供一种高回收率、高纯度的SF6废气回收净化的SF6气体回收提纯方法及回收提纯罐。
本发明的目的是这样实现的：
一种SF6气体回收提纯方法，对进入SF6气体回收提纯罐中的SF6气液共同体，在SF6气体回收提纯罐内进行气液分离并对液态部分进行降温，随着温度的降低，使N2、O2和CO2在液态部分中的溶解度降低，溶解于其中的杂质气体N2、O2和CO2析出。
具体的回收提纯方法是：
第一步：通过隔板将SF6气体回收提纯罐分为上下两部分，气体回收提纯罐的上下两部分之间通过安装在隔板上的阀门相互接通，
第二步：SF6气液共同体在回收提纯罐内进行气液分离，对隔板下部分的SF6液体进行降温，随着温度的降低，使溶解于SF6气液共同体中的杂质气体N2、O2和CO2析出，
第三步：关闭安装在隔板上的阀门后，对气体回收提纯罐上部分内的气体进行抽真空，将气体回收提纯罐下部分内的液态SF6通过SF6出口管道送入SF6气瓶罐进行回收罐装，同时打开气体回收提纯罐下部分内的加热棒进行加热，实现全部SF6新气回收。
一种SF6气体回收提纯罐，包括罐体，罐体通过隔板分为上下两部分，在隔板上开有通道，在通道上设有通过手柄和阀杆控制通道开合和关闭的阀门；在罐体的上部分上设置有球阀控制的抽真空口；在罐体的下部分中设置有由冷冻剂进口到冷冻剂出口的管道系统组成的冷冻机组，并且开有SF6气进口，还设置有加热棒，在下部分的罐体上开有SF6新气出口。
在罐体上还安装有安全阀。在罐体的上部分和在罐体的下部分之间的隔板结构中设置有上下液位视窗。在罐体的SF6气进口上安装有球阀。在罐体的下部分中还设置有温度变送器。
本发明的有益效果为：本发明采用机械面隔离SF6气态和液态部分的SF6气体回收提纯罐，不会污染环境，SF6回收率高，SF6纯度高。不会污染环境的原因，任何抽真空过程中的废气均经过废气处理池的溶解和吸收。回收率高的原因是SF6存储罐内的SF6几乎达到了完全回收(相比不隔离气液直接对气态部分抽真空，隔离气液后再对气态部分抽真空过程中气化的SF6要少的多，即SF6损失少；此外，隔板下SF6出口以下的液体通过加热棒加热，加大罐体内的压力达到几乎完全装入SF6气瓶，也减少了SF6的损失)。SF6纯度高的原因是通过冷冻机组的作用降低SF6液体的温度，降低N2、O2和CO2的溶解度而导致N2、O2和CO2析出后，含有的杂质气体N2、O2和CO2的含量降低了。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种SF6气体回收提纯方法，对进入SF6气体回收提纯罐中的SF6气液共同体，在SF6气体回收提纯罐内进行气液分离并对液态部分进行降温，随着温度的降低，使N2、O2和CO2在液态部分中的溶解度降低，溶解于其中的杂质气体N2、O2和CO2析出。
具体的回收提纯方法是：
第一步：通过隔板将SF6气体回收提纯罐分为上下两部分，气体回收提纯罐的上下两部分之间通过安装在隔板上的阀门相互接通，
第二步：SF6气液共同体在回收提纯罐内进行气液分离，对隔板下部分的SF6液体进行降温，随着温度的降低，使溶解于SF6气液共同体中的杂质气体N2、O2和CO2析出，
第三步：关闭安装在隔板上的阀门后，对气体回收提纯罐上部分内的气体进行抽真空，将气体回收提纯罐下部分内的液态SF6通过SF6出口管道送入SF6气瓶罐进行回收罐装，同时打开气体回收提纯罐下部分内的加热棒进行加热，实现全部SF6新气回收。
如图1所示，本发明包括罐体，罐体通过隔板1分为上下两部分，在隔板1上开有通道，在通道上设有通过手柄12和阀杆9控制通道开合和关闭的阀门，在罐体的上部分中设置有球阀10控制的抽真空口11，在罐体的下部分中设置有由冷冻剂进口4到冷冻剂出口5的管道系统组成的冷冻机组，并且开有SF6气进口2，还设置有加热棒6，在下部分的罐体上开有SF6新气出口7。
在罐体上还安装有安全阀13。在罐体的上部分和在罐体的下部分之间的隔板结构中设置有上下液位视窗8。在罐体的SF6气进口2上安装有球阀。在罐体的下部分中还设置有温度变送器3。
工作过程如下：本发明包括罐体，SF6新气出口7，加热棒6，冷冻机组(冷冻剂进口4到冷冻剂出口5的管道系统)，温度变送器3，SF6进口2，隔板1，安全阀13，手柄12，抽真空口11，球阀10，阀杆9，上下液位视窗8。
经过冷凝器的SF6气液共存体通过SF6进口2进入SF6存储罐内，隔板1下方的液体通过冷却机组的作用温度逐渐降低，同时，其中的N2、O2和CO2的溶解度也逐渐降低、析出，杂质气体含量减少。
操作者通过上下液位视窗8观察回收提纯罐内的液位，若液位没有到达隔板1，继续回收，直到液位达到隔板1，此时，旋转手柄12封断隔板1，关闭SF6进口2。
打开球阀10对隔板1上方的气体抽真空。
通过SF6新气出口7检验样气是否合格，合格后，连接已抽过真空的SF6气瓶并打开SF6新气出口7，导出SF6新气。导出一定程度后，特别是液体低于SF6出口7后，打开加热棒6，SF6液体受热膨胀甚至气化，罐内压力增大，继续导出SF6，到最后SF6几乎可以完全导出。
工作原理如下：
SF6回收提纯罐的内部装有一层气液分离的隔板，可以把进入罐内的气液共存体进行气态、液态的分离。罐体的顶部有一操作手柄，通过操作手柄可打开或关闭气液分离隔板，达到气液分离的目的，然后分别实现对罐内气态、液态部分的各种控制操作。隔板下部有冷冻机组，用来把液态部分降低温度，使溶解于其中的N2、O2和CO2的溶解度进一步降低、析出，有利于提高回收的SF6的纯度。
经过再生干燥装置过滤后的SF6气体，在气体增压设备的作用下，通入冷凝器，通过冷凝器的SF6气体几乎完全变成液体，该气液共同体通过管道进入SF6回收提纯罐，液态部分是SF6液体和溶解于其中的微量的N2、O2和CO2；气态部分含有N2、O2和CO2，少量的SF6气体。
在SF6回收提纯罐内，进行SF6气体的回收，回收原理是：旋转手柄，打开隔板，SF6气液进行分离，在分离的过程中，液态部分通过安装在SF6存储罐下部的冷冻机组的作用，温度逐渐降低，N2、O2和CO2在SF6中的溶解度也逐渐降低，溶解于其中的一部分N2、O2和CO2析出。众所周知，N2、O2和CO2在SF6液体中的溶解度随着温度的降低而降低，所以，溶解于SF6液体中的一部分N2、O2和CO2会析出，SF6液体中的N2、O2和CO2含量也随之降低。
通过下液位视窗观察液位是否到达隔板，若没有到达隔板，继续净化回收。SF6液位到达SF6进口后，SF6液位会在压力(来自气体增压设备)的作用下继续上升，直达隔板。从上液位视窗观察到液位稍微出现，然后旋转手柄关闭隔板，同时关闭SF6进口。对SF6回收提纯罐隔板上部的气态部分进行抽真空，并排放到废气处理池。该废气池能溶解尾气中含有的CO2和少量的SF6气体。打开SF6出口管道，隔板下方的液态SF6(即为回收净化的SF6新气)，可通过底部的SF6出口管道进入已抽过真空的SF6气瓶罐装；回收到一定程度后，打开加热棒加热，罐内的压力加大，几乎可以全部罐装SF6新气。
Claims (6)
1.一种SF6气体回收提纯方法，其特征在于：对进入SF6气体回收提纯罐中的SF6气液共同体，在SF6气体回收提纯罐内进行气液分离并对液态部分进行降温，随着温度的降低，使N2、O2和CO2在液态部分中的溶解度降低，溶解于其中的杂质气体N2、O2和CO2析出；
具体的回收提纯方法是：
第一步：通过隔板将SF6气体回收提纯罐分为上下两部分，气体回收提纯罐的上下两部分之间通过安装在隔板上的阀门相互接通，
第二步：SF6气液共同体在回收提纯罐内进行气液分离，对隔板下部分的SF6液体进行降温，随着温度的降低，使N2、O2和CO2在液态部分中的溶解度降低，使溶解于其中的杂质气体N2、O2和CO2析出；
第三步：关闭安装在隔板上的阀门后，对气体回收提纯罐上部分内的气体进行抽真空，将气体回收提纯罐下部分内的液态SF6通过SF6出口管道送入SF6气瓶罐进行回收罐装，同时打开气体回收提纯罐下部分内的加热棒进行加热，实现全部SF6新气回收。
2.一种SF6气体回收提纯罐，包括罐体，其特征在于：
a、罐体通过隔板(1)分为上下两部分，在隔板(1)上开有通道，在通道上设有通过手柄(12)和阀杆(9)控制通道开合和关闭的阀门，
b、在罐体的上部分上设置有球阀(10)控制的抽真空口(11)，
c、在罐体的下部分中设置有由冷冻剂进口(4)到冷冻剂出口(5)的管道系统组成的冷冻机组，并且开有SF6气进口(2)，还设置有加热棒(6)，在下部分的罐体上开有SF6新气出口(7)。
3.根据权利要求2所述的SF6气体回收提纯罐，其特征在于：在罐体上还安装有安全阀(13)。
4.根据权利要求2所述的SF6气体回收提纯罐，其特征在于：在罐体的上部分和在罐体的下部分之间的隔板结构中设置有上下液位视窗(8)。
5.根据权利要求2所述的SF6气体回收提纯罐，其特征在于：在罐体的SF6气进口(2)上安装有球阀。
6.根据权利要求2所述的SF6气体回收提纯罐，其特征在于：在罐体的下部分中还设置有温度变送器(3)。
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