CN102765702B

CN102765702B - 一种六氟化硫气体净化提纯组罐及其净化提纯方法

Info

Publication number: CN102765702B
Application number: CN201210283810.3A
Authority: CN
Inventors: 郑元华
Original assignee: JIANG HNP ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANG HNP ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: CN102765702A

Abstract

本发明涉及一种六氟化硫气体提纯方法和净化提纯组罐。用压缩机将六氟化硫吸入六氟化硫分解产物过滤气室，利用专用的吸附剂将六氟化硫中的水分、分解产物及有毒物质进行吸附处理，然后对六氟化硫气体进行加压、制冷，使其液化，通过设置第一液化罐和第二液化罐从而根据六氟化硫气体量进行选择使用，利用压缩机构将液态六氟化硫从出液口抽出，进行回充或灌装至钢瓶中；此时空气和二氧化碳等杂质气体仍为气体，利用抽真空装置将杂质气体抽出，本发明具有处理效率高，使用组合方式灵活，处理后气体纯度高，尾气无污染等优点。

Description

一种六氟化硫气体净化提纯组罐及其净化提纯方法

技术领域

本发明属于六氟化硫气体处理技术领域，尤其是六氟化硫气体净化提纯设备及其方法。

背景技术

目前市场中对六氟化硫气体提纯主要有变压吸附、膜分离、液化或他们的组合，主要针对的是直接对高压开关内的六氟化硫进行净化提纯，目前市场中的这些方法，所用处理设备固定，在面对处理量有多有少的情况时，只有受现有设备条件限制，设备全部开启运作，设备整体效率和设备利用率低。

发明内容

本发明旨在提供一种处理效率高、处理方案灵活，能够应对不同用量情况，而且结构简单可靠的六氟化硫净化提纯组罐及其方法。

本发明的六氟化硫气体净化提纯组罐，由上至下依次设置排气罐4、第一液化罐7、第二液化罐10，排气口1位于排气罐4顶部且设置有第一阀门2，排气罐4与第一液化罐7连通且设置第二阀门26；第一液化罐7内有第一制冷盘管28且设置第二液位传感器25，第一液化罐7侧壁下段设置进气口22；还包括三通管路30其中两端分别连接第一液化罐7底部和第二液化罐10，近第二液化罐10端设置第三阀门18，三通管路30的第三端为第二出液口19且设置有第六阀门20；第二液化罐10设有排气管31通入第一液化罐7内，排气管31出口位置高于进气口22，排气管31设置第四阀门8，第二液化罐10内设置第二制冷盘管29，第二液化罐10底部设置有第一出液口11，第一出液口11上设置第五阀门12。

在排气罐4、第一液化罐7、第二液化罐10分别设置泄压阀和压力变送器接口。

第一液化罐7内还设置有第二温度传感器24，第二液化罐10内还设置有第一温度传感器9和第一液位传感器13。

本发明的六氟化硫气体净化提纯方法，包括如下步骤：

步骤1、将六氟化硫气体经分子筛吸附后，得到待处理六氟化硫气体；由于六氟化硫气体在电弧作用下会发生分解，气体中杂质含量偏高就会加速六氟化硫气体分解进程，并且使整个分解过程形成许多复杂的化学反应产生多种分解产物，主要有：S2F2、SF2、SF4、SOF2、SO2、SOF4、SO2F2、S2F10、S2F10O、HF、WF6、SIF4、CF4 等，这些都有不同程度的毒性它们的存在对气体分解还会形成催化作用，使得六氟化硫气体的质量严重下降，严重的影响了设备的正常运行和寿命，因此必须使用分子筛进行吸附；

步骤2、关闭第二阀门26和第六阀门20，将待处理六氟化硫气体由进气口22引入第一液化罐7，向第一液化罐7内的第一制冷盘管28通入制冷剂降低罐内温度至六氟化硫气体液化，液态六氟化硫经过第三阀门18进入设置第一液化罐7下部的第二液化罐10，向第二液化罐10内的第二制冷盘管29通入制冷剂降温，第二液化罐10内的气体经过第四阀门8进入第一液化罐7内；

步骤3、通过第二液位传感器25检测到第一液化罐7内有液面高度后，即第二液化罐10已经充满液态六氟化硫，关闭第三阀门18和第四阀门8，打开第五阀门12将液态六氟化硫由第一出液口11回收，停止向第二制冷盘管29通制冷剂，回收完成后关闭第五阀门12；

步骤4、打开第二阀门26，关闭第一阀门2，使待处理六氟化硫气体在第一液化罐7内液化，第一液化罐7内气体经阀门26进入排气罐4，至液态六氟化硫充满第一液化罐7内；

步骤6、此时进气口22有待处理六氟化硫气体通入，则重复步骤2至步骤4；进气口22无待处理六氟化硫气体通入，进入步骤7；

步骤7、关闭第二阀门26，打开第六阀门20，经第二出液口19回收第一液化罐7内的液态六氟化硫；

步骤8、打开第一阀门2，收集排气罐4内的气体。

本发明的各储罐分开制作，罐体独立且均具备单独进行净化提纯的功能，可根据客户的需求及用途灵活调整组合，联接控制部分都在外面，维护方便。

所有阀门都可以采用电磁阀，结合温度传感器、液位传感器、压力变送器，可实现计算机程序全自动控制。无需在使用过程中看液位视窗，手动开关球阀等人工操作。

可以在处理六氟化硫时,使用不同组合方式，进行工作。处理量可多可少。如处理量大时上下两个液化罐同时使用，处理量少时只是用第一液化罐和排气罐组合。大量处理六氟化硫时，当下方大的第二液化罐向外灌装时，可以继续往第一液化罐中继续压缩六氟化硫，第二液化罐灌装完后打开第三阀门和第四阀门，即可再次使用第二液化罐进行处理。这样设备整体效率和设备利用率会很高，且处理后气体纯度高，尾气无污染等优点。

3个气罐组合使用，在大量处理后，富集空气、二氧化碳等气体的杂质气体可以在液体六氟化硫全都充满液化罐1时，都排入最顶部的排气罐中，且本发明的排气罐设计的比较小，原因是排入排气罐内的混合气体中含有部分饱和的六氟化硫气体，排气罐小了以后可减少收溶解在混合其中的六氟化硫的总量；另外排入排气罐内的混合气体含量较少，只有大量处理后才会富集较多，杂质气体聚集的越多，六氟化硫才能被排空，六氟化硫在其中的含量就越少，这样在尾气处理时无浪费，不污染，排放至中和池处理废气时其中的六氟化硫含量将非常少，经过中和池吸附分解后尾气对环境的污染将非常小。

附图说明

图1为本发明六氟化硫净化提纯组罐示意图。

图中：1、排气口；2、第一阀门；3、第一压力变送器接口；4、排气罐；5、第一液化罐泄压阀；6、第二压力变送器接口；7、第一液化罐；8、第四阀门；9、第一温度传感器；10、第二液化罐；11、第一出液口；12、第五阀门；13、第一液位传感器；14、第二制冷盘管进口；15、第二液化罐泄压阀；16、第三压力变送器接口；17、第二制冷盘管出口；18、第三阀门；19、第二出液口；20、第六阀门；21、第一制冷盘管进口；22、进气口；23、第一制冷盘管出口；24、第二温度传感器；25、第二液位传感器；26、第二阀门；27、排气罐泄压阀；28、第一制冷盘管；29、第二制冷盘管；30、三通管路；31、排气管。

具体实施方式

如图1所示，本发明的六氟化硫气体净化提纯组罐，由上至下依次设置排气罐4、第一液化罐7、第二液化罐10，排气口1位于排气罐4顶部且设置有第一阀门2，排气罐4与第一液化罐7连通且设置第二阀门26；第一液化罐7内有第一制冷盘管28且设置第二液位传感器25，第一液化罐7侧壁下段设置进气口22；还包括三通管路30其中两端分别连接第一液化罐7底部和第二液化罐10，近第二液化罐10端设置第三阀门18，三通管路30的第三端为第二出液口19且设置有第六阀门20；第二液化罐10设有排气管31通入第一液化罐7内，排气管31出口位置高于进气口22，排气管31设置第四阀门8，第二液化罐10内设置第二制冷盘管29，第二液化罐10底部设置有第一出液口11，第一出液口11上设置第五阀门12。在排气罐4、第一液化罐7、第二液化罐10分别设置泄压阀和压力变送器接口。第一液化罐7内还设置有第二温度传感器24，第二液化罐10内还设置有第一温度传感器9和第一液位传感器13。

为确保设备安全，三个罐体还可以分别设置泄压阀。

本发明的六氟化硫气体净化提纯方法，包括如下步骤：

步骤1、将六氟化硫气体经吸附剂吸附后，得到待处理六氟化硫气体；使用的吸附剂是国内专门针对六氟化硫中的水分、分解产物及有毒物质进行吸附的分子筛，可以吸附S2F2、SF2、SF4、SOF2、SO2、SOF4、SO2F2、S2F10、S2F10O、HF、WF6、SIF4、CF4等物质。对六氟化硫气体的吸附处理工作广泛用在各大高压开关厂的开关气室内部以及大量回收处理装置中，并且该分子筛可以进行高温活化处理重复利用。分子筛采用市场采购的产品，生产厂家：上海宇洲干燥剂有限公司，型号：5A型氧化铝活性分子筛，电话：021-59963028，地址：上海市嘉定工业区朱桥镇朱戴路438号。

步骤2、关闭第二阀门26和第六阀门20，将待处理六氟化硫气体由进气口22引入第一液化罐7，向第一液化罐7内的第一制冷盘管28通入制冷剂降低罐内温度至六氟化硫气体液化，由于重力作用，液态六氟化硫经过第三阀门18进入设置第一液化罐7下部的第二液化罐10，向第二液化罐10内的第二制冷盘管29通入制冷剂降温，保持六氟化硫的液态状态，而第二液化罐10内的气体被液态六氟化硫挤出，经过第四阀门8进入第一液化罐7内；

步骤3、通过第二液位传感器25检测到第一液化罐7内的液面高度，由于第二液化罐10位于第一液化罐7的下部，若第一液化罐7内有液面高度，即表示第二液化罐10已经充满液态六氟化硫；此时关闭第三阀门18和第四阀门8，打开第五阀门12将液态六氟化硫由第一出液口11回收，停止向第二制冷盘管29通制冷剂，回收完成后关闭第五阀门12；

步骤4、打开第二阀门26，关闭第一阀门2，使待处理六氟化硫气体在第一液化罐7内液化，由于重力作用，第一液化罐7内气体经阀门26进入排气罐4，观察第二液位传感器25，至液态六氟化硫充满第一液化罐7内；

步骤6、此时可根据待处理六氟化硫气体的量进行设备使用的选择，若待处理量大，进气口22还有待处理六氟化硫气体通入，则重复步骤2至步骤4，将液态六氟化硫引入第二液化罐10并回收；若待处理量小，进气口22已经无待处理六氟化硫气体通入，进入步骤7，只使用第一液化罐7进行液态六氟化硫的回收；

步骤8、打开第一阀门2，将排气罐4中剩余气体抽出至中和池中回收，将残余的有害气体进行溶解和吸附，最终不会对环境造成破坏。

Claims

1.一种六氟化硫气体净化提纯组罐，其特征在于：由上至下依次设置排气罐（4）、第一液化罐（7）、第二液化罐（10），排气口（1）位于排气罐（4）顶部且设置有第一阀门（2），排气罐（4）与第一液化罐（7）连通且设置第二阀门（26）；第一液化罐（7）内有第一制冷盘管（28）且设置第二液位传感器（25），第一液化罐（7）侧壁下段设置进气口（22）；还包括三通管路（30）其中两端分别连接第一液化罐（7）底部和第二液化罐（10），近第二液化罐（10）端设置第三阀门（18），三通管路（30）的第三端为第二出液口（19）且设置有第六阀门（20）；第二液化罐（10）设有排气管（31）通入第一液化罐（7）内，排气管（31）出口位置高于进气口（22），排气管（31）设置第四阀门（8），第二液化罐（10）内设置第二制冷盘管（29），第二液化罐（10）底部设置有第一出液口（11），第一出液口（11）上设置第五阀门（12）。

2.根据权利要求1所述的六氟化硫气体净化提纯组罐，其特征在于：排气罐（4）、第一液化罐（7）、第二液化罐（10）分别设置泄压阀和压力变送器接口。

3.根据权利要求1所述的六氟化硫气体净化提纯组罐，其特征在于：第一液化罐（7）内还设置有第二温度传感器（24），第二液化罐（10）内还设置有第一温度传感器（9）和第一液位传感器（13）。

4.一种六氟化硫气体净化提纯方法，使用权利要求1所述的六氟化硫气体净化提纯组罐，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、将六氟化硫气体经吸附剂吸附后，得到待处理六氟化硫气体；所述的吸附剂为分子筛，为上海宇洲干燥剂有限公司生产的5A型氧化铝活性分子筛；

步骤2、关闭第二阀门（26）和第六阀门（20），将待处理六氟化硫气体由进气口（22）引入第一液化罐（7），向第一液化罐（7）内的第一制冷盘管（28）通入制冷剂降低罐内温度至六氟化硫气体液化，液态六氟化硫经过第三阀门（18）进入设置第一液化罐（7）下部的第二液化罐（10），向第二液化罐（10）内的第二制冷盘管（29）通入制冷剂降温，第二液化罐（10）内的气体经过第四阀门（8）进入第一液化罐（7）内；

步骤3、通过第二液位传感器（25）检测到第一液化罐（7）内有液面高度后，即第二液化罐（10）已经充满液态六氟化硫，关闭第三阀门（18）和第四阀门（8），打开第五阀门（12）将液态六氟化硫由第一出液口（11）回收，停止向第二制冷盘管（29）通制冷剂，回收完成后关闭第五阀门（12）；

步骤4、打开第二阀门（26），关闭第一阀门（2），使待处理六氟化硫气体在第一液化罐（7）内液化，第一液化罐（7）内气体经阀门（26）进入排气罐（4），至液态六氟化硫充满第一液化罐（7）内；

步骤6、此时进气口（22）有待处理六氟化硫气体通入，则重复步骤2至步骤4；进气口（22）无待处理六氟化硫气体通入，进入步骤7；

步骤7、关闭第二阀门（26），打开第六阀门（20），经第二出液口（19）回收第一液化罐（7）内的液态六氟化硫；

步骤8、打开第一阀门（2），收集排气罐（4）内的气体。