CN104150449B - 混合绝缘气体中sf6和cf4的净化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混合绝缘气体中SF6和CF4的净化处理方法，采用以下步骤：1)将混合绝缘气体进行制冷至-50～-60℃，液化的SF6气体流入下部罐体中进行液态灌瓶，部分未液化的SF6气体以及其它气体进入体积较大的上部罐体中；2)将上部罐体中混合气体输入到-60～-65℃的冷阱中使SF6固化，再采用专利号为ZL201210407422.1公开的设备将混合绝缘气体中绝大部分的SF6气体进行净化，将罐体底部净化处理好的SF6进行液态灌瓶，将上部的其它混合气体抽至低温加压精馏塔中；3)将低温加压精馏塔的温度设置在-65±-2℃、压力设置在1.9～2.1Mpa，进行精馏至CF4的纯度不低于99.9％，精馏期间歇抽取位于精馏塔塔顶部的杂质气体至尾气储罐；4)将精馏塔底部净化好的液态CF4进行灌装，净化处理结束。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合绝缘气体中SF6和CF4的净化处理方法，属于电力行业混合绝缘气体净化处理技术领域。
背景技术
目前国内外对减少温室气体排放、保护环境工作越来越重视，为适应社会环保要求，公司承诺减少六氟化硫温室气体排放，今后高压电气设备的发展趋势是：减少六氟化硫气体用量，推进混合绝缘气体电气设备的应用。
在我国低温地区，六氟化硫气体在低温环境下可能达到临界值发生液化而使设备压力降低，降低设备绝缘能力。为解决北方寒冷地区电气设备中六氟化硫气体低温液化的问题，可采用充入混合绝缘气体等方法。出于经济、运行安全的考虑，目前大多采用六氟化硫气体中混入四氟化碳等混合绝缘气体的方法。-
目前国内外德国DILO开发了高压液化法实现SF6气体的液态灌瓶；加拿大ENERVAC公司研发了适用于小型断路器的SF6回收回充装置；法国电力集团公司与欧纷泰、阿海珐等公司合作开展SF6气体回收循环利用减排技术研究，经历了高压回收到高压制冷回收和有油压缩到无油压缩的过程；国家电网公司研发的六氟化硫回收、净化处理再利用技术已达到国际领先水平，其建立的六氟化硫回收处理中心仅能开展六氟化硫气体的回收净化处理，还不能进行混合绝缘气体的净化处理。
目前国内外还没有关于混合绝缘气体分离及净化处理的技术，为了积极适应社会环保需求，减少温室气体排放，开展混合绝缘气体分离及净化处理技术的研究，实现混合绝缘气体的循环再利用就成为亟需解决的问题，社会、环保效益显著。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服现有技术的缺陷、操作简单、处理效果优良的混合绝缘气体中SF6和CF4的净化处理方法。其技术方案为：
一种混合绝缘气体中SF6和CF4的净化处理方法，其特征在于采用以下步骤：1)混合绝缘气体经过吸附处理后，首先将混合绝缘气体进行制冷至-50～-60℃，液化的SF6气体为纯净的SF6，流入体积较小的下部罐体中可以直接进行液态灌瓶，部分未液化的SF6气体以及其它气体进入体积较大的上部罐体中，实现混合绝缘气体中SF6和CF4的初步分离；2)将上部罐体中混合气体输入到-60～-65℃的冷阱中使SF6固化，再采用专利号为ZL201210407422.1公开的设备将混合绝缘气体中绝大部分的SF6气体分离，将罐体底部净化处理好的SF6进行液态灌瓶，将上部的其它混合气体抽至低温加压精馏塔中，精馏塔塔高1.7～2m，填料高1～1.5m，填料直径100±10mm；3)将低温加压精馏塔的温度设置在-65±-2℃、压力设置在1.9～2.1Mpa，对CF4进行低温加压精馏至CF4的纯度不低于99.9％，精馏期间歇抽取位于精馏塔塔顶部的杂质气体至尾气储罐；4)将精馏塔底部净化好的液态CF4进行灌装，净化处理结束。
本发明与现有技术相比，其优点在于：将变压吸附、深冷固化分离、低温加压精馏、机械制冷、液态灌瓶等技术集成于一套装置，实现了电气设备中混合绝缘气体主要是SF6和CF4的分离和净化处理，净化处理后SF6气体满足GB/T12022《工业六氟化硫》新气标准要求，净化处理后的CF4纯度≥99.9％，该方法有助于实现混合绝缘气体(SF6+CF4)的循环再利用，符合社会环保要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例一，采用的具体步骤为：
1)对混合绝缘气体进行初步分离，上部罐体为60L，下部罐体为20L，将混合气体输入到-50℃的冷阱中，使SF6气体液化，此部分纯净SF6气体流至下部罐体进行液态灌瓶，未液化的SF6气体以及其它气体进入体积较大的上部罐体中。
2)将上部罐体中混合气体输入到-60℃的冷阱中使SF6固化，再采用专利号为ZL201210407422.1公开的设备将混合绝缘气体中绝大部分的SF6气体进行净化，将罐体底部净化处理好的SF6进行液态灌瓶，将上部的其它混合气体抽至低温加压精馏塔中，精馏塔塔高1.7m，填料高1m，填料直径90mm。
3)将低温加压精馏塔的温度设置在-67℃、压力设置在1.9Mpa，对CF4进行低温加压精馏至CF4的纯度不低于99.9％，精馏期间歇抽取位于精馏塔塔顶部的杂质气体至尾气储罐；
4)将精馏塔底部净化好的液态CF4进行灌装，净化处理结束。
实施例二，采用的具体步骤为：
1)对混合绝缘气体进行初步分离，上部罐体为60L，下部罐体为20L，将混合气体输入到-60℃的冷阱中，使SF6气体液化，此部分纯净SF6气体流至下部罐体进行液态灌瓶，未液化的SF6气体以及其它气体进入体积较大的上部罐体中。
2)将上部罐体中混合气体输入到-65℃的冷阱中使SF6固化，再采用专利号为ZL201210407422.1公开的设备将混合绝缘气体中绝大部分的SF6气体进行净化，将罐体底部净化处理好的SF6进行液态灌瓶，将上部的其它混合气体抽至低温加压精馏塔中，精馏塔塔高2m，填料高1.5m，填料直径110mm。
3)将低温加压精馏塔的温度设置在-63℃、压力设置在2.1Mpa，对CF4进行低温加压精馏至CF4的纯度不低于99.9％，精馏期间歇抽取位于精馏塔塔顶部的杂质气体至尾气储罐.
4)将精馏塔底部净化好的液态CF4进行灌装，净化处理结束。
为验证本发明专利的净化处理效果，申请人采用本方法分别对200kg不同混气比例的混合绝缘气体(SF6+CF4)进行了分离净化处理，利用气相色谱仪对处理前后的气体进行检测，具体试验结果见表1。
表1采用本专利对混合绝缘气体分离净化处理试验结果
验证试验结果证明：采用本发明专利对不同混气比例的混合绝缘气体(SF6+CF4)进行了分离净化，能有效实现SF6气体和CF4气体的分离及净化处理，处理后的SF6气体满足GB12022《工业六氟化硫》新气标准要求，净化处理后的CF4纯度≥99.9％，分离及净化处理效果优良。
Claims (1)
1.一种混合绝缘气体中SF6和CF4的净化处理方法，其特征在于采用以下步骤：
1)混合绝缘气体经过吸附处理后，首先将混合绝缘气体进行制冷至-50～-60℃，液化的SF6气体为纯净的SF6，流入体积较小的下部罐体中可以直接进行液态灌瓶，部分未液化的SF6气体以及其它气体进入体积较大的上部罐体中，实现混合绝缘气体中SF6和CF4的初步分离；
2)将上部罐体中混合气体输入到-60～-65℃的冷阱中使SF6固化，再采用专利号为ZL201210407422.1公开的设备将混合绝缘气体中绝大部分的SF6气体进行净化，将罐体底部净化处理好的SF6进行液态灌瓶，将上部的其它混合气体抽至低温加压精馏塔中，精馏塔塔高1.7～2m，填料高1～1.5m，填料直径100±10mm；
3)将低温加压精馏塔的温度设置在-65±-2℃、压力设置在1.9～2.1Mpa，对CF4进行低温加压精馏至CF4的纯度不低于99.9％，精馏期间歇抽取位于精馏塔塔顶部的杂质气体至尾气储罐；
4)将精馏塔底部净化好的液态CF4进行灌装，净化处理结束。
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