CN108140449A - 从用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置的绝缘介质回收至少一种物质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置(10)的绝缘介质(22)回收物质的方法，所述绝缘介质(22)在气相中包含有机氟化合物和其他组分。所述方法包括后续步骤：a)将包含绝缘介质(22)中的所述有机氟化合物和所述至少一种其他组分的初始气体混合物转移出电气装置(10)的绝缘空间(16)，进入物质回收设备(30)中，b)通过以下步骤液化所述物质回收设备(30)中的有机氟化合物，b1)压缩所述初始气体混合物，和b2)将所述压缩的初始气体混合物冷却到其中有机氟化合物液化的温度，和c)将所述液化的有机氟化合物与包含初始气体混合物中的至少一种剩余组分的剩余气体分离。

Description

从用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置的绝缘介 质回收至少一种物质的方法
本发明涉及从用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置的绝缘介质回收至少一种物质的方法。本发明还涉及物质回收设备以及包括电气装置和物质回收设备的组件。
液态或气态的介电绝缘介质通常应用于各种装置(例如开关设备、气体绝缘变电站(GIS)、气体绝缘线路(GIL)或变压器)中的电气部件的绝缘。
在中电压或高电压金属封装开关设备中，例如，电气部件布置在气密壳体中，其内部限定绝缘空间，所述绝缘空间包括绝缘气体且将壳体与电气部件分隔和电绝缘。为了中断高电压开关设备中的电流，绝缘气体进一步用作灭弧气体。
近来，已经提出在绝缘气体中使用有机氟化合物。具体而言，WO2010/142346公开了包含具有4至12个碳原子的氟酮的介电绝缘介质。WO2012/080246中进一步公开了特别相关的介电绝缘介质，涉及包含介电绝缘气体的介质，该介电绝缘气体包含具有不同于所述氟酮的介电绝缘气体组分的混合物中含有正好5个碳原子的氟酮。另外，WO2012/080222公开了包含氢氟单醚的介电绝缘介质。
根据WO2010/142346和WO2012/080246的氟酮以及根据WO2012/080222的氢氟单醚显示具有高绝缘能力，特别是高介电强度以及高灭弧能力。同时，它们具有非常低的全球变暖潜能(GWP)和非常低的毒性。这些特征的组合使得这些有机氟化合物非常适合作为SF6(六氟化硫)的替代品，SF6通常用作介电绝缘介质，但已知其具有高GWP。
尽管其GWP和毒性低，但由于生态和经济两个原因，将装置长期运行期间使用的有机氟化合物的量保持在最低限度是非常合乎需要的。
然而，特别是在例如开关操作期间(伴随着绝缘空间中的高温度升高)，有机氟化合物可能经受分解。与SF6相反，分解的有机氟化合物通常不会重组。
为了保持绝缘空间基本上不含有害的分解产物，WO 2014/053661提出了一种用于产生、分配和/或使用电能的装置，其包括布置成与绝缘气体接触的分子筛，所述分子筛的平均孔尺寸大于在装置运行期间产生的有机氟化合物的至少一种分解产物的分子尺寸。
在关闭和维护活动(例如，在严重短路事件后进行修复)期间，可能需要将绝缘空间中的压力降低到适合处理的安全水平。
当应用使用泵的常规抽空技术时，由于绝缘介质中包含的有机氟化合物的沸点通常相对较高，关于除去绝缘介质的问题特别明显。
为了提供允许要使用的有机氟化合物的量最小化且同时允许安全的总体运行性的电气装置，国际专利申请号PCT/EP2014/060300(尚未公开)提出了一种包括分离器的电气装置，所述分离器是或包括液化设备，特别是用于将初始气体混合物冷却到低于有机氟化合物的露点的温度的冷却器。不论通过根据国际专利申请号PCT/EP2014/060300的技术可实现的有利效果，冷却器必须提供非常高的冷却效率，以实现有机氟化合物的充分冷凝速率。这是由于事实上初始气体混合物随着电气装置的绝缘空间中存在的压力进入冷却器。
为了实现高沸点有机氟化合物的可接受的冷凝速率，电气装置的绝缘空间通常被抽空，即下降到小于0.1巴的压力，并将抽出的气体混合物冷却到非常低的温度。借助于标准冷却介质，可实现约-38℃的最低温度。如果应达到较低的温度，应使用替代冷却介质。然而，这些替代冷却介质是昂贵的，且因此不是合乎需要的。而且，抽空的壳体承受非常高的差压，即约1巴，要求壳体壁具有最小厚度，以便安全承受周围环境和内部空间之间的压力差。
考虑到这一点，本发明要解决的问题是提供一种用于从绝缘介质有效回收至少一种物质特别是有机氟化合物的方法，且同时允许其中使用绝缘介质的电气装置的安全总体运行性。
关于国际专利申请PCT/EP2014/060300中描述的技术，本发明特别应允许有机氟化合物的高回收产率和该化合物在相对较低的努力下液化。
更具体而言，在其中装置的绝缘空间没有彻底抽空的情况下，还应允许高回收产率，最终允许电气装置的相对薄的壳体壁。
本发明的问题通过独立权利要求的主题来解决。优选实施方案在从属权利要求和权利要求组合中限定。
根据权利要求1，本发明涉及从用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置的绝缘介质回收至少一种物质的方法，所述绝缘介质在气相中包含有机氟化合物和至少一种其他组分，所述方法包括后续步骤：
a)将包含绝缘介质中的有机氟化合物和至少一种其他组分的初始气体混合物从电气装置的绝缘空间转移出来，进入物质回收设备中，
b)通过以下步骤液化所述物质回收设备中的有机氟化合物，
b1)压缩所述初始气体混合物，和
b2)将所述压缩的初始气体混合物冷却到其中所述有机氟化合物液化的温度，和
c)将所述液化的有机氟化合物与包含所述初始气体混合物中的至少一种剩余组分的剩余气体分离。
在本发明的上下文中使用的术语“初始气体混合物”应被广义地解释且包括包含绝缘介质中的有机氟化合物和至少一种其他组分的任何可能的气体混合物。
该至少一种其他组分具体可以是背景气体(或“载气”)或背景气体组分，如将在下面进一步详细讨论，但也可以是由有机氟化合物产生的分解产物。
根据一个具体的实施方案，初始气体混合物至少基本上与绝缘介质相同。在这方面，术语“绝缘介质”涉及待更换的绝缘介质，即正好在修复之前时存在于绝缘空间中的绝缘介质(或其组成)。应当理解，绝缘介质的组成可以随时间变化，特别是由于所提及的分解现象。例如，有机氟化合物的部分分解可以在开关部件的开关操作期间发生。因此，与用于填充绝缘空间的绝缘介质相比，待更换的绝缘介质具有较少量的有机氟化合物和较高量的分解产物。
或者，术语“绝缘介质”也可以涉及用于填充绝缘空间的绝缘介质，即新鲜混合物，条件是其除了有机氟化合物外还包含其他组分，通常为背景气体。新鲜混合物通常不含任何分解产物。
如所述，根据本发明通过液化获得回收物质。具体而言，在本发明的上下文中使用的术语“液化(liquefying)”或“液化(liquefaction)”应被解释为相应物质，特别是气态有机氟化合物到液相的相变。更具体而言，通过液化实现相分离，这允许各相的物质以非常简单的方式分离，例如通过排出液相。
在液化和分离有机氟化合物之后，剩余气体优选至少基本上不含有机氟化合物。更优选地，剩余气体至少基本上对应于绝缘介质的背景气体。当然，少量的有机氟化合物仍然可以包含在剩余气体中，但这些量在任何情况下都低于初始气体混合物中包含的量，这将在下面进一步详细讨论。
通过相分离将有机氟化合物与剩余组分分离的概念在任何方面不同于WO 2014/053661中提出的旨在通过分子筛从绝缘气体除去气态分解产物的概念：首先，WO 2014/053661涉及仅通过从其中除去气态分解产物纯化绝缘气体，但是没有提及或暗示组分的相分离，其各自具有在电气装置中重新使用的潜力。更具体而言，WO 2014/053661没有提及或暗示将有机氟化合物与背景气体分离，而仅仅是从包含有机氟化合物和背景气体的绝缘气体除去或分离气态分解产物。其次，所应用的手段是完全不同的，因为根据WO 2014/053661，应用分子筛并因此应用基于分子动力学直径的分离，而根据本发明，进行基于物质的不同沸点的分离。
为了纯净形式的有机氟化合物的高回收产率，本发明与US 5,701,761的概念进一步完全不同，US 5,701,761的概念不涉及物质尤其是介电化合物的回收，但旨在简化用于液化天然气的过程，且在这方面建议将液体馏分与蒸气馏分混合。
本发明允许有机氟化合物以高产率回收，这不仅仅从经济角度来看非常有利。由于可以省略有机氟化合物的处置，本发明也带来生态益处。具体而言，本发明允许以非常简单和快速的方式实现回收的有机氟化合物的高产率。这归因于以下事实：通过压缩初始气体混合物，相对中等的冷却温度足以获得有机氟化合物的高冷凝速率。因此，标准冷却介质足以获得高回收产率。
通常，由于其在步骤b1)中先前压缩而正好在步骤c)后具有相对高的压力的剩余气体通过平衡阀膨胀。在膨胀之后，剩余气体或其一部分优选地被再引入回到绝缘空间中。可替代地或另外地，剩余气体或其一部分可以被释放到大气中。这特别适用于剩余气体对环境无害的情况。
在这方面，特别优选的是，本发明的方法包括另外的步骤：
d)通过平衡阀使剩余气体膨胀且将剩余气体特别是背景气体的至少一部分再引入回到绝缘空间。
如果(如根据该实施方案)将剩余气体再引入到绝缘空间中，绝缘空间中的绝对压力将绝不会降低到低于背景气体的分压。由于围绕绝缘空间的壳体必须承受的较低压差，壳体壁可以设计得更薄，对于必须承受彻底抽空且因此承受例如约1巴的压差的壳体就是这种情况。
具体而言，再引入的剩余气体对应于绝缘介质的背景气体。应当理解，由于物理和/或技术原因，根据步骤c)的分离通常不完美，所以再引入的剩余气体也可以包含少量的有机氟化合物。然而，已经发现通过重复再循环，即通过重复执行步骤a)至d)，再引入的剩余气体中的有机氟化合物的量连续减少直至达到最小值。同时，回收的有机氟化合物的产率增加。
再引入剩余气体(即液化有机氟化合物已与其分离的气体)的概念在任何方面不同于根据WO2015/177149的概念，其具有本申请的优先权日之后的公开日期，因为WO 2015/177149教导将分离的有机氟化合物但不是剩余组分再引入到绝缘空间中。
进一步优选的是，在步骤b2)中仅将有机氟化合物液化以便允许回收高纯度的有机氟化合物。因此，有可能回收不具有任何污染物的有机氟，例如在装置运行期间可能产生的分解产物。
具体而言，在其中有机氟化合物和至少一种其他组分(特别是背景气体或背景气体组分)的露点差异大的实施方案中，回收尤其简单。
因此，本发明的方法与根据尚未公布的PCT/EP2014/060300的技术的不同之处在于，在步骤b1)中，初始气体混合物在步骤b2)中冷却之前压缩。
根据本发明的方法的步骤b1)优选地进行使得由压缩导致的温度升高没有达到有机氟化合物的分解温度，使得有机氟化合物的完整性不受影响，这进一步有助于回收的有机氟化合物的高产率。
具体而言，在步骤b1)中，优选将初始气体混合物压缩到达到2巴至20巴，更优选5巴至10巴，且最优选至约9巴的压力，因为由这样的压力导致的温度升高远低于有机氟化合物的分解温度。
在步骤b2)中，优选将初始气体混合物冷却到低于0℃，优选低于-10℃，更优选低于-20℃，甚至更优选低于-30℃，且最优选约-38℃的温度，因此允许来自压缩的初始气体混合物的有机氟化合物的高回收产率。如上所述，完全符合相关安全要求的标准冷却介质可用于达到这些温度。
考虑到初始气体混合物通过压缩被加热的事实，初始气体混合物优选在步骤b1)之后和步骤b2)之前预冷却。因此，压缩的加热效果通过预冷却至少部分得到补偿，使得经受冷却步骤b2)的初始气体混合物具有可控的温度以实现有机氟化合物的液化，即使使用具有中等冷却效率的冷凝器。
根据另一个优选的实施方案，初始气体混合物在被转移到分离器之前通过过滤器从液体和/或固体杂质纯化，其中进行根据步骤b)和c)的液化和分离。因此，分离器被杂质损害的风险，例如由于堵塞，可以有效地减少。
根据又一个实施方案，该方法包括其他步骤：
e)通过有机氟化合物收集设备收集所述冷凝的有机氟化合物。
其他实施方案在步骤c)或任选地步骤d)和/或e)之后包括另外的步骤：
f)将有机氟化合物输送到有机氟化合物储罐用于储存，如下面将进一步详细讨论。
在实施方案中，为了不将任何杂质(例如分解产物或残留水)引入到电气装置的绝缘空间，剩余气体或背景气体优选在被再引入到绝缘空间之前纯化。这进一步有助于装置的安全运行性。
在实施方案中，在根据步骤b1)压缩初始气体混合物期间产生的热量用于在再引入到绝缘空间之前加热剩余气体。这可能是特别相关的，因为背景气体在通过平衡阀时膨胀期间被冷却，这可能导致仍然包含在背景气体中的高沸点残留物变成液体。这可以通过使用上游产生的压缩热来有效地抵消。
根据另一个方面，本发明还涉及一种用于回收包含在电气装置的绝缘空间中的初始气体混合物的至少一种物质的物质回收设备，所述物质回收设备包括用于将有机氟化合物与初始气体混合物的至少一种剩余组分分离的分离器。
类似于本发明的方法的上述描述，分离器包括与冷却设备结合的压缩器，所述冷却设备包括用于液化有机氟化合物的冷凝器。从初始气体混合物的转移方向来看，压缩器布置在冷凝器上游且设计成在初始气体混合物被转移到冷凝器之前将其压缩。
如上所述，本发明的物质回收设备允许以非常简单、快速和经济的方式获得高产率的回收有机氟化合物。也如上所述，剩余气体然后可以通过平衡阀再次膨胀且再引入到装置的绝缘空间中。
根据本发明使用的分离器通常以允许所获得的液体有机氟化合物流动或下落的方式起作用，从而允许固结和收集液体有机氟化合物。因此，分离器在任何方面不同于通过其泵送绝缘气体且需要有机氟化合物保持气相的过滤器。
除了尚未公开的国际专利申请号PCT/EP2014/060300中教导的内容外，本发明的物质回收设备包括与冷却设备结合的压缩器，所述冷却设备包括用于液化有机氟化合物的冷凝器，当在初始气体混合物的转移方向上观察时，所述压缩器布置在冷凝器的上游，并设计成在将初始气体混合物转移到冷凝器之前将其压缩。
根据实施方案，压缩器设计成将初始气体混合物压缩到达到最大压力pmax，所述最大压力pmax选择为使得由压缩产生的最大温度Tmax位于低于有机氟化合物的分解温度。如上文讨论，换句话说，进行压缩使得由压缩导致的温度升高不会达到有机氟化合物的分解温度，使有机氟化合物的完整性不受影响，这进一步有助于回收的有机氟化合物的高产率。
优选地，压缩器设计成将初始气体混合物压缩到达到2巴至20巴，更优选5巴至10巴，且最优选至约9巴的范围的压力，类似于上文。
根据实施方案，液化设备特别适用于仅液化有机氟化合物。因此，由压缩器获得的压力增加和通过冷却设备获得的温度降低特别适用于仅液化有机氟化合物。
进一步类似于上文，冷凝器设计成将初始气体混合物冷却到低于0℃，优选低于-10℃，更优选低于-20℃，更优选低于-30℃，且最优选约-38℃的温度，因此允许来自压缩初始气体混合物的有机氟化合物的高回收产率。因此，可以使用完全符合相关安全要求的标准冷却介质来达到这些温度。
在实施方案中，冷凝器还包括加热元件以将温度升高到高于0℃。温度上升的目的特别在于冷凝器除冰，在检测到初始气体混合物中的任何残留水分的情况下，如果留在冷凝器中，可能导致结冰并最终导致冷凝器故障。
考虑到初始气体混合物通过压缩被加热的事实，特别优选的是，冷却设备还包括用于在将初始气体混合物转移到冷凝器之前预冷却初始气体混合物的换热器。如上文讨论，压缩的加热效果因此至少部分通过预冷却得到补偿，使得进入冷凝器的初始气体混合物具有可控的温度以实现液化，即使使用具有中等冷却效率的冷凝器。为了预冷却初始气体混合物，特别优选板式换热器。
在实施方案中，物质回收设备还包括用于收集由分离器分离的有机氟化合物的有机氟化合物收集设备。在其他实施方案中，物质回收设备包括至少一个用于储存由分离器分离的有机氟化合物的有机氟化合物储罐。因此，例如通过液体有机氟化合物下落或流入其中的容器收集有机氟化合物，且最终导入到其中有机氟化合物保持在储存条件下的有机氟化合物储罐中。在这方面，例如可以想象，有机氟化合物收集设备配备有浮阀，一旦收集阈值量的有机氟化合物，其就启动泵以将有机氟化合物转移到有机氟化合物储罐中。通过仅将有机氟化合物以其液体形式储存，与其中包含背景气体的全部气体混合物必须储存在高压下的情况相比，需要少得多的空间和复杂性低得多的储罐。
在实施方案中，物质回收设备还包括过滤器，该过滤器设计成在初始气体混合物流进入压缩器之前从初始气体混合物流除去固体或液体杂质。特别地，如下面将要讨论的，过滤器可以通过连接件分配到适合于连接到电气装置的壳体的出口开口的主气体通道。通过在初始气体混合物进入压缩器之前从其中预先除去固体或液体杂质，可以有效地降低压缩器堵塞以及最终导致物质回收设备故障的风险。
根据实施方案，通过由压缩器产生的抽吸力产生离开装置壳体的初始气体混合物流。另外地或可替代地，物质回收设备可以包括设计用于吹扫绝缘空间的泵。
物质回收设备通常是单独的设备。它优选连接到电气装置的壳体，例如变压器罐，一旦绝缘介质需要修复。
具体而言，物质回收设备包括用于将分离器与电气装置的绝缘空间流体连接的装置。更具体而言，物质回收设备包括用于将其连接到壳体的出口开口并用于接收含有待回收的一种或多种物质的初始气体混合物的连接件。特别地，物质回收设备还包括用于将其连接到壳体的入口开口的第二连接件，以允许再引入剩余气体，特别是经由用于再次将压力降低到绝缘空间中存在的压力的平衡阀。
在实施方案中，至少一个气体再循环通道从物质回收设备的分离器分支出来，气体再循环通道流体连接到布置在壳体中的气体入口开口，用于将剩余气体尤其是背景气体再引入到绝缘空间。如所述，剩余气体特别是背景气体至少基本上不含在分离器分离出的有机氟化合物。
如所述，物质回收设备还可以包括布置在冷凝器下游的平衡阀，所述平衡阀设计成在初始气体混合物已经通过冷凝器之后使剩余气体膨胀。换句话说，剩余气体特别是背景气体的压力在将其再引入到绝缘空间之前减小。因此，由在过程循环上游被压缩的初始气体混合物产生的背景气体的相对较高压力降低，尤其是降低到存在于绝缘空间中的压力，更具体地降低到背景气体的分压和初始总压力之间的压力，即(例如在气体绝缘的变压器中)在0.8巴至1.3巴绝对压力之间的压力。
在实施方案中，背景气体处理设备布置在入口开口的上游，特别是用于从要再引入到绝缘空间中的背景气体除去杂质。更具体而言，背景气体处理设备是或包含能够吸附有机氟化合物或其分解产物的沸石。该背景气体处理设备优选连接到气体再循环通道。
根据又一个方面，本发明还涉及以下的组件
A)用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置，和
B)如上所述的物质回收设备。
电气装置包括围绕电气装置内部空间的壳体，所述电气装置内部空间的至少一部分包括至少一个绝缘空间，其中布置电气部件且包含围绕电气部件的绝缘介质。
类似于以上描述，绝缘介质在气相中包含有机氟化合物和至少一种其他组分。
物质回收设备相对于初始气体混合物的转移方向布置在出口开口下游。
进一步类似于上面的公开，用于将初始气体混合物从绝缘空间转移出去的出口开口布置在电气装置的壳体中，其中初始气体混合物包含所述绝缘介质中的有机氟化合物和至少一种其他组分。如上所述，初始气体混合物优选地至少基本上与正好在修复之前时绝缘空间中存在的绝缘介质相同。
为了在分离出有机氟化合物之后将背景气体再引入回到绝缘空间，优选的是至少一个气体再循环通道从物质回收设备的分离器分支出来，气体再循环通道流体连接到布置在壳体中的气体入口开口用于例如经由平衡阀将初始气体混合物的背景气体再引入到绝缘空间中，所述背景气体至少基本上不含有机氟化合物。具体而言，所述平衡阀设计成在被再引入到绝缘空间之前使背景气体膨胀。
如上所述，背景气体处理设备可以布置在气体入口开口的上游，特别是用于纯化要再引入到绝缘空间的背景气体，且更具体地是能够吸附有机氟化合物或其分解产物的沸石。
在实施方案中，根据本发明使用的有机氟化合物具有高于0℃的沸点。贯穿本公开，术语“沸点”涉及标准沸点，即在1巴的压力下发生沸腾的温度。
根据实施方案，有机氟化合物选自：氟醚，特别是氢氟单醚，氟酮，氟烯烃，特别是氢氟烯烃，和氟腈，特别是全氟腈，以及其混合物，因为已经发现这些类别的化合物具有非常高的绝缘能力，特别是高介电强度(或击穿场强)，且同时具有较低的GWP和毒性。
本发明既包括其中相应的绝缘介质包含氟醚，特别是氢氟单醚，氟酮，和氟烯烃，特别是氢氟烯烃，和氟腈，特别是全氟腈中的任一种的实施方案，也包括其中它包含这些化合物中至少两种的混合物的实施方案。
背景气体优选选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物及其混合物。因此，初始气体混合物的剩余组分(即不具有有机氟化合物的初始气体混合物)中的至少一种优选选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物及其混合物。
在本发明的上下文中使用的术语“氟醚”包括全氟醚(即完全氟化的醚)和氢氟醚(即仅部分氟化的醚)二者。术语“氟醚”还包括饱和化合物以及不饱和化合物，即包括碳原子之间的双键和/或三键的化合物。连接到氟醚的氧原子的至少部分氟化的烷基链可以彼此独立地是直链或支链。
术语“氟醚”还包括非环状醚和环状醚二者。因此，连接到氧原子的两个烷基链可以任选地形成环。具体而言，该术语涵盖氟环氧乙烷。在一个具体的实施方案中，根据本发明的有机氟化合物是全氟环氧乙烷或氢氟环氧乙烷，更具体地是包含3至15个碳原子的全氟环氧乙烷或氢氟环氧乙烷。
在实施方案中，相应的绝缘介质包含含有至少三个碳原子的氢氟单醚。除其高介电强度外，这些氢氟单醚在达到高于140℃的温度时具有化学稳定性和热稳定性。它们还无毒或毒性水平较低。另外，它们无腐蚀性且不爆炸。
如本文所用的术语“氢氟单醚”是指具有一个且仅一个醚基的化合物，所述醚基连接两个烷基，其可以彼此独立地为直链或支链，且其可以任选形成环。因此该化合物明显不同于在例如US-B-7128133中公开的化合物，US-B-7128133涉及在传热流体中使用含有两个醚基的化合物，即氢氟二醚。如本文使用的术语“氢氟单醚”进一步应理解为单醚被部分氢化和部分氟化。应进一步理解它可以包含不同结构的氢氟单醚的混合物。术语“结构上不同”应宽泛地涵盖氢氟单醚的总式或结构式中的任何差异。
如上所述，发现含有至少三个碳原子的氢氟单醚具有相对高的介电强度。具体而言，根据本发明的氢氟单醚的介电强度与SF6的介电强度之比大于约0.4。
如还提到，氢氟单醚的GWP低。优选地，GWP在100年内小于1,000，更具体地在100年内小于700。本文提到的氢氟单醚具有相对低的大气寿命，且另外不含在臭氧破坏催化循环中起作用的卤素原子，即Cl、Br或I。它们的臭氧消耗电位(ODP)为零，这从环境角度来看是非常有利的。
含有至少三个碳原子且因此具有高于-20℃的相对高沸点的优选氢氟单醚基于如下发现：氢氟单醚的较高沸点通常伴随着较高的介电强度。
根据其他实施方案，氢氟单醚包含正好三个或四个或五个或六个碳原子，特别是正好三个或四个碳原子，最优选正好三个碳原子。更具体而言，氢氟单醚因此是选自由以下结构式定义的化合物中的至少一种化合物，其中一部分氢原子各自被氟原子取代：
通过使用含有三个或四个碳原子的氢氟单醚，在该装置的典型运行条件下不发生液化。因此，可以获得介电绝缘流体，其每个组分在装置的运行条件下处于气态。尽管如此，该氢氟单醚的沸点仍然足够高以允许通过本发明的液化设备进行液化。
考虑到化合物的可燃性，氢氟单醚的氟原子数与氟和氢原子总数的比率(这里简称为“F比率”)为至少5:8是更有利的。已经发现落入该定义内的化合物通常是不易燃的，且因此导致符合最高安全要求的绝缘介质。因此，电绝缘体的安全要求及其产生方法可以通过使用相应的氢氟单醚容易地实现。
根据其他实施方案，氟原子数与碳原子数之比(在此简称为“F/C比率”)为1.5:1至2:1。这些化合物在100年内通常具有小于1,000的GWP，且因此非常环保。特别优选氢氟单醚在100年内具有小于700的GWP。
根据本发明的其他实施方案，氢氟单醚具有一般结构(O)
CaHbFc-O-CdHeFf (O)
其中a和d独立地为1-3的整数，a+d=3或4或5或6，特别是3或4，b和c独立地是0-11，特别是0-7的整数，其中b+c=2a+1，且e和f独立地是0-11，特别是0-7的整数，其中e+f=2d+1，且进一步地b和e中的至少一个为1或更大且c和f中的至少一个为1或更大。
因此，优选的实施方案是在氢氟单醚的一般结构或式(O)中：a是1，b和c独立地是0至3范围的整数，且b+c=3，d=2，e和f独立地是0至5范围的整数，其中e+f=5，且进一步地b和e中的至少一个为1或更大且c和f中的至少一个为1或更大。
根据更具体的实施方案，一般结构(O)中的c和f中的正好一个是0。醚键的一侧(另一侧保持未被取代)上相应的氟基团称为“偏聚(segregation)”。与未偏聚的相同链长的化合物相比，发现偏聚会降低沸点。
最优选地，氢氟单醚选自五氟-乙基-甲基醚(CH3-O-CF2CF3)和2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚(CF3-O-CH2CF3)。
五氟-乙基-甲基醚具有+5.25℃的沸点和100年内697的GWP，F比率为0.625，而2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚具有+11℃的沸点和100年内487的GWP，F比率为0.75。它们二者具有0的ODP，且因此在环境上完全可接受。
此外，已经发现五氟-乙基-甲基醚在175℃的温度下热稳定30天，且因此完全适合该装置中给出的运行条件。由于较高分子量的氢氟单醚的热稳定性研究表明，与具有部分氢化基团的那些相比，含有完全氢化的甲基或乙基的醚具有较低的热稳定性，因此可以设想2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚的热稳定性甚至更高。
一般而言，氢氟单醚和五氟-乙基-甲基醚以及特别是2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚显示出低的人毒性风险。这可以从哺乳动物HFC(氢氟烃)试验的可用结果得出结论。此外，商业氢氟单醚的可用信息没有给出本申请的化合物的致癌性、致突变性、生殖或发育影响和其他慢性影响的任何证据。
基于可用于较高分子量的商业氢氟醚的数据，可以得出结论：氢氟单醚，且特别是五氟-乙基-甲基醚以及2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚具有高于10,000 ppm的致死浓度LC50，从毒理学的角度来看，它们也是合适的。
所提及的氢氟单醚具有比空气更高的介电强度。特别是，1巴的五氟-乙基-甲基醚的介电强度是1巴的空气的介电强度的约2.4倍。
考虑到优选低于55℃，更优选低于40℃，特别是低于30℃的其沸点，所提及的氢氟单醚，特别是五氟-乙基-甲基醚和2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚分别在运行条件下通常处于气态。因此，可以获得在装置的运行条件下每种组分都处于气态的绝缘介质，这是有利的。
作为上述氢氟单醚的替代或补充，相应绝缘介质包含含有4至12个碳原子的氟酮。
本申请中使用的术语“氟酮”应被广义地解释且应包括全氟酮和氢氟酮二者，且还应包括饱和化合物和不饱和化合物二者，即包括碳原子之间的双键和/或三键的化合物。氟酮的至少部分氟化的烷基链可以是直链或支链，或可以形成任选被一个或多个烷基取代的环。在示例性实施方案中，氟酮是全氟酮。在进一步的示例性实施方案中，氟酮具有支化的烷基链，特别是至少部分氟化的烷基链。在更进一步的示例性实施方案中，氟酮是完全饱和的化合物。
根据另一个方面，根据本发明的绝缘介质可以包含具有4至12个碳原子的氟酮，所述氟酮的至少部分氟化的烷基链形成环，其任选被一个或多个烷基取代。
特别优选的是绝缘介质包含含有正好5个或正好6个碳原子的氟酮或其混合物。与具有大于6个碳原子的更大链长的氟酮相比，含有5或6个碳原子的氟酮具有相对低沸点的优点，从而避免在运行条件下液化。尽管如此，该氟酮的沸点仍然足够高以允许通过本发明的液化设备进行液化。
根据实施方案，氟酮是选自由以下结构式定义的化合物中的至少一种化合物，其中至少一个氢原子被氟原子取代：
含有五个或更多个碳原子的氟酮是进一步有利的，因为它们通常是无毒的，且对人体安全具有显著的余量。这与具有少于四个碳原子的氟酮如六氟丙酮(hexafluoroacetone)(或六氟丙酮(hexafluoropropanone))相反，其是有毒的且非常活泼。具体而言，含有正好五个碳原子的氟酮(本文简称为氟酮a))和含有正好六个碳原子的氟酮在高达500℃时是热稳定的。
根据一个具体的实施方案，根据本发明的绝缘介质，特别是包含具有正好5个碳原子的氟酮的绝缘介质，可以进一步包含背景气体，特别选自空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(包括但不限于NO2、NO、N2O)及其混合物。
在本发明的实施方案中，优选具有支化的烷基链的氟酮，特别是氟酮a)，因为它们的沸点低于具有直链烷基链的相应化合物(即具有相同分子式的化合物)的沸点。
根据实施方案，氟酮a)是全氟酮，特别是具有分子式C5F10O，即在碳原子之间不具有双键或三键的情况下完全饱和。氟酮a)可以优选选自1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(也称为十氟-2-甲基丁-3-酮)，1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-十氟戊-2-酮，1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟戊-3-酮和八氟环戊酮，且最优选1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮。
1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮可由以下结构式(I)表示：
具有分子式CF3C(O)CF(CF3)2或C5F10O的1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(在此简称为“C5-酮”)已被发现特别优选用于高和中等电压绝缘应用，因为它具有高介电绝缘性能的优点，特别是在具有介电载气的混合物中，具有非常低的GWP且具有低沸点。它具有0的ODP且实际上无毒。
根据实施方案，通过组合不同氟酮组分的混合物可以实现甚至更高的绝缘能力。在实施方案中，如上所述且在此简称为氟酮a)的含有正好五个碳原子的氟酮和含有正好六个碳原子或正好七个碳原子的氟酮(在此简称氟酮c))可以有利地同时为介电绝缘的一部分。因此，可以实现具有多于一种氟酮的绝缘介质，每种氟酮通过其本身有助于绝缘介质的介电强度。
在实施方案中，其他氟酮c)为选自由以下结构式定义的化合物的至少一种化合物，其中至少一个氢原子被氟原子取代：
以及具有正好6个碳原子的任何氟酮，其中氟酮的至少部分氟化的烷基链形成被一个或多个烷基(IIh)取代的环；
和/或选自由以下结构式定义的化合物的至少一种化合物，其中至少一个氢原子被氟原子取代：
特别是十二氟环庚酮，
以及具有正好7个碳原子的任何氟酮，其中氟酮的至少部分氟化的烷基链形成被一个或多个烷基(IIIo)取代的环。
本发明包括选自根据结构式(Ia)至(Ii)、(IIa)至(IIh)、(IIIa)至(IIIo)的化合物的每种化合物或每种化合物的组合及其混合物。
根据另一个方面，根据本发明的绝缘介质可以包含具有正好6个碳原子的氟酮，其中氟酮的至少部分氟化的烷基链形成任选被一个或多个烷基取代的环。
如所述，这种绝缘介质可以包含背景气体，特别选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(包括但不限于NO2、NO、N2O)及其混合物。此外，公开了包括这种绝缘介质的电气装置。
根据又一个方面，根据本发明的绝缘介质可以包含具有正好7个碳原子的氟酮，其中氟酮的至少部分氟化的烷基链形成任选被一个或多个烷基取代的环。此外，如上所述，这种绝缘介质可以包含背景气体，特别选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(包括但不限于NO2、NO、N2O)及其混合物。此外，公开了包含这种介电绝缘流体的电气装置。
根据本发明的绝缘介质包括任何绝缘介质，其包含选自根据结构式(Ia)至(Ii)、(IIa)至(IIh)、(IIIa)至(IIIo)的化合物的每种化合物或每种化合物的组合及其混合物，且其中所述绝缘介质还包含背景气体，特别选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(包括但不限于NO2、NO、N2O)及其混合物。此外，公开了包括这种绝缘介质的电气装置。
取决于本发明的装置的电气部件的具体应用，含有正好六个碳原子的氟酮(落入上述名称“氟酮c)”)可能优选用于相应的绝缘空间隔室；这种氟酮是无毒的，对人体安全具有显著的余量。
在实施方案中，氟酮c)，与氟酮a)类似，为全氟酮，和/或具有支化的烷基链，特别是至少部分氟化的烷基链，和/或氟酮c)含有完全饱和的化合物。特别地，氟酮c)具有分子式C6F12O，即在碳原子之间不具有双键或三键的情况下完全饱和。更优选地，氟酮c)可以选自1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮(也称为十二氟-2-甲基戊-3-酮)，1,1,1,3,3,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)戊-2-酮(也称为十二氟-4-甲基戊-2-酮)，1,1,1,3,4,4,5,5,5-九氟-3-(三氟甲基)戊-2-酮(也称为十二氟-3-甲基戊-2-酮)，1,1,1,4,4,4-六氟-3,3-双-(三氟甲基)丁-2-酮(也称为十二氟-3,3-(二甲基)丁-2-酮)，十二氟己-2-酮，十二氟己-3-酮和十氟环己酮(具有总式C6F10O)，且特别是提及的1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮。
1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮(也称为十二氟-2-甲基戊-3-酮)可以由以下结构式(II)表示：
1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)戊-3-酮(此处简称为“C6-酮”，分子式C2F5C(O)CF(CF3)2)被发现对于高电压绝缘应用是特别优选的，由于其高绝缘性质及其极低的GWP。具体而言，其减压击穿场强为约240kV/(cm*巴)，远高于空气的减压击穿场强，空气具有低得多的介电强度(Ecr=25kV/(cm*巴))。它具有0的臭氧消耗潜力且是无毒的。因此，环境影响远远低于使用SF6时的环境影响，且同时实现了人类安全的显著余量。
如上所述，有机氟化合物也可以是氟烯烃，特别是氢氟烯烃。更具体而言，氟烯烃或氢氟烯烃含有正好三个碳原子。
根据一个实施方案，氢氟烯烃因此选自：1,1,1,2-四氟-丙烯(HFO-1234yf)，1,2,3,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yc)，1,1,3,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234zc)，1,1,1,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234ze)，1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234ye)，1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)，1,1,2,3,3-五氟丙烯(HFO-1225yc)，1,1,1,3,3-五氟丙烯(HFO-1225zc)，(Z)1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234zeZ)，(Z)1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yeZ)，(E)1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234zeE)，(E)1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yeE)，(Z)1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225yeZ)，(E)1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225yeE)及其组合。
如上所述，有机氟化合物也可以是氟腈，特别是全氟腈。特别地，有机氟化合物可以是含有两个碳原子、三个碳原子或四个碳原子的氟腈，特别是全氟腈。
更具体而言，氟腈可以是全氟烷基腈，特别是全氟乙腈，全氟丙腈(C2F5CN)和/或全氟丁腈(C3F7CN)。
最具体而言，所述氟腈可以是全氟异丁腈(根据式(CF3)2CFCN)和/或全氟-2-甲氧基丙腈(根据式CF3CF(OCF3)CN)。其中，全氟异丁腈由于其低毒性而特别优选。
优选地，本发明的电气装置或其电气部件分别是高电压或中电压装置，或是高电压或中电压部件。
具体地，电气装置选自：开关设备，特别是气体绝缘开关设备(GIS)或其零件和/或部件，母线，套管，电缆，气体绝缘电缆，电缆接头，气体绝缘线路(GIL)，变压器，电流互感器，电压互感器，电涌放电器，接地开关，切断器，组合式切断器和接地开关，负载断连开关，断路器，任何类型的气体绝缘开关，高电压装置，中电压装置，低电压装置，直流装置，空气绝缘绝缘体，气体绝缘金属封装绝缘体，传感器，电容器，电感，电阻器，限流器，高电压开关，气体断路器，真空断路器，发电机断路器，中电压开关，环形主单元，重合器，分段器，低电压开关，配电变压器，功率变压器，分接头变换器，变压器套管，功率半导体设备，功率变换器，变换器站，变换器建筑，计算机以及这些设备的部件和/或组合。
根据特别优选的实施方案，电气装置是具有变压器箱的变压器，所述变压器箱形成装置的壳体。
根据另一个实施方案，剩余气体或其一部分与要再引入的任何其他组分(特别是与要再引入的任何有机氟化合物)分开地再引入回到绝缘空间中。根据该实施方案，在再引入之前不存在剩余气体与分离的有机氟化合物的混合。
根据又一个实施方案，只有剩余气体被再引入回到绝缘空间中。根据该实施方案，与步骤c)中的剩余气体分离的有机氟化合物不被再引入到绝缘空间中。
根据本发明的方法的这些具体特征，本发明的电气装置包括气体再循环通道，该通道设计成流体连接到布置在壳体中的气体入口开口，用于将剩余气体再引入到绝缘空间。具体而言，所述气体再循环通道优选不含用于供应分离的有机氟化合物的任何入口连接。
因此，根据这些实施方案的电气装置与US 5,701,761的教导甚至更清楚地区分，根据US 5,701,761，主要由气相组成的轻质流体的低温混合物与主要由液相组成的重质流体混合，其中所述混合物然后用于冷却天然气的设备。
通过附图进一步说明本发明。
图1示意性示出根据本发明的示例性实施方案的包括电气装置和物质回收设备的组件。
如图1所示，根据本发明的组件的电气装置10包括围绕电气装置内部空间的壳体12。
电气装置内部空间形成或包括绝缘空间16，其中布置电气部件14。电气部件14例如可以通过相应的套管连接到相应的导体18a、18b，所述导体与壳体12的材料绝缘。电气部件14被包含有机氟化合物和背景气体的绝缘介质22围绕，并因此将壳体12与电气部件14分离和电绝缘。
在壳体12中布置出口开口26，用于将初始气体混合物转移出绝缘空间16。初始气体混合物包含有机氟化合物和至少一种其他组分。该其他组分尤其可以是背景气体或背景气体组分，但也可以是由有机氟化合物产生的分解产物。
装置10还包括物质回收设备30。物质回收设备30通过相应的连接件(未示出)连接到壳体12。出口开口26打开，通向物质回收设备30的主气体通道28。主气体通道28将绝缘空间16与物质回收设备30的分离器34流体连接，所述分离器34旨在将有机氟化合物与初始气体混合物的至少一种剩余组分分离，特别是与背景气体分离。
在出口开口26和分离器34之间可以布置过滤器32，过滤器32设计成在进入分离器34之前从初始混合物流除去固体或液体杂质。
分离器34包括上文提到的压缩器25，除了用作流产生设备之外，其设计用于压缩初始气体混合物。分离器34还包括与压缩器25流体连接并位于压缩器25下游的冷却设备35。
冷却设备35包括换热器36和冷凝器37。换热器36流体连接到冷凝器37且旨在在将初始气体混合物转移到冷凝器37之前预冷却由于压缩器25中的压缩而被加热的初始气体混合物。
在分离器34中，液化的有机氟化合物通过相分离与包含绝缘介质中的背景气体的剩余气体分离。为了收集由分离器34分离的有机氟化合物，分离器34进一步包含有机氟化合物收集设备38。有机氟化合物收集设备38例如可以为漏斗形式，如图1中示意性示出，且在所示的实施方案中引导至用于储存有机氟化合物的有机氟化合物储罐40。
从物质回收设备30的分离器34分支出气体再循环通道46。气体再循环通道46设计成将背景气体(其在此阶段仅包含少量的有机氟化合物)引导至布置在壳体12中的气体入口开口50，以将背景气体再引入到绝缘空间16中。为此目的，将平衡阀48分配到设计成使剩余气体膨胀的分离器34。在膨胀阀48下游和气体入口开口50的上游，布置第二过滤器491形式的背景气体处理设备49，用于在将背景气体再引入到绝缘空间16之前纯化背景气体，从而使再循环的循环闭合。
更具体而言，根据图1的具体实施方案涉及一种电气装置10，其绝缘空间16具有约20m3的体积且包含绝缘介质，该绝缘介质包含具有在混合物中与空气一起的1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(“C5-酮”)。在20℃下总填充压力为约1.2巴，且C5-酮的含量为约30%。因此，壳体内部的C5-酮的分压为约360毫巴。
通过压缩器25，通过抽吸产生初始气体混合物流，气流进入主气体通道28且通过分配到主气体通道28的阀27来调节。初始气体混合物因此对应于正好在整修之前时存在于绝缘空间16中的绝缘介质22。在整修期间，绝缘空间16中的压力降低至约850毫巴的压力。
提取的初始气体混合物在其进入压缩器25之前通过布置在阀27下游的过滤器32。通过压缩器25，气体在特定情况下被压缩到约7.4巴的压力。因此，在此阶段，即在回收过程开始时，C5-酮的分压增加到2.2巴。
从那里，将压缩的初始气体混合物转移到换热器36，通过该换热器36，压缩气体被预冷却到中等温度，即近似环境温度。因此，由于初始气体混合物的绝热压缩而导致的温度升高至少部分由换热器36补偿。
然后将预冷却的初始气体混合物转移到冷凝器37以液化有机氟化合物。冷凝器设计用于根据冷阱原理主动冷却初始气体混合物。理想地，由此实现将初始气体混合物冷却到约-38℃的温度。在-38℃下，如果达到完美的热传递，压缩气体中所含的仅约40毫巴的C5-酮保持气相。换言之，C5-酮的分压降低约2.16毫巴，因为约97%的C5-酮蒸气在最佳条件下液化。液化的C5-酮被有机氟化合物收集设备38收集，且然后通过有机氟化合物储存管线39转移到储罐40中进行储存。
在通过冷凝器37之后至少大致不含有机氟化合物的背景气体被引导到气体再循环通道46中，并通过平衡阀48膨胀到存在于绝缘空间16中的压力。在进入绝缘空间之前，背景气体被引导通过另一个阀51以调节气体再循环流动。
附图标记列表
10 电气装置
12 壳体
14 电气部件
16 绝缘空间
18a、18b 导体
22 绝缘介质
25 压缩器
26 出口开口
27 分配到主气体通道的阀
28 主气体通道
30 物质回收设备
32 过滤器
34 分离器
35 冷却设备
36 换热器
37 冷凝器
38 有机氟化合物收集设备
39 有机氟化合物储存线路
40 有机氟化合物储罐
46 气体再循环通道
48 膨胀阀、平衡阀
49；491 背景气体处理设备；第二过滤器
50 用于再引入背景气体的气体入口开口
51 分配到气体再循环通道的阀

Claims (37)

1.从用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置(10)的绝缘介质(22)回收至少一种物质的方法，所述绝缘介质(22)在气相中包含有机氟化合物和至少一种其他组分，所述方法包括后续步骤：
a)将包含绝缘介质(22)中的所述有机氟化合物和所述至少一种其他组分的初始气体混合物从所述电气装置(10)的绝缘空间(16)转移出来，进入物质回收设备(30)中，
b)通过以下步骤液化所述物质回收设备(30)中的有机氟化合物，
b1)压缩所述初始气体混合物，和
b2)将所述压缩的初始气体混合物冷却到其中有机氟化合物液化的温度，
c)将所述液化的有机氟化合物与包含所述初始气体混合物中的至少一种剩余组分的剩余气体分离，和
d)通过平衡阀(48)使所述剩余气体膨胀并将所述剩余气体的至少一部分再引入回到绝缘空间(16)。
2.根据权利要求1的方法，其中在步骤b)中，仅将有机氟化合物液化。
3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤b1)中，将所述初始气体混合物压缩到达到2巴至20巴，优选5巴至10巴，且最优选至约9巴的压力。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤b2)中，将所述初始气体混合物冷却到低于0℃，优选低于-10℃，更优选低于-20℃，甚至更优选低于-30℃，且最优选约-38℃的温度。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤b1)之后且在步骤b2)之前，将初始气体混合物预冷却。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述初始气体混合物在被转移到所述物质回收设备(30)的分离器(34)之前通过过滤器(32)从液体和/或固体杂质纯化。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤c)之后，所述方法还包括以下步骤：
e)通过所述回收设备(30)的有机氟化合物收集设备(38)收集所述液化的有机氟化合物。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤c)之后或任选在步骤d)和/或e)之后，所述方法包括另外的步骤：
f)将所述有机氟化合物输送到所述物质回收设备(30)的有机氟化合物储罐(40)用于存储。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中通过吹扫所述绝缘空间(16)，由此迫使所述初始气体混合物离开所述绝缘空间(16)来转移所述初始气体混合物。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述剩余气体在被再引入到绝缘空间(16)中之前纯化。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在根据步骤b1)压缩所述初始气体混合物期间产生的热量用于在再引入到所述绝缘空间(16)中之前加热所述剩余气体。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述剩余气体或其一部分与要再引入的任何其他组分，特别是要再引入的任何有机氟化合物分开地再引入回到所述绝缘空间中。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中仅将所述剩余气体再引入回到所述绝缘空间中。
14.物质回收设备(30)，尤其用于实施前述权利要求中任一项的方法，用于回收包含在电气装置(10)的绝缘空间(16)中的初始气体混合物的至少一种物质，所述物质回收设备(30)包括用于将有机氟化合物与所述初始气体混合物中的至少一种剩余组分分离的分离器(34)，所述分离器(34)包括与包含用于液化所述有机氟化合物的冷凝器(37)的冷却设备(35)结合的压缩器(25)，当从所述电气装置(10)到所述物质回收设备(30)的初始气体混合物的转移方向来看时，所述压缩器(25)布置在所述冷凝器(37)的上游，并设计成在将所述初始气体混合物转移到冷凝器(37)之前压缩所述初始气体混合物，所述物质回收设备(30)包括气体再循环通道(46)，所述气体再循环通道设计成流体连接到布置在所述电气装置(10)的壳体(12)中的气体入口开口用于将所述剩余气体再引入到所述绝缘空间(16)中。
15.根据权利要求14的物质回收设备(30)，其中所述气体再循环通道(46)不含用于供应分离的有机氟化合物的任何入口连接。
16.根据权利要求14至15中任一项的物质回收设备(30)，包括用于将所述分离器(34)与所述电气装置(10)的绝缘空间(16)流体连接的装置(26，28；50)。
17.根据权利要求14至16中任一项的物质回收设备(30)，所述物质回收设备(30)还包括平衡阀(48)，当在从所述物质回收设备(30)到所述电气装置(10)的初始气体混合物的转移方向来看时，所述平衡阀布置在所述冷凝器(37)下游，且设计成在所述初始气体混合物已经通过所述冷凝器(37)之后使所述剩余气体膨胀。
18.根据权利要求14至17中任一项的物质回收设备(30)，其中所述压缩器(25)设计成将所述初始气体混合物压缩到达到最大压力pmax，所述最大压力pmax选择为使得由所述压缩导致的最大温度Tmax位于低于所述有机氟化合物的分解温度。
19.根据权利要求14至18中任一项的物质回收设备(30)，其中所述压缩器(25)设计成将所述初始气体混合物压缩到达到2巴至20巴，优选5巴至10巴，且最优选至约9巴的压力。
20.根据权利要求14至19中任一项的物质回收设备(30)，其中所述冷凝器(37)特别适用于仅使所述有机氟化合物液化。
21.根据权利要求14至20中任一项的物质回收设备(30)，其中所述冷凝器(37)设计成将所述初始气体混合物冷却到低于0℃，优选低于-10℃，更优选低于-20℃，更优选低于-30℃，且最优选约-38℃的温度。
22.根据权利要求14至21中任一项的物质回收设备(30)，其中所述冷凝器(37)还包括加热元件以将温度升高到高于0℃，特别是用于使所述冷凝器(37)除冰。
23.根据权利要求14至22中任一项的物质回收设备(30)，其中所述冷却设备(35)还包括用于在将所述初始气体混合物转移到冷凝器(37)之前将其预冷却的换热器(36)，特别是板式换热器(36)。
24.根据权利要求14至23中任一项的物质回收设备(30)，其中所述物质回收设备(30)还包括用于收集由所述分离器(34)分离的有机氟化合物的有机氟化合物收集设备(38)。
25.根据权利要求14至24中任一项的物质回收设备(30)，其中所述物质回收设备(30)还包括至少一个有机氟化合物储罐(40)，用于储存由所述分离器(34)分离的有机氟化合物。
26.根据权利要求14至25中任一项的物质回收设备(30)，其还包括过滤器(32)，所述过滤器布置在用于所述初始气体混合物的电气装置(10)的出口开口(26)和所述压缩器(25)之间且设计成在所述初始气体混合物流进入所述压缩器(25)之前从所述初始气体混合物流除去固体和/或液体杂质。
27.根据权利要求14至26中任一项的物质回收设备(30)，其中所述压缩器(25)设计为吹扫所述电气装置(10)的绝缘空间(16)，由此迫使所述初始气体混合物离开所述绝缘空间(16)。
28. 根据权利要求14至27中任一项的物质回收设备(30)，其中所述物质回收设备(30)还包括设计成吹扫所述电气装置(10)的绝缘空间(16)的泵，由此迫使所述初始气体混合物离开所述绝缘空间(16)。
29. 一种以下的组件
A)用于产生、传输、分配和/或使用电能的电气装置(10)，和
B)根据前述权利要求14至28中任一项的物质回收设备(30)，
所述电气装置(10)包括围绕电气装置内部空间的壳体(12)，所述电气装置内部空间的至少一部分包括至少一个绝缘空间(16)，其中布置电气部件(14)且包含围绕所述电气部件(14)的绝缘介质(22)，所述绝缘介质(22)在气相中包含有机氟化合物和至少一种其他组分，
在所述电气装置(10)的壳体中布置出口开口(26)用于将初始气体混合物从所述绝缘空间(16)转移出来，所述初始气体混合物包含绝缘介质(22)中的所述有机氟化合物和所述至少一种其他组分，和
所述物质回收设备(30)相对于所述初始气体混合物的转移方向布置在所述出口开口(26)下游，其中从所述物质回收设备(30)的分离器(34)分支出至少一个气体再循环通道(46)，所述气体再循环通道(46)流体连接到布置在所述电气装置(10)的壳体(12)中的气体入口开口(50)，用于通过平衡阀(48)将所述初始气体混合物的背景气体再引入到所述电气装置(10)的绝缘空间(16)，所述背景气体至少基本上不含所述有机氟化合物且所述平衡阀(48)设计成在再引入到所述绝缘空间(16)之前使所述背景气体膨胀。
30.根据权利要求29的组件，其中正好在修复之前时，所述初始气体混合物至少基本上与存在于所述绝缘空间(16)中的绝缘介质(22)相同。
31.根据权利要求29至30中任一项的组件，其中在所述气体入口开口(50)的上游布置背景气体处理设备(49)，特别是用于纯化要再引入到所述绝缘空间(16)中的背景气体，且更特别地所述背景气体处理设备(49)是或包含能够吸附所述有机氟化合物和/或其分解产物的沸石。
32.根据权利要求29至31中任一项的组件，其中所述有机氟化合物选自：氟醚，特别是氢氟单醚，氟酮，氟烯烃，特别是氢氟烯烃，氟腈，特别是全氟腈，以及其混合物。
33.根据权利要求29至32中任一项的组件，其中所述绝缘介质(22)包含含有至少三个碳原子的氢氟单醚。
34.根据权利要求29至33中任一项的组件，其中所述绝缘介质(22)包含含有4-12个碳原子，优选含有正好5个碳原子或正好6个碳原子的氟酮或其混合物。
35.根据权利要求29至34中任一项的组件，其特征在于所述至少一种其他组分，更特别是背景气体，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物及其混合物。
36.根据权利要求29至35中任一项的组件，其特征在于所述电气部件(14)是高电压或中电压装置，或是高电压或中电压部件。
37.根据权利要求29至36中任一项的组件，其特征在于所述装置(10)选自：开关设备，特别是气体绝缘开关设备(GIS)或其零件和/或部件，母线，套管，电缆，气体绝缘电缆，电缆接头，气体绝缘线路(GIL)，变压器，电流互感器，电压互感器，电涌放电器，接地开关，切断器，组合式切断器和接地开关，负载断连开关，断路器，任何类型的气体绝缘开关，高电压装置，中电压装置，低电压装置，直流装置，空气绝缘绝缘体，气体绝缘金属封装绝缘体，传感器，电容器，电感，电阻器，限流器，高电压开关，气体断路器，真空断路器，发电机断路器，中电压开关，环形主单元，重合器，分段器，低电压开关，配电变压器，电力变压器，分接头变换器，变压器套管，功率半导体设备，功率变换器，变换器站，变换器建筑，计算机，以及这些设备的部件和/或组合。
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