CN117732216B - 一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统及方法，控制系统包括：依次相连接的去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物并驱动气体进入其他模块的第一处理模块、用于检测气体纯度和杂质含量的综合测试仪（4）、用于洗去中的酸性杂质的第二处理模块、进行干燥的第三处理模块、用于分离与空气的第四处理模块、用于分离与、、气体的第五处理模块和储存模块，以及与其他模块相连接的控制后台；第二、第四和第五处理模块的入口和出口跨接在旁路阀门两端，在设定条件下旁路相应处理模块；储存模块用于储存净化后的和不能排空的杂质气体；控制后台用于控制高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中所有阀门，形成不同气体路径。

Description

一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统及方法

技术领域

本发明属于电力设备控制系统技术领域，更具体地，涉及一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统及方法。

背景技术

六氟化硫（）气体具有优异的绝缘、灭弧性能，是国内外电力设备广泛使用的绝缘介质。由于六氟化硫温室效应是二氧化碳气体的23900倍，设备检修退役时必须将/>回收处理后循环再利用。为了保障设备绝缘安全，按照国家标准要求，处理后的/>气体需满足新气的质量指标要求，才可循环再利用。

使用过的气体中成分较为复杂，涉及水分、固体颗粒物、空气、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>等，水分、固体颗粒物可吸附、过滤除去，/>、/>等酸性物质可通过碱洗方法除去，/>、/>、/>等分解产物可通过分子筛过滤，但空气、、/>、/>无法通过简单的工艺分离。

传统净化处理控制系统要么只能对杂质成分较少的气体进行处理、净化，要么需要使用带有双塔精馏、深冷等复杂工艺的控制系统进行处理，控制系统无法根据气体组分自行选择最适合的净化处理控制方法，在保证处理后满足新气指标的要求下，尽可能简化处理工艺，同时尽可能提高净化处理率、减少尾气中/>的含量。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种高适应性净化处理控制系统及方法，可根据气体中组分含量选择最适合的净化处理方式，满足含各类型杂质组分/>气体的净化处理。

本发明采用如下的技术方案。本发明的第一方面提供了一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，包括：第一处理模块，综合测试仪、第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块、第五处理模块、储存模块和控制后台；其特征在于：

第一处理模块用于去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物，并驱动待净化气体进入其他模块；

综合测试仪与第一处理模块的出口相连接，用于检测/>气体纯度和杂质含量；

第二处理模块连接在综合测试仪与第三处理模块之间，用于洗去/>中的酸性杂质，第二处理模块的入口和出口跨接在第一旁路阀门两端，用于在设定条件下旁路第二处理模块；

第三处理模块连接在第二处理模块与第四处理模块之间，用于对气体进行干燥；

第四处理模块连接在第三处理模块与第五处理模块之间，用于分离与空气，第四处理模块的入口和出口跨接在第二旁路阀门两端，用于在设定条件下旁路第四处理模块；

第五处理模块连接在第四处理模块与储存模块之间，用于分离与/>、/>、气体，第五处理模块的入口和出口跨接在第三旁路阀门两端，用于在设定条件下旁路第五处理模块；

储存模块用于储存净化后的和不能排空的杂质气体；

控制后台用于控制高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中所有阀门，形成不同气体净化路径。

优选地，所述第一处理模块包括：第一钢瓶、循环泵和吸附室；

第一钢瓶用于储存待净化/>气体；

循环泵连接在第一钢瓶与吸附室之间，用于为待净化/>气体在高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中流动提供驱动力；

吸附室用于吸附气体中的固体颗粒及分解产物。

优选地，综合测试仪用于检测/>气体纯度、空气、/>、/>、/>、湿度、酸度、可水解氟化物和矿物油含量；

将检测结果发送至控制后台，控制后台依据检测出气体中杂质的不同，自适应控制第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块、第五处理模块和储存模块的投切，形成不同的气体路径，从而选择不同的气体净化处理方式。

优选地，第二处理模块包括：相连接的第一阀门和碱洗池；

第一阀门的状态与第一旁路阀门的状态相反，用于控制第二处理模块路径的开启和关闭，第一阀门开启且第一旁路阀门关闭时，第二处理模块被投入使用；第一阀门关闭且第一旁路阀门开启时，第二处理模块从气体净化路径切除；

碱洗池包括：多个串联的碱液罐，用于洗去中的酸性杂质。

优选地，第三处理模块包括：干燥室，用于除去气体中的水分；待净化/>气体均会经过干燥室。

优选地，第四处理模块包括：相连接的第三阀门和膜分离室；

第三阀门的状态与第二旁路阀门的状态相反，用于控制第四处理模块的路径开启和关闭，第三阀门开启且第二旁路阀门关闭时，第四处理模块被投入使用；第三阀门关闭且第二旁路阀门开启时，第四处理模块从气体路径切除；

膜分离室包括：多个串联的膜分离罐，用于分离与氮气和氧气。

优选地，第五处理模块包括：相连接的第四阀门、柱分离室、螺杆泵和色谱检测仪；

第四阀门的状态与第三旁路阀门的状态相反，用于控制第五处理模块的路径开启和关闭，第四阀门开启且第三旁路阀门关闭时，第五处理模块被投入使用；第四阀门关闭且第三旁路阀门开启时，第五处理模块被旁路；

柱分离室用于分离与/>、/>和/>。

优选地，储存模块包括：相连接的第二阀门和第二钢瓶，以及相连接的第七阀门和杂质气钢瓶；

所述第二钢瓶用于储存净化后的/>，所述杂质气钢瓶用于储存除/>外的杂质气体；

所述杂质钢瓶中的气体可经第二循环泵和第五阀门再一次打入到柱分离室，进行二次分离。

优选地，待净化气体依次通过填充柱，最后一个填充柱连接/>色谱检测仪，可检测空气、/>、/>、/>和/>，将所测气体组分发送后台控制系统，通过控制后台控制第七阀门、螺杆泵的开关，自动将杂质气体存储到杂质气钢瓶，/>气体存储到第二钢瓶。

优选地，第二、第四和第五处理模块包括相同的连接结构，均包括：依次串联的第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；第一子单元设置有第一子单元入口电磁阀，第二子单元设置有第二子单元出口电磁阀，第三子单元设置有第三子单元入口电磁阀，第四子单元设置有第四子单元出口电磁阀；

第一子单元和第二子单元连接处经由三通设置单子单元引出阀；第二子单元和第三子单元连接处经由三通设置双子单元引出阀；第三子单元和第四子单元连接处经由三通设置三子单元引出阀。

本发明的第二方面提供了一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制方法，基于所述的高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，包括以下步骤：

步骤1，在第一处理模块去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物，并驱动待净化/>气体进入其他模块；

步骤2，综合测试仪检测来自第一处理模块出口的气体成分，包括：/>气体纯度、空气、/>、/>、/>、湿度、酸度、可水解氟化物和矿物油含量；

步骤3，判断酸度是否符合净化目标，若符合，第一旁路阀门旁路第二处理模块，继续执行步骤4，若不符合，第二处理模块洗去/>中的酸性杂质后执行步骤4；

步骤4，第三处理模块除去气体中的水分后，判断空气含量是否符合/>净化目标，若符合，第二旁路阀门旁路第四处理模块，继续执行步骤5，若不符合，第四处理模块分离/>与空气后执行步骤5；

步骤5，判断、/>、/>含量是否符合/>净化目标，若符合，第三旁路阀门旁路第第五处理模块，/>气体从第四处理模块直接进入储存模块，若不符合，第五处理模块分离/>与/>、/>和/>后进入储存模块。

优选地，第二、第四和第五处理模块采用相同的连接结构，均包括：依次串联的第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；第一子单元设置有第一子单元入口电磁阀，第二子单元设置有第二子单元出口电磁阀，第三子单元设置有第三子单元入口电磁阀，第四子单元设置有第四子单元出口电磁阀；第一子单元和第二子单元连接处经由三通设置单子单元引出阀；第二子单元和第三子单元连接处经由三通设置双子单元引出阀；第三子单元和第四子单元连接处经由三通设置三子单元引出阀；

控制后台，按照综合测试仪获得的杂质所属区间，投入对应的子单元数量。

优选地，控制后台以如下公式控制子单元的投切：

式中：

表示需要投入的子单元数量；

表示/>综合测试仪检测获得的杂质含量结果；

表示/>气体净化目标；

表示单个子单元的处理能力；

表示自然常数；

表示第一子单元已经投入运行时间；

表示安全裕量；

表示向下取整函数。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：可根据气体中组分含量选择最适合的净化处理方式，满足含各类型杂质组分气体的净化处理。更进一步地，根据杂质含量调整净化路径的长度，缩短净化消耗的时间，提升净化效率。所有阀门均采用数字阀门，由控制后台统一控制，无需人工介入提升了安全性。

附图说明

图1是依照本发明实施例提供的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统的示意图；

图2是依照本发明实施例提供的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制方法的流程图；

图3是依照本发明实施例提供的碱洗池具体连接方式的示意图；

图4是依照本发明实施例提供的膜分离室具体连接方式的示意图；

图5是依照本发明实施例提供的柱分离室具体连接方式的示意图。

图中：

1-第一钢瓶，2-第一循环泵，3-吸附室，4-/>综合测试仪，5-第一阀门，6-第一旁路阀门，7-碱洗池，8-干燥室，9-第三阀门，10-膜分离室，11-第四阀门，12-第五阀门，13-柱分离室，14-第六阀门，15-螺杆泵，16-第七阀门，17-第二阀门，18-第二/>钢瓶，19-杂质气钢瓶，20-/>色谱检测仪，21-第二循环泵，22-第二旁路阀门，23-第三旁路阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示本发明的实施例1提供了一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，根据气体中杂质组分的含量，选用不同的模块来开展/>净化处理，保证/>采用最优方案净化达到设定纯度。

优选地，如表1所示，设定纯度包括但不限于，纯度指标、空气含量指标、/>含量指标、/>含量指标、/>含量指标、湿度指标和酸度指标，满足表1要求的/>气体认为可重复使用。

表1关键质量指标技术要求

所述高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统包括：第一处理模块，综合测试仪4、第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块、第五处理模块、储存模块和控制后台。

所述第一处理模块用于去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物，并驱动气体进入其他模块；所述第一处理模块包括：第一/>钢瓶1、循环泵2和吸附室3；第一钢瓶1用于储存待净化/>气体；循环泵2连接在第一/>钢瓶1与吸附室3之间，用于为气体在高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中流动提供驱动力。

吸附室3用于吸附气体中的固体颗粒及分解产物，分解产物包括但不限于，、/>、/>等；待净化/>气体均先经过吸附室3除去可能存在的固体颗粒及分解产物。优选地，所述吸附室可通过再生处理重复使用。

综合测试仪4与第一处理模块的出口相连接，用于按照表1中的指标检测/>气体纯度、空气、/>、/>、/>、湿度、酸度，以及可水解氟化物和矿物油含量等。

值得注意的是，待净化气体经过第一处理模块后再用/>综合测试仪检测，控制后台依据检测出气体中杂质的不同，自适应控制第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块、第五处理模块和储存模块的投切，形成不同的气体路径，从而选择不同的气体净化处理方式，保证/>处理后达到新气质量指标要求的同时净化处理的效率最高。

第二处理模块连接在综合测试仪4与第三处理模块之间，用于洗去/>中的酸性杂质，第二处理模块的入口和出口跨接在第一旁路阀门6两端，用于在设定条件下旁路第二处理模块，使得/>气体从/>综合测试仪4直接进入第三处理模块；第二处理模块包括：相连接的第一阀门5和碱洗池7。

第一阀门5的状态与第一旁路阀门6的状态相反，用于控制第二处理模块的路径开启和关闭，第一阀门5开启且第一旁路阀门6关闭时，第二处理模块被投入使用；第一阀门5关闭且第一旁路阀门6开启时，第二处理模块被旁路，即第二处理模块从气体路径切除。

具体地，碱洗池7用于洗去中的酸性杂质，包括但不限于，/>、/>等。当/>综合测试仪4测到酸度不满足表1设定要求时，/>气体经过/>综合测试仪4后经第一阀门5先进入碱洗池7，通过碱洗池除去/>气体中酸性杂质。

在优选但非限制性的实施方式中，碱洗池7包括：多个串联的碱液罐，气体依次通过碱液罐，最后一个碱液罐带有溶液酸碱度测试传感器，当最后一个碱液罐所测碱度值发生明显下降时，需对各碱液罐中溶液进行更换。若/>综合测试仪4检测结果显示/>气体酸度满足表1设定要求，则不需要进入碱洗池7，这种情况下，第一阀门5关闭且第一旁路阀门6开启，旁路碱洗池7。

在进一步优选但非限制性的实施方式中，如图3所示，碱洗池7包括：依次串联的第一碱液罐71、第二碱液罐72、第三碱液罐73和第四碱液罐74；第一碱液罐71设置有第一碱液罐入口电磁阀，第二碱液罐72设置有第二碱液罐出口电磁阀，第三碱液罐73设置有第三碱液罐入口电磁阀，第四碱液罐74设置有第四碱液罐出口电磁阀；第一碱液罐71和第二碱液罐72连接处经由三通设置单碱液罐引出阀；第二碱液罐72和第三碱液罐73连接处经由三通设置双碱液罐引出阀；第三碱液罐73和第四碱液罐74连接处经由三通设置三碱液罐引出阀。

第一碱液罐71、第二碱液罐72、第三碱液罐73和第四碱液罐74均设置溶液酸碱度测试传感器，根据气体中酸性杂质含量选择投入的碱液罐数量，控制方式包括但不限于，/>综合测试仪4检测结果显示/>气体酸度为第一区间，仅需要投入第一碱液罐71即可完成净化，碱洗池7的第一碱液罐入口电磁阀和单碱液罐引出阀开启，碱洗池7的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一碱液罐71完成去除酸性杂质，不再经过第二碱液罐72、第三碱液罐73和第四碱液罐74，将去除酸性杂质的时间降至1/4。

类似地，综合测试仪4检测结果显示/>气体酸度为第二区间，仅需要投入第一碱液罐71和第二碱液罐72即可完成净化，碱洗池7的第一碱液罐入口电磁阀、第二碱液罐出口电磁阀和双碱液罐引出阀开启，碱洗池7的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一碱液罐71和第二碱液罐72完成去除酸性杂质，不再经过第三碱液罐73和第四碱液罐74，将去除酸性杂质的时间降至1/2。

类似地，综合测试仪4检测结果显示/>气体酸度为第三区间，需要投入第一碱液罐71、第二碱液罐72和第三碱液罐73即可完成净化，碱洗池7的第一碱液罐入口电磁阀、第二碱液罐出口电磁阀、第三碱液罐入口电磁阀和三碱液罐引出阀开启，碱洗池7的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一碱液罐71、第二碱液罐72和第三碱液罐73完成去除酸性杂质，不再经过第四碱液罐74，将去除酸性杂质的时间降至3/4。

若综合测试仪4检测结果显示/>气体酸度为第四区间，需要投入全部第一碱液罐71、第二碱液罐72、第三碱液罐73和第四碱液罐74可完成净化，碱洗池7的第一碱液罐入口电磁阀、第二碱液罐出口电磁阀、第三碱液罐入口电磁阀和第四碱液罐出口电磁阀开启，碱洗池7的其他阀门关闭，/>气体经过全部第一碱液罐71、第二碱液罐72、第三碱液罐73和第四碱液罐74，实现深度去除酸性杂质。

区间划分的方式例如但不限于，将单个碱液罐的处理能力乘以安全裕量作为区间长度进行设置。

在更进一步优选但非限制性的实施方式中，控制后台以如下公式控制第一碱液罐71、第二碱液罐72、第三碱液罐73和第四碱液罐74的投切：

式中：

表示需要投入的碱液罐数量；

表示/>综合测试仪4检测获得的酸度结果；

表示/>气体净化目标，优选但不限于，表1中对于酸度的规定；

表示单个碱液罐的处理能力；

表示自然常数；

表示第一碱液罐已经投入运行时间；

表示安全裕量，优选但不限于，不小于0.3；

表示向下取整函数。

第三处理模块连接在第二处理模块与第四处理模块之间，用于对气体进行干燥。具体地，第三处理模块包括：干燥室8，用于除去/>气体中的水分；若表1中所有项目检测均合格，或者仅有湿度指标不满足表1要求，则气体仅需再通过干燥室就进入/>钢瓶中保存。值得注意的是，为了保证气体充分干燥，/>气体均会经过干燥室8。

第四处理模块连接在第三处理模块与第五处理模块之间，用于分离与空气，即分离/>与氮气和氧气，第四处理模块的入口和出口跨接在第二旁路阀门22两端，用于在设定条件下旁路第四处理模块，/>气体从第三处理模块直接进入后续处理；第四处理模块包括：相连接的第三阀门9和膜分离室10。

第三阀门9的状态与第二旁路阀门22的状态相反，用于控制第四处理模块的路径开启和关闭，第三阀门9开启且第二旁路阀门22关闭时，第四处理模块被投入使用；第三阀门9关闭且第二旁路阀门22开启时，第四处理模块被旁路，即第四处理模块从气体路径切除。

具体地，膜分离室10用于分离与空气；当/>综合测试仪4中测出/>纯度与空气比值低于设定比例时，优选但不限于，9:1，在经过第三处理模块干燥后，气体需进入膜分离室10进行分离，膜分离室10将/>与空气有效分离，空气直接排空，/>按照所含杂质继续选择合适的处理方式。若/>纯度与控制比值不低于设定比例，则不进入膜分离室10，这种情况下，第三阀门9关闭且第二旁路阀门22开启，旁路膜分离室10。

在优选但非限制性的实施方式中，膜分离室10包括：多个串联的膜分离罐，气体依次通过膜分离罐。若/>综合测试仪4检测结果显示/>气体空气含量满足表1设定要求，则不需要进入膜分离室10。

在进一步优选但非限制性的实施方式中，如图4所示，膜分离室10包括：依次串联的第一膜分离罐101、第二膜分离罐102、第三膜分离罐103和第四膜分离罐104；第一膜分离罐101设置有第一膜分离罐入口电磁阀，第二膜分离罐102设置有第二膜分离罐出口电磁阀，第三膜分离罐103设置有第三膜分离罐入口电磁阀，第四膜分离罐104设置有第四膜分离罐出口电磁阀；第一膜分离罐101和第二膜分离罐102连接处经由三通设置单膜分离罐引出阀；第二膜分离罐102和第三膜分离罐103连接处经由三通设置双膜分离罐引出阀；第三膜分离罐103和第四膜分离罐104连接处经由三通设置三膜分离罐引出阀。

根据气体中空气杂质含量选择投入的膜分离罐数量，控制方式包括但不限于，/>综合测试仪4检测结果显示/>空气含量为第一区间，仅需要投入第一膜分离罐101即可完成净化，膜分离室10的第一膜分离罐入口电磁阀和单膜分离罐引出阀开启，膜分离室10的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一膜分离罐101完成去除空气杂质，不再经过第二膜分离罐102、第三膜分离罐103和第四膜分离罐104，将去除空气杂质的时间降至1/4。

类似地，综合测试仪4检测结果显示/>空气含量为第二区间，仅需要投入第一膜分离罐101和第二膜分离罐102即可完成净化，膜分离室10的第一膜分离罐入口电磁阀、第二膜分离罐出口电磁阀和双膜分离罐引出阀开启，膜分离室10的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一膜分离罐101和第二膜分离罐102完成去除空气杂质，不再经过第三膜分离罐103和第四膜分离罐104，将去除空气杂质的时间降至1/2。

类似地，综合测试仪4检测结果显示/>空气含量为第三区间，需要投入第一膜分离罐101、第二膜分离罐102和第三膜分离罐103即可完成净化，膜分离室10的第一膜分离罐入口电磁阀、第二膜分离罐出口电磁阀、第三膜分离罐入口电磁阀和三膜分离罐引出阀开启，膜分离室10的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一膜分离罐101、第二膜分离罐102和第三膜分离罐103完成去除空气杂质，不再经过第四膜分离罐104，将去除空气杂质的时间降至3/4。

若综合测试仪4检测结果显示/>空气含量为第四区间，需要投入全部第一膜分离罐101、第二膜分离罐102、第三膜分离罐103和第四膜分离罐104可完成净化，膜分离室10的第一膜分离罐入口电磁阀、第二膜分离罐出口电磁阀、第三膜分离罐入口电磁阀和第四膜分离罐出口电磁阀开启，膜分离室10的其他阀门关闭，/>气体经过全部第一膜分离罐101、第二膜分离罐102、第三膜分离罐103和第四膜分离罐104，实现深度去除空气杂质。

区间划分的方式例如但不限于，将单个膜分离罐的处理能力增加安全裕量后作为区间长度进行设置。

在更进一步优选但非限制性的实施方式中，控制后台以如下公式控制第一膜分离罐101、第二膜分离罐102、第三膜分离罐103和第四膜分离罐104的投切：

式中：

表示需要投入的膜分离罐数量；

表示/>综合测试仪4检测获得的空气含量结果；

表示/>气体净化目标，优选但不限于，表1中对于空气含量的规定；

表示单个膜分离罐的处理能力；

表示自然常数；

表示第一膜分离罐已经投入运行时间；

表示安全裕量，优选但不限于，不小于0.3；

表示向下取整函数。

第五处理模块连接在第四处理模块与储存模块之间，用于分离与/>、/>、等气体，第五处理模块的入口和出口跨接在第三旁路阀门23两端，用于在设定条件下旁路第五处理模块，/>气体从第四处理模块直接进入储存模块。

第五处理模块包括：相连接的第四阀门11、柱分离室13、螺杆泵15和色谱检测仪20。

第四阀门11的状态与第三旁路阀门23的状态相反，用于控制第五处理模块的路径开启和关闭，第四阀门11开启且第三旁路阀门23关闭时，第五处理模块被投入使用；第四阀门11关闭且第三旁路阀门23开启时，第五处理模块被旁路。

具体地，柱分离室13用于分离与/>、/>、/>等气体，当/>综合测试仪4中测出/>中/>、/>、/>中的一种或多种不满足表1要求时，气体需进入柱分离室进行分离。若全部满足表1要求时，旁路第五处理模块，/>气体从第四处理模块直接进入储存模块。

在优选但非限制性的实施方式中，柱分离室13包括：多个串联的填充柱，填充柱中填有硅胶、ProparkQ +N、Hitop Db组成的复合填充材料，由于空气、、/>、/>、/>与填充材料间的吸附能力不同，可将少量残余空气、/>、/>、/>与/>实现分离。

气体依次通过填充柱，最后一个填充柱连接/>色谱检测仪20，可检测空气、、/>、/>、/>，将所测气体组分发送后台控制系统，通过控制后台控制第七阀门16、螺杆泵15的开关，自动将杂质气体存储到杂质气钢瓶19，/>气体存储到第二/>钢瓶18。若/>色谱检测仪检测出的空气、/>、/>、/>、/>发生互相掺杂情况，说明柱分离效果降低，需要对硅胶、ProparkQ +N、Hitop Db组成的复合填充材料进行再生处理，或更换新的复合填充材料。

在进一步优选但非限制性的实施方式中，如图5所示，柱分离室13包括：依次串联的第一填充柱131、第二填充柱132、第三填充柱133和第四填充柱134；第一填充柱131设置有第一填充柱入口电磁阀，第二填充柱132设置有第二填充柱出口电磁阀，第三填充柱133设置有第三填充柱入口电磁阀，第四填充柱134设置有第四填充柱出口电磁阀；第一填充柱131和第二填充柱132连接处经由三通设置单填充柱引出阀；第二填充柱132和第三填充柱133连接处经由三通设置双填充柱引出阀；第三填充柱133和第四填充柱134连接处经由三通设置三填充柱引出阀。

柱分离室13后连接色谱检测仪20还用于验证根据/>气体中/>、/>、含量选择投入的填充柱数量和柱分离效果，控制方式包括但不限于，/>综合测试仪4检测结果显示/>气体/>、/>、/>含量为第一区间，仅需要投入第一填充柱131即可完成净化，柱分离室13的第一填充柱入口电磁阀和单填充柱引出阀开启，柱分离室13的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一填充柱131完成去除/>、/>、/>，不再经过第二填充柱132、第三填充柱133和第四填充柱134，将去除/>、/>、/>的时间降至1/4。

类似地，综合测试仪4检测结果显示/>气体/>、/>、/>含量为第二区间，仅需要投入第一填充柱131和第二填充柱132即可完成净化，柱分离室13的第一填充柱入口电磁阀、第二填充柱出口电磁阀和双填充柱引出阀开启，柱分离室13的其他阀门关闭，气体仅经过第一填充柱131和第二填充柱132完成去除/>、/>、/>，不再经过第三填充柱133和第四填充柱134，将去除/>、/>、/>的时间降至1/2。

类似地，综合测试仪4检测结果显示/>气体/>、/>、/>含量为第三区间，需要投入第一填充柱131、第二填充柱132和第三填充柱133即可完成净化，柱分离室13的第一填充柱入口电磁阀、第二填充柱出口电磁阀、第三填充柱入口电磁阀和三填充柱引出阀开启，柱分离室13的其他阀门关闭，/>气体仅经过第一填充柱131、第二填充柱132和第三填充柱133完成去除/>、/>、/>，不再经过第四填充柱134，将去除/>、/>、的时间降至3/4。

若综合测试仪4检测结果显示/>气体/>、/>、/>含量为第四区间，需要投入全部第一填充柱131、第二填充柱132、第三填充柱133和第四填充柱134可完成净化，柱分离室13的第一填充柱入口电磁阀、第二填充柱出口电磁阀、第三填充柱入口电磁阀和第四填充柱出口电磁阀开启，柱分离室13的其他阀门关闭，/>气体经过全部第一填充柱131、第二填充柱132、第三填充柱133和第四填充柱134，实现深度去除/>、/>、/>。

区间划分的方式例如但不限于，将单个膜分离罐的处理能力增加安全裕量后作为区间长度进行设置。

在更进一步优选但非限制性的实施方式中，控制后台以如下公式控制第一填充柱131、第二填充柱132、第三填充柱133和第四填充柱134的投切：

，

式中：

表示需要投入的填充柱罐数量；

表示/>综合测试仪4检测获得的/>、/>、/>含量结果；

表示/>气体净化目标，优选但不限于，表1中对于/>、/>、/>含量的规定；

表示单个填充柱的处理能力；

表示自然常数；

表示第一填充柱已经投入运行时间；

表示安全裕量，优选但不限于，不小于0.3；

表示向下取整函数。

储存模块用于储存净化后的和不能排空的杂质气体。具体地，储存模块包括：相连接的第二阀门17和第二/>钢瓶18，以及相连接的第七阀门16和杂质气钢瓶19。

所述第二钢瓶18用于储存净化后的/>，所述杂质气钢瓶19用于储存除/>外的杂质气体。所述/>杂质钢瓶中的气体可经第二循环泵21和第五阀门再一次打入到柱分离室13，进行二次分离，尽可能减少混在杂质中的/>含量，以进一步提高/>的净化率。此时第三旁路阀门23和第四阀门11关闭。

当存在部分气体被填充材料吸附难以脱离时，启动第五处理模块的螺杆泵15，对柱分离室13抽真空，实现气体的脱离。所述气体从柱分离室13出来的先后顺序为空气、、/>、/>、/>，即最后出来的气体为/>。/>

控制后台用于控制高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中所有阀门，形成不同气体路径。

可以理解的是，为了表述方便和清楚，第一钢瓶1中的/>气体是指未经过任何净化处理的/>气体，在第二/>钢瓶18中的/>气体是指经过完成净化处理的/>气体，其余所称的/>气体均指净化处理中的/>气体。

值得注意的是，在第二处理模块、第四处理模块和第五处理模块中，本发明 优选的实施方式仅以分为四段介绍了改变模块自身路径实现缩短净化时间的技术手段，但采用更多或者更少的分段方式都可以实现本发明的核心构思，分段数量可以取决于待净化气体的杂质含量波动情况，在波动较小的环境下，使用较少的分段数较为合适，并不需要频繁调整路径和净化策略；但在波动范围比较大的环境下，例如设备投运时间不同导致净化需求不同的情况下，现有技术只能依照最大净化能力进行设置，而本发明实现了根据净化需求自适应调整投入路径，在保障同样净化效果的基础上，大大提升了净化效率。

如图2所示，本发明的实施例2提供了一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制方法，基于所述的高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，包括以下步骤：

步骤1，在第一处理模块去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物，并驱动待净化/>气体进入其他模块；

步骤2，综合测试仪检测来自第一处理模块出口的气体成分，包括：/>气体纯度、空气、/>、/>、/>、湿度、酸度、可水解氟化物和矿物油含量；

步骤3，判断酸度是否符合净化目标，若符合，第一旁路阀门旁路第二处理模块，继续执行步骤4，若不符合，第二处理模块洗去/>中的酸性杂质后执行步骤4；

步骤4，第三处理模块除去气体中的水分后，判断空气含量是否符合/>净化目标，若符合，第二旁路阀门旁路第四处理模块，继续执行步骤5，若不符合，第四处理模块分离/>与空气后执行步骤5；

步骤5，判断、/>、/>含量是否符合/>净化目标，若符合，第三旁路阀门旁路第第五处理模块，/>气体从第四处理模块直接进入储存模块，若不符合，第五处理模块分离/>与/>、/>和/>后进入储存模块。

优选地，第二、第四和第五处理模块采用相同的连接结构，均包括：依次串联的第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；第一子单元设置有第一子单元入口电磁阀，第二子单元设置有第二子单元出口电磁阀，第三子单元设置有第三子单元入口电磁阀，第四子单元设置有第四子单元出口电磁阀；第一子单元和第二子单元连接处经由三通设置单子单元引出阀；第二子单元和第三子单元连接处经由三通设置双子单元引出阀；第三子单元和第四子单元连接处经由三通设置三子单元引出阀；

控制后台，按照综合测试仪获得的杂质所属区间，投入对应的子单元数量。

优选地，控制后台以如下公式控制子单元的投切：

式中：

表示需要投入的子单元数量；

表示/>综合测试仪检测获得的杂质含量结果；

表示/>气体净化目标；

表示单个子单元的处理能力；

表示自然常数；

表示第一子单元已经投入运行时间；

表示安全裕量；

表示向下取整函数。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (13)

1.一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，包括：第一处理模块， 综合测试仪（4）、第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块、第五处理模块、储存模块和控制后台；其特征在于：

第一处理模块用于去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物，并驱动待净化/>气体进入其他模块；

综合测试仪（4）与第一处理模块的出口相连接，用于检测/>气体纯度和杂质含量；

第二处理模块连接在综合测试仪（4）与第三处理模块之间，用于洗去/>中的酸性杂质，第二处理模块的入口和出口跨接在第一旁路阀门（6）两端，用于在设定条件下旁路第二处理模块；

第三处理模块连接在第二处理模块与第四处理模块之间，用于对气体进行干燥；

第四处理模块连接在第三处理模块与第五处理模块之间，用于分离与空气，第四处理模块的入口和出口跨接在第二旁路阀门（22）两端，用于在设定条件下旁路第四处理模块；

第五处理模块连接在第四处理模块与储存模块之间，用于分离与/>、/>、气体，第五处理模块的入口和出口跨接在第三旁路阀门（23）两端，用于在设定条件下旁路第五处理模块；

储存模块用于储存净化后的和不能排空的杂质气体；

控制后台用于控制高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中所有阀门，形成不同气体净化路径。

2.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

所述第一处理模块包括：第一钢瓶（1）、循环泵（2）和吸附室（3）；

第一钢瓶（1）用于储存待净化/>气体；

循环泵（2）连接在第一钢瓶（1）与吸附室（3）之间，用于为待净化/>气体在高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统中流动提供驱动力；

吸附室（3）用于吸附气体中的固体颗粒及分解产物。

3.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

综合测试仪（4）用于检测/>气体纯度、空气、/>、/>、/>、湿度、酸度、可水解氟化物和矿物油含量；

将检测结果发送至控制后台，控制后台依据检测出气体中杂质的不同，自适应控制第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块、第五处理模块和储存模块的投切，形成不同的气体路径，从而选择不同的气体净化处理方式。

4.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

第二处理模块包括：相连接的第一阀门（5）和碱洗池（7）；

第一阀门（5）的状态与第一旁路阀门（6）的状态相反，用于控制第二处理模块路径的开启和关闭，第一阀门（5）开启且第一旁路阀门（6）关闭时，第二处理模块被投入使用；第一阀门（5）关闭且第一旁路阀门（6）开启时，第二处理模块从气体净化路径切除；

碱洗池（7）包括：多个串联的碱液罐，用于洗去中的酸性杂质。

5.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

第三处理模块包括：干燥室（8），用于除去气体中的水分；待净化/>气体均会经过干燥室（8）。

6.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

第四处理模块包括：相连接的第三阀门（9）和膜分离室（10）；

第三阀门（9）的状态与第二旁路阀门（22）的状态相反，用于控制第四处理模块的路径开启和关闭，第三阀门（9）开启且第二旁路阀门（22）关闭时，第四处理模块被投入使用；第三阀门（9）关闭且第二旁路阀门（22）开启时，第四处理模块从气体路径切除；

膜分离室（10）包括：多个串联的膜分离罐，用于分离与氮气和氧气。

7.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

第五处理模块包括：相连接的第四阀门（11）、柱分离室（13）、螺杆泵（15）和色谱检测仪（20）；

第四阀门（11）的状态与第三旁路阀门（23）的状态相反，用于控制第五处理模块的路径开启和关闭，第四阀门（11）开启且第三旁路阀门（23）关闭时，第五处理模块被投入使用；第四阀门（11）关闭且第三旁路阀门（23）开启时，第五处理模块被旁路；

柱分离室（13）用于分离与/>、/>和/>。

8.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

储存模块包括：相连接的第二阀门（17）和第二钢瓶（18），以及相连接的第七阀门（16）和杂质气钢瓶（19）；

所述第二钢瓶（18）用于储存净化后的/>，所述杂质气钢瓶（19）用于储存除/>外的杂质气体；

所述杂质气钢瓶（19）中的气体可经第二循环泵（21）和第五阀门再一次打入到柱分离室（13），进行二次分离。

9.如权利要求8所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

待净化气体依次通过填充柱，最后一个填充柱连接/>色谱检测仪（20），可检测空气、/>、/>、/>和/>，将所测气体组分发送后台控制系统，通过控制后台控制第七阀门（16）、螺杆泵（15）的开关，自动将杂质气体存储到杂质气钢瓶（19），/>气体存储到第二/>钢瓶（18）。

10.如权利要求1所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于：

第二、第四和第五处理模块包括相同的连接结构，均包括：依次串联的第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；第一子单元设置有第一子单元入口电磁阀，第二子单元设置有第二子单元出口电磁阀，第三子单元设置有第三子单元入口电磁阀，第四子单元设置有第四子单元出口电磁阀；

第一子单元和第二子单元连接处经由三通设置单子单元引出阀；第二子单元和第三子单元连接处经由三通设置双子单元引出阀；第三子单元和第四子单元连接处经由三通设置三子单元引出阀。

11.一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制方法，基于如权利要求1至10中任一项所述的高适应性六氟化硫气体净化处理控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在第一处理模块去除待净化气体中的固体颗粒及分解产物，并驱动待净化气体进入其他模块；

步骤2，综合测试仪（4）检测来自第一处理模块出口的气体成分，包括：/>气体纯度、空气、/>、/>、/>、湿度、酸度、可水解氟化物和矿物油含量；

步骤3，判断酸度是否符合净化目标，若符合，第一旁路阀门（6）旁路第二处理模块，继续执行步骤4，若不符合，第二处理模块洗去/>中的酸性杂质后执行步骤4；

步骤4，第三处理模块除去气体中的水分后，判断空气含量是否符合/>净化目标，若符合，第二旁路阀门（22）旁路第四处理模块，继续执行步骤5，若不符合，第四处理模块分离/>与空气后执行步骤5；

步骤5，判断、/>、/>含量是否符合/>净化目标，若符合，第三旁路阀门（23）旁路第第五处理模块，/>气体从第四处理模块直接进入储存模块，若不符合，第五处理模块分离/>与/>、/>和/>后进入储存模块。

12.根据权利要求11所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制方法，其特征在于：

第二、第四和第五处理模块采用相同的连接结构，均包括：依次串联的第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；第一子单元设置有第一子单元入口电磁阀，第二子单元设置有第二子单元出口电磁阀，第三子单元设置有第三子单元入口电磁阀，第四子单元设置有第四子单元出口电磁阀；第一子单元和第二子单元连接处经由三通设置单子单元引出阀；第二子单元和第三子单元连接处经由三通设置双子单元引出阀；第三子单元和第四子单元连接处经由三通设置三子单元引出阀；

控制后台，按照综合测试仪（4）获得的杂质所属区间，投入对应的子单元数量。

13.根据权利要求12所述的一种高适应性六氟化硫气体净化处理控制方法，其特征在于：

控制后台以如下公式控制子单元的投切：

，

式中：

表示需要投入的子单元数量；

表示/>综合测试仪（4）检测获得的杂质含量结果；

表示/>气体净化目标；

表示单个子单元的处理能力；

表示自然常数；

表示第一子单元已经投入运行时间；

表示安全裕量；

表示向下取整函数。