JPH09285719A - 六弗化硫黄ガスの回収再生装置、ならびに、移動式回収再生装置 - Google Patents
六弗化硫黄ガスの回収再生装置、ならびに、移動式回収再生装置Info
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- JPH09285719A JPH09285719A JP8101203A JP10120396A JPH09285719A JP H09285719 A JPH09285719 A JP H09285719A JP 8101203 A JP8101203 A JP 8101203A JP 10120396 A JP10120396 A JP 10120396A JP H09285719 A JPH09285719 A JP H09285719A
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Abstract
生し、液化した六弗化硫黄ガスにして貯蔵するととも
に、これを気化して再充填することができる簡単かつ小
形にして能率のよい六弗化硫黄ガスの回収再生装置を得
る。 【解決手段】 混合ガス中の粉末状の金属弗化物を濾過
し除去する金属弗化物除去部、混合ガスを圧力により直
接流出、送気流出、吸気流出させる送気吸気部、水酸化
カルシウム水溶液で中和し混合ガス中の分解ガスを除去
する分解ガス除去部、混合ガスを凝縮し、合成ゼオライ
トに吸着させて水蒸気を除去する水分除去部、混合ガス
を圧縮し、液化六弗化硫黄ガスとその上に溜る他のガス
とを分離貯蔵して、液化ガスだけを流出可能にした空気
除去部、この液化ガスを加熱気化させる気化部、気化し
た六弗化硫黄ガスを減圧する減圧弁、金属弗化物除去部
の流入側の第一開閉弁、減圧弁の流出側の第二開閉弁を
備えたものである。
Description
六弗化硫黄ガスは電力の開閉アークによりその分解ガス
や反応生成物を生じるが、この発明は六弗化硫黄ガスと
分解ガス、反応生成物などとの混合ガスを回収再生し、
再充填することができる六弗化硫黄ガスの回収再生装置
に関する。
圧器の内部にはポリエステルフィルム、フェノール樹脂
含浸紙の積層体、セルロース紙などの有機高分子絶縁物
を多く使用しているので、その内部で閃絡事故が発生す
ると六弗化硫黄(SF6 )ガスの分解ガスのほかに、こ
れらの有機高分子絶縁物と六弗化硫黄(SF6 )ガスと
の反応生成物、さらに、これらの有機高分子絶縁物その
ものの熱分解ガスを発生する。六弗化硫黄(SF6 )ガ
スの分解ガスとして弗化チオニル(SOF2 )、四弗化
硫黄(SF4 )、弗化水素(HF)、二酸化硫黄(SO
2 )が生じ、有機高分子絶縁物と六弗化硫黄(SF6 )
ガスとの反応生成物として四弗化炭素(CF4 )が、ま
た、有機高分子絶縁物の熱分解ガスとして一酸化炭素
(CO)、二酸化炭素(CO2 )が生じる。これらのガ
スのうち分解ガスや一酸化炭素(CO)は人体に有害で
ある。実公昭63−33620号公報に公告されたもの
は有害な一酸化炭素(CO)も除去しようとするもので
ある。
報に掲載された六弗化硫黄ガスの回収再生装置を示す概
略構成図である。図において、1は六弗化硫黄(S
F6 )を封入したガス絶縁変圧器、11は真空ポンプな
どからなる吸気部、12は六弗化硫黄(SF6 )ガスが
アークにより分解した分解ガスを水酸化カルシウム(C
a(OH)2 )の過剰水溶液により中和して除去する分
解ガス除去部、13は粉末状の合成ゼオライトにより水
蒸気を吸着して除去する水分除去部、14は酸化マンガ
ン、酸化銅などの金属酸化物触媒により一酸化炭素(C
O)を二酸化炭素(CO2 )に変換して除去する一酸化
炭素除去部、15は二酸化炭素(CO2 )を水酸化カル
シウム(Ca(OH)2 )の過剰水溶液により中和して
除去する二酸化炭素除去部、16は粉末状の合成ゼオラ
イトにより水蒸気を吸着して除去する水分除去部、17
は六弗化硫黄(SF6 )ガスなどを圧縮する圧縮機と六
弗化硫黄(SF6 )ガスを液化して貯蔵する液体タンク
とからなる液化貯蔵部、18は開閉弁である。なお、ガ
ス絶縁変圧器1、吸気部11、分解ガス除去部12、水
分除去部13、一酸化炭素除去部14、二酸化炭素除去
部15、水分除去部16、液化貯蔵部17は管路で接続
されている。
縁変圧器11には絶縁媒体として数気圧の六弗化硫黄
(SF6 )ガスが封入されているが、内部で閃絡事故な
どが発生すると、弗化チオニル(SOF2 )、四弗化硫
黄(SF4 )、弗化水素(HF)、二酸化硫黄(S
O2 )、四弗化炭素(CF4 )、一酸化炭素(CO)、
二酸化炭素(CO2 )などの不純物ガスと六弗化硫黄
(SF6 )ガスとの混合ガスとなる。開閉弁18を開く
と、この混合ガスは所定気圧以上のときは吸気部11が
作動することなく分解ガス除去12に流入するが、所定
気圧以下になると吸気部11が自動的に作動してガス絶
縁変圧器1の内部に残留した混合ガスを吸気し、分解ガ
ス除去部12へ流入させる。分解ガス除去部12では弗
化チオニル(SOF2 )、四弗化硫黄(SF4 )、弗化
水素(HF)、二酸化硫黄(SO2 )、二酸化炭素(C
O2 )のほとんどが水酸化カルシウム(Ca(O
H)2 )の過剰水溶液と中和して除去され、六弗化硫黄
(SF6 )ガスと四弗化炭素(CF4 )、一酸化炭素
(CO)、水蒸気との混合ガスが流出する。次の水分除
去部13ではこの混合ガスの中の水蒸気を粉末状の合成
ゼオライトに吸着させて除去する。これは次の一酸化炭
素除去部14に用いる金属酸化物触媒が湿った状態では
活性が低下するので、これを防ぐためでもある。一酸化
炭素除去部14では一酸化炭素(CO)は金属酸化物触
媒により二酸化炭素(CO2 )に変換され、六弗化硫黄
(SF6 )ガスとこの二酸化炭素(CO2 )、四弗化炭
素(CF4 )との混合ガスが流出する。二酸化炭素除去
部15ではこの混合ガス中の二酸化炭素(CO2)が水
酸化カルシウム(Ca(OH)2 )の水溶液と中和して
除去され、六弗化硫黄(SF6 )と四弗化炭素(C
F4 )、水蒸気との混合ガスが流出する。次の水分除去
部16ではこの水蒸気が合成ゼオライトに吸着されて除
去される。最後に、液化貯蔵部17で六弗化硫黄(SF
6 )ガスと微量の四弗化炭素(CF4 )との混合ガスを
圧縮機で圧縮し、液体タンクに容れて六弗化硫黄(SF
6 )ガスを液化して貯蔵する。液体タンクの液化した六
弗化硫黄(SF6 )の上には気体状態の四弗化炭素(C
F4 )が溜り、純度の高い液化した六弗化硫黄(S
F6 )ガスと四弗化炭素(CF4 )との分離が行なわれ
る。なお、四弗化炭素(CF4)はごく微量であるし、
人体にも無害である。
ス絶縁変圧器が普及するのに伴なって六弗化硫黄(SF
6 )ガスの使用量も大気中への排出量も増加している。
六弗化硫黄(SF6 )ガスは大気中での寿命が極めて長
く、二酸化炭素(CO2 )ガスに対する地球温暖化指数
(GWP)の約25,000倍に達するとされている
が、現在の状況では大気中の六弗化硫黄(SF6 )ガス
の濃度は極めて低く、地球の温暖化への影響はまだ少な
いと考えられている。しかし、大気中への排出量がこの
まま増加すると、長期的にみてその影響は無視すること
ができなくなり、国際電気委員会(IEC)では六弗化
硫黄(SF6 )ガスの取扱いに関するガイドラインを示
している。したがって、ガス絶縁開閉装置、ガス絶縁変
圧器の分解点検などを行なう際に内部に封入した六弗化
硫黄(SF6 )ガスを回収、再生することは重要な課題
である。
ガスを絶縁媒体および消弧媒体として使用しているの
で、電力を開閉する際の開閉アークにより主に、六弗化
硫黄(SF6 )ガスの分解ガスを発生する。したがっ
て、内部を分解して点検する頻度はガス絶縁変圧器の内
部で閃絡事故などが発生する場合よりもはるかに高く、
また、上記のような観点からすれば、封入した六弗化硫
黄(SF6 )ガスを回収再生して再利用することを考え
ねばならない。
3−33620号公報に記載のものは有機高分子絶縁物
を多く使用したガス絶縁変圧器を対象として有機高分子
絶縁物の熱分解ガスである一酸化炭素(CO)をも除去
することを目的としている。したがって、ガス絶縁開閉
装置のように使用する有機高分子絶縁物の種類も量も少
なく、電力を開閉する際の開閉アークにより主に六弗化
硫黄(SF6 )ガスの分解ガスを発生して、一酸化炭素
(CO)を発生しないものを対象とする六弗化硫黄ガス
の回収再生装置とは用途が異なって複雑、大形であり、
また、ガス絶縁開閉装置に特有の粉末状の金属弗化物を
除去することができないので、吸気部などに不具合を生
じて能率が悪いと云う課題があった。
に封入した六弗化硫黄(SF6 )ガスの一部が電力の開
閉アークにより分解して生じた分解ガス、開閉接触子お
よび消弧室の部材物質と反応して生じた反応生成物、窒
素(N2 )、酸素(O2 )、水蒸気と六弗化硫黄(SF
6 )ガスとの混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫
黄(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを再
び、気化してガス絶縁開閉装置などに再充填することが
できる簡単かつ小形にして能率のよい六弗化硫黄ガスの
回収再生装置を得ることである。
の内部の混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、この液化した
六弗化硫黄(SF6 )ガスを再び気化して再充填するに
先立って、ガス絶縁開閉装置などの内部を排気して真空
にすることができる簡単かつ小形にして能率のよい六弗
化硫黄ガスの回収再生装置を得ることである。
の内部の混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、この液化した
六弗化硫黄(SF6 )を再び気化して再充填するに先立
って、ガス絶縁開閉装置などの内部を排気して真空にす
ることができる簡単かつ小形にして能率がよく、また、
必要なところへ移動させることができる六弗化硫黄ガス
の移動式回収再生装置を得ることである。
る六弗化硫黄ガスの回収再生装置はガス絶縁開閉装置に
封入した六弗化硫黄(SF6 )ガスの一部が電力の開閉
アークにより分解して生じた酸性の分解ガス、開閉アー
クにより六弗化硫黄(SF6 )ガスの一部とガス絶縁開
閉装置の開閉接触子および消弧室に用いた部材物質とが
反応して生じた反応生成物、窒素(N2 )、酸素
(O2 )、水蒸気と六弗化硫黄ガス(SF6 )との混合
ガスを流入させ、フィルタ容器に装着したフィルタに通
して固体状態の反応生成物である粉末状の金属弗化物を
濾過して除去する金属弗化物除去部、この金属弗化物除
去部から流入する混合ガスの圧力がガス絶縁開閉装置の
封入気圧と1気圧以上の所定気圧との間は直接流出さ
せ、所定気圧と1気圧との間はブロアで送気して流出さ
せ、1気圧と所定真空度との間は真空ポンプで吸気して
流出させる送気吸気部、この送気吸気部から流入する混
合ガスを反応容器に容れた水酸化カルシウム(Ca(O
H)2 )の過剰水溶液に浸漬した多孔流出管から流出さ
せ、分解ガスを中和して除去する分解ガス除去部、この
分解ガス除去部から流入する混合ガスを通して冷却容器
に装着した凝縮器で凝縮させたのち、乾燥容器に装填し
た粉末状の合成ゼオライト(細孔径:約9オングストロ
ーム)に吸着させて水蒸気を除去する水分除去部、この
水分除去部から流入する混合ガスを圧縮機で圧縮して液
化容器に容れ、液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスとそ
の上に溜る気体状態の反応生成物、窒素(N2 )、酸素
(O2 )とを分離して貯蔵するとともに、液化容器をし
て液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスだけを流出可能に
した空気除去部、この空気除去部から流入する液化した
六弗化硫黄(SF6 )ガスを気化容器に容れヒータで加
熱して気化させる気化部、この気化部から流入する六弗
化硫黄(SF6 )ガスを所定気圧に減圧する減圧弁、金
属弗化物除去部の流入側を開閉する第一開閉弁、減圧弁
の流出側を開閉する第二開閉弁を備えたものである。し
たがって、全体の構成が簡単かつ小形であり、また、ガ
ス絶縁開閉装置に特有の粉末状の金属弗化物によって送
気吸気部などに不具合を生じることがなく、さらに、ガ
ス絶縁開閉装置の内部の混合ガスをその圧力が高い間は
直接流出させ、低くなると強制流出させるので、能率よ
く混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄(S
F6 )ガスにして貯蔵することができる。
の回収再生装置は請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生
装置で、その水分除去部の乾燥容器に装填した粉末状の
合成ゼオライト(細孔径:約9オングストローム)を加
熱する乾燥ヒータ、乾燥容器の内部の混合ガスを外部へ
排出する排気ポンプ、乾燥容器の流入側を開閉する第一
バルブ、乾燥容器の流出側を開閉する第二バルブ、排気
ポンプの流入側を開閉する第三バルブを設けたものであ
る。したがって、合成ゼオライト(細孔径:約9オング
ストローム)の吸着した水分の量が増えて吸着能力が低
下すると、乾燥ヒータで合成ゼオライト(細孔径:約9
オングストローム)を加熱して水分を蒸発させ、その水
蒸気を排気ポンプで外部へ排出すれば、吸着能力が回復
する。
の回収再生装置は請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生
装置で、その空気除去部の圧縮機から流出する混合ガス
を通して第一空気吸着容器に装填した粉末状の合成ゼオ
ライト(細孔径:約5オングストローム)に混合ガス中
の窒素(N2 )および酸素(O2 )を吸着させたのち、
液化容器に流入させるので、液化容器の液化した六弗化
硫黄(SF6 )ガスの上に溜る窒素(N2 )、酸素(O
2 )の量が少なくなり、液化した六弗化硫黄(SF6 )
ガスの純度が高くなる。
の回収再生装置は請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生
装置で、その空気除去部の液化容器に容れた液化した六
弗化硫黄(SF6 )ガスの上に溜る気体状態の反応生成
物、窒素(N2 )、酸素(O2 )を通して第二空気吸着
容器に装填した粉末状の合成ゼオライト(細孔径:約5
オングストローム)に窒素(N2 )および酸素(O2 )
を吸着させたのち、残りの混合ガスを所定気圧に減圧し
て圧縮機の流入側に戻すので、液化容器の液化した六弗
化硫黄ガス(SF6 )の上に溜る窒素(N2 )、酸素
(O2 )の量が少なくなり、液化した六弗化硫黄ガス
(SF6 )の純度が高くなる。
の回収再生装置は請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生
装置で、この送気吸気部の真空ポンプの流出側を二つに
分岐して、一方の分解ガス除去部への流入側を開閉する
第三開閉弁、他方の大気中への排出側を開閉する第四開
閉弁を設けるので、空気除去部の液化容器に貯蔵する液
化した六弗化硫黄ガス(SF6 )を再び気化して所定気
圧に減圧し、再充填するに先立って、ガス絶縁開閉装置
などの内部を排気して真空にすることができる。
の移動式回収再生装置は請求項5の六弗化硫黄ガスの回
収再生装置の金属弗化物除去部、送気吸気部、分解ガス
除去部、水分除去部、空気除去部、気化部、減圧弁、第
一開閉弁、第二開閉弁を台車に装着して移動可能にした
ものであるので、必要なところへ移動してガス絶縁開閉
装置の内部の混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫
黄ガス(SF6 )にして貯蔵したり、この液化した六弗
化硫黄ガス(SF6 )を、再び、気化して所定気圧に減
圧し、再充填するに先立って、ガス絶縁開閉装置などの
内部を排気して真空にすることができる。
体構成図である。図において、21は六弗化硫黄(SF
6 )ガスを封入したガス絶縁開閉装置、21は開閉アー
クにより六弗化硫黄(SF6 )ガスの一部と開閉接触子
の部材物質とが反応して生じた反応生成物の金属弗化物
をフィルタ容器に装着したフィルタにより濾過して除去
する金属弗化物除去部、22は金属弗化物除去部21か
ら流入する混合ガスの圧力が封入気圧と1気圧以上の所
定気圧との間は直接流出させ、この所定気圧と1気圧と
の間はブロアで送気して流出させ、1気圧と所定真空度
との間は真空ポンプで吸気して流出させる送気吸気部、
23は送気吸気部22から流入する混合ガスを反応容器
に容れた水酸化カルシウム(Ca(OH)2 )の過剰水
溶液に浸漬した多孔流出管から流出させ、分解ガスを中
和して除去する分解ガス除去部、24は分解ガス除去部
23から流入する混合ガスを通じて冷却容器に装着した
凝縮器で凝縮させたのち、乾燥容器に装填した粉末状の
合成ゼオライト(細孔径:約9オングストローム)に吸
着させてその水蒸気を除去する水分除去部、25は水分
除去部24から流入する混合ガスを圧縮機で圧縮して液
化容器に容れ、液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスとそ
の上に溜る気体状態の反応生成物、窒素(N2)、酸素
(O2 )とを分離して貯蔵するとともに、液化容器から
液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスだけが流出できるよ
うにした空気除去部、26は空気除去部25から流入す
る液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスを気化容器に入
れ、ヒータで加熱して気化させる気化部、27は気化部
26から流入する六弗化硫黄(SF6 )ガスを所定気圧
に減圧する減圧弁、28は金属弗化物除去部21の流入
側を開閉する第一開閉弁、29は減圧弁27の流出側を
開閉する第二開閉弁である。なお、ガス絶縁開閉装置
2、第一開閉弁28、金属弗化物除去部21、送気吸気
部22、分解ガス除去部23、水分除去部24、空気除
去部25、気化部26、減圧弁27、第二開閉弁29は
管路で接続されている。
断面図、図3は送気吸気部22を示す構成図、図4は分
解ガス除去部23の概念を示す断面図、図5は水分除去
部24の概念を示す断面図、図6は空気除去部25の概
念を示す断面図、図7は気化部26の概念を示す断面図
である。図2において、211は密閉したフィルタ容
器、212はフィルタ容器211の内部に装着した20
μmメッシュのフィルタであり、金属弗化物除去部21
はフィルタ容器211とフィルタ212とからなる。図
3において、221、222、223はそれぞれ第一電
磁弁、第二電磁弁、第三電磁弁、224はブロア、22
5は真空ポンプ、226は送気吸気部22の入口側の圧
力を検出する圧力センサ、227は圧力センサ226の
圧力信号により第一電磁弁221、第二電磁弁222、
第三電磁弁223とブロア224、真空ポンプ225を
制御する制御器であり、送気吸気部22は第一電磁弁2
21、第二電磁弁222、第三電磁弁223、ブロア2
24、真空ポンプ225、圧力センサ26、制御器27
からなる。図4において、231は密閉した反応容器、
232は反応容器231に容れた水酸化カルシウム(C
a(OH)2 )の過剰水溶液、233は水酸化カルシウ
ム(Ca(OH)2 )の過剰水溶液232に浸漬した多
孔流出管であり、分解ガス除去部23は反応容器23
1、水酸化カルシウム(Ca(OH)2 )の過剰水溶液
232、多孔流出管233からなる。図5において、2
41は密閉した冷却容器、242は冷却容器241の内
部に装着した凝縮器、243は密閉した乾燥容器、24
4は乾燥容器243に装填した粉末状の合成ゼオライト
(細孔径:約9オングストローム)であり、水分除去部
24は冷却容器241、凝縮器242、乾燥容器24
3、合成ゼオライト244からなる。図6において、2
51は混合ガスを圧縮する圧縮機、252は液化した六
弗化硫黄(SF6 )ガスとその上に溜る気体状態の反応
生成物、窒素(N2 )、酸素(O2 )を容れ、分離して
貯蔵する液化容器で、液化した六弗化硫黄(SF6 )ガ
スだけを底部近くから流出させるようになっている。空
気除去部25は圧縮機251、液化容器252からな
る。図7において、261は液化した六弗化硫黄(SF
6 )ガスを容れ気化させる気化容器、262は気化容器
に装着して液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスを加熱す
るヒータ、263は気化した六弗化硫黄(SF6 )ガス
にごく僅かに含まれる可能性がある水蒸気を除去するた
めの再乾燥容器、264は再乾燥容器263に装填した
粉末状の合成ゼオライト(細孔径:約9オングストロー
ム)であり、気化部26は気化容器261、ヒータ26
2、再乾燥容器263、合成ゼオライト264からな
る。
機高分子絶縁物は円筒形状の金属容器の内部に導電部分
を支持するとともに、ガス空間を仕切る絶縁スペーサの
エポキシ樹脂、消弧室を金属容器から支持する支持物の
エポキシ樹脂、開閉接触子を操作する操作ロッドに用い
るエポキシ樹脂、消弧室に装着する絶縁ノズルに用いる
弗素樹脂であり、種類、使用量ともにガス絶縁変圧器の
ように多くはない。このうち、電力を開閉する際の開閉
アークに触れるのは絶縁ノズルの弗素樹脂だけである。
したがって、開閉アークによって生じるガスは六弗化硫
黄(SF6 )ガスの分解ガスである弗化チオニル(SO
F2 )、四弗化硫黄(SF4 )、弗化水素(HF)、二
酸化硫黄(SO2 )、弗素樹脂と六弗化硫黄(SF6 )
ガスとの反応生成物である四弗化炭素(CF4 )、この
他ごく微量の二酸化炭素(CO2)と水蒸気などであ
る。これらのガスに加えて、ガス絶縁開閉装置に六弗化
硫黄(SF6 )ガスを充填する際にその内部を排気して
真空にするが、そのときに残留する空気の窒素(N2 )
と酸素(O2 )とが混在する。また、開閉接触子には銅
(Cu)とタングステン(W)との焼結合金が用いられ
るが、開閉アークによりこれらの金属と六弗化硫黄(S
F6 )ガスとの反応生成物である粉末状の弗化銅(Cu
F2 )と弗化タングステン(WF2 )とが生じる。
る。第二開閉弁29を閉じ、第一開閉弁28を開くと弗
化チオニル(SOF2 )、四弗化硫黄(SF4 )、弗化
水素(HF)、二酸化硫黄(SO2 )、四弗化炭素(C
F4 )、窒素(N2 )、酸素(O2 )、二酸化炭素(C
O2 )、水蒸気と六弗化硫黄(SF6 )ガスとの混合ガ
スに弗化銅(CuF2 )、弗化タングステン(WF2 )
の粉末状の金属弗化物がまじってガス絶縁開閉装置から
流出する。金属弗化物除去部21では粉末状の金属弗化
物がフィルタで濾過されてフィルタ容器211の底に溜
り、混合ガスは流出する。送気吸気部22では圧力セン
サ226で混合ガスの圧力を検出し、制御器227で第
一電磁弁221、第二電磁弁222、第三電磁弁22
3、ブロア224、真空ポンプ225を制御する。圧力
が封入気圧と1気圧以上の所定気圧との間は第一電磁弁
221を開、第二電磁弁222と第三電磁弁223を閉
にして混合ガスを直接流出させる。圧力が所定気圧と1
気圧との間は第二電磁弁222を開、第一電磁弁221
と第三電磁弁223を閉にしてブロア224を作動さ
せ、送気して流出させる。また、圧力が1気圧と所定真
空度との間は第三電磁弁223を開、第一電磁弁221
と第二電磁弁222を閉にして真空ポンプ225を作動
させ、吸気して流出させる。これにより回収再生の速度
が早くなり、また、粉末状の金属弗化物が濾過して除去
されるので、ブロア224、真空ポンプ225に不具合
を生じることはない。分解ガス除去部23では多孔流出
管233から混合ガスを流出させ、弗化チオニル(SO
F2 )、四弗化硫黄(SF4 )、弗化水素(HF)、二
酸化硫黄(SO2 )、二酸化炭素(CO2 )などの酸性
ガスを水酸化カルシウム(Ca(OH)2 )の過剰水溶
液で中和して除去する。分解ガス除去部23からは六弗
化硫黄(SF6 )ガスと四弗化炭素(CF4 )、窒素
(N2 )、酸素(O2 )、水蒸気との混合ガスが流出す
るが、反応熱によって温度が上昇し、多くの水蒸気を含
んでいる。この混合ガスが水分除去部24に流入する
と、凝縮器242で水蒸気が凝縮して冷却容器241に
溜り、大部分が除去される。残りの水蒸気は乾燥容器2
43で合成ゼオライト(細孔径:約9オングストロー
ム)に吸着されて除去され、六弗化硫黄(SF6 )ガス
と四弗化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、酸素(O2 )
との混合ガスが流出する。空気除去部25ではこの乾燥
した混合ガスを圧縮機251で圧縮して液化容器252
に容れる。液化容器252の中の混合ガスの圧力が高く
なると、沸点の高い六弗化硫黄(SF6 )ガスが液化し
て溜り、その上に沸点の低い四弗化炭素(CF4 )、窒
素(N2 )、酸素(O2 )が気体状態で溜る。これによ
り純度の高い液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスが四弗
化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、酸素(O2 )と分離
して貯蔵される。液化容器252に貯蔵する液化した六
弗化硫黄(SF6 )ガスを再び気化してガス絶縁開閉装
置などに再充填するには、第一開閉弁28を閉じ、第二
開閉弁29を開いて液化容器252の底部近くから液化
した六弗化硫黄(SF6 )ガスだけを流出させ、気化部
26の気化容器261に容れてヒータ262で加熱す
る。気化した六弗化硫黄(SF6 )ガスにはごく僅かに
水蒸気が含まれる可能性があるので、再乾燥容器263
の合成ゼオライト(細孔径:約9オングストローム)に
吸着させて完全に除去する。その後、六弗化硫黄(SF
6 )ガスを減圧弁27で所定気圧に減圧して再充填す
る。なお、再充填するに先立って、ガス絶縁開閉装置の
内部を排気して、真空にしておくことが必要である。こ
の実施の形態1ではガス絶縁開閉装置の内部の混合ガス
について説明したが、この発明の六弗化硫黄ガスの回収
再生装置はガス絶縁開閉装置に限らず、開閉器部分を有
しないガス絶縁母線やガス絶縁変圧器でも使用すること
ができる。
1の水分除去部24の構成を異にするものである。図8
はその水分除去部24を示す概念構成図であり、図にお
いて、241は冷却容器、242は凝縮機、243は乾
燥容器、244は合成ゼオライト(細孔径:約9オング
ストローム)であり、実施の形態1で説明したとおりで
ある。245は乾燥容器243の流入側を開閉する第一
バルブ、246は乾燥容器243の流出側を開閉する第
二バルブ、247は乾燥容器243の内部の混合ガスを
外部へ排出する排気ポンプ、248は排気ポンプの流入
側を開閉する第三バルブ、249は乾燥容器243に装
填した合成ゼオライト(細孔径:約9オングストロー
ム)を加熱乾燥させる乾燥ヒータである。
のそれと同じである。ここでは水分除去部24の機能に
ついて説明する。分解ガス除去部23では弗化チオニル
(SOF2 )、四弗化硫黄(SF4 )、弗化水素(H
F)、二酸化硫黄(SO2 )、二酸化炭素(CO2 )な
どの酸性ガスが水酸化カルシウム(Ca(OH)2 )の
過剰水溶液で中和して除去されるので、分解ガス除去部
23から流出する六弗化硫黄(SF6 )ガスと四弗化炭
素(CF4 )、窒素(N2 )、酸素(O2 )、水蒸気と
の混合ガスは反応熱によって温度が上昇し、水蒸気の量
が多い。この混合ガスが水分除去部24に流入すると、
凝縮機242で水蒸気が凝縮して冷却容器241に溜
り、大部分が除去される。残りの水蒸気は乾燥容器24
3に装填した合成ゼオライト(細孔径:約9オングスト
ローム)に吸着されて除去されるが、合成ゼオライト
(細孔径:約9オングストローム)の吸着する水蒸気の
量が蓄積してくると吸着能力が次第に低下する。このよ
うな場合に、第一バルブ245と第二バルブ246を閉
じ、第三バルブ248を開いて乾燥ヒータ249で合成
ゼオライト(細孔径:約9オングストローム)を加熱乾
燥させ、排気ポンプ247で水蒸気を多く含んだ混合ガ
スを外部へ排出すれば、合成ゼオライト(細孔径:約9
オングストローム)の吸着能力が回復する。したがっ
て、新しい合成ゼオライト(細孔径:約9オングストロ
ーム)と交換する必要がなく、保守が簡単になり、コス
トも安くなる。
1の空気除去部25の構成を異にするものである。図9
はその空気除去部25を示す概念構成図である。図にお
いて、251は圧縮機、252は液化容器であり、実施
の形態1で説明したとおりである。253は圧縮機25
1の流出側に設けた第一空気吸着容器、254は第一空
気吸着容器253に装填して圧縮機251から流出する
混合ガスの中の窒素(N2 )と酸素(O2 )を吸着する
合成ゼオライト(細孔径:約5オングストローム)であ
る。
のそれと同じである。ここでは空気除去部25の機能に
ついて説明する。水分除去部24から六弗化硫黄(SF
6 )ガスと四弗化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、酸素
(O2 )との混合ガスが流出する。空気除去部25では
この乾燥した混合ガスを圧縮機251で圧縮して合成ゼ
オライト(細孔径:約5オングストローム)を装填した
第一空気吸着容器253に通し、混合ガスの中の窒素
(N2 )と酸素(O2 )を合成ゼオライト(細孔径:約
5オングストローム)に吸着させて除去し、六弗化硫黄
(SF6 )ガスと主に四弗化炭素(CF4 )の混合ガス
にして液化容器252に容れる。液化容器252の中の
混合ガスの圧力が高くなると、六弗化硫黄(SF6 )ガ
スが液化して溜り、その上に主に四弗化炭素(CF4 )
が気体状態で溜る。これにより液化した六弗化硫黄(S
F6 )ガスが四弗化炭素(CF4 )と分離して貯蔵され
るが、気体状態の窒素(N2 )と酸素(O2 )が液化し
た六弗化硫黄(SF6 )ガスに溶解することは殆んどな
く、液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスの純度が高くな
る。
1の空気除去部25の構成を異にするものである。図1
0はその空気除去部25を示す概念構成図であり、図に
おいて、251は圧縮機、252は液化容器で、いずれ
も実施の形態1で説明したとおりである。255は液化
容器252で液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスの上に
溜る気体状態の四弗化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、
酸素(O2 )を通す第二空気吸着容器、256は第二空
気吸着容器255に装填して窒素(N2 )と酸素
(O2 )を吸着する合成ゼオライト(細孔径:約5オン
グストローム)、257は第二空気吸着容器255から
流出する残りの混合ガスを所定気圧に減圧する減圧バル
ブである。
のそれと同じである。ここでは空気除去部25の機能に
ついて説明する。水分除去部24から六弗化硫黄(SF
6 )ガスと四弗化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、酸素
(O2 )との混合ガスが空気除去部25に流入すると、
圧縮機251で圧縮して液化容器252に容れる。液化
容器252の中の混合ガスの圧力が高くなると、六弗化
硫黄(SF6 )ガスが液化して溜り、その上に気体状態
の四弗化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、酸素(O2 )
が溜る。この四弗化炭素(CF4 )、窒素(N2 )、酸
素(O2 )を第二空気吸着容器255に通して窒素(N
2 )と酸素(O2 )を合成ゼオライト(細孔径:約5オ
ングストローム)256に吸着させて除去する。第二空
気吸着容器255から流出する主に四弗化炭素(C
F4 )からなる残りの混合ガスを減圧バルブ257で所
定気圧に減圧して圧縮機251の流入側に戻す。これに
より液化容器252には液化した六弗化硫黄(SF6 )
ガスが気体状態の四弗化炭素(CF4 )と分離して貯蔵
されるが、気体状態の窒素(N2 )と酸素(O2 )が液
化した六弗化硫黄(SF6 )ガスに溶解することは殆ん
どなくなるので、液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスの
純度が高くなる。
1の送気吸気部22の構成を異にするものである。図1
1はその送気吸気部22を示す構成図であり、図におい
て、221は第一電磁弁、222は第二電磁弁、223
は第三電磁弁、224はブロア、225は真空ポンプ、
226は圧力センサ、227は制御器であり、いずれも
実施の形態1で説明したとおりである。228は真空ポ
ンプ225の流出側を二つに分岐した一方の分解ガス除
去部23への流入側を開閉する第三開閉弁、229は真
空ポンプ225の流出側を二つに分岐した他方の大気中
への排出側を開閉する第四開閉弁である。
それと同じであるので、図1を引用して実施の形態5の
機能を説明する。まず、送気吸気部22の第三開閉弁2
28を開き、第四開閉弁229を閉じておく。そして第
二開閉弁29を閉じ、第一開閉弁28を開くとガス絶縁
開閉装置の内部の混合ガスが流出して金属弗化物除去部
21で粉末状の金属弗化物が除去される。送気吸気部2
2では圧力センサ226で混合ガスの圧力を検出し、制
御器227で第一電磁弁221、第二電磁弁222、第
三電磁弁223、ブロア224、真空ポンプ225を制
御する。圧力が封入気圧と1気圧以上の所定気圧との間
は第一電磁弁221を開、第二電磁弁222と第三電磁
弁223を閉にして混合ガスを直接流出させる。圧力が
所定気圧と1気圧との間は第二電磁弁222を開、第一
電磁弁221と第三電磁弁223を閉にしてブロア22
4を作動させ、送気して流出させる。また、圧力が1気
圧と所定真空度との間は第三電磁弁223を開、第一電
磁弁221と第二電磁弁222を閉にして真空ポンプ2
25を作動させ、吸気して流出させる。分解ガス除去部
23では混合ガスの中の酸性ガスを水酸化カルシウム
(Ca(OH)2 )の過剰水溶液で中和して除去する。
次の水分除去部24では混合ガスの中の水蒸気を凝縮と
合成ゼオライト(細孔径:約9オングストローム)の吸
着により除去し、乾燥した混合ガスとする。空気除去部
25ではこの混合ガスを圧縮し、六弗化硫黄(SF6 )
ガスを液化して気体状態の四弗化炭素(CF4 )、窒素
(N2 )、酸素(O2 )と分離して貯蔵する。この過程
までは送気吸気部22の第三開閉弁228、第四開閉弁
229の開閉を除いて実施の形態1と全く同じである。
次に、液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスを再び気化し
てガス絶縁開閉装置などに再充填するにはその内部を排
気して真空にしておく必要がある。これを行なうには第
三開閉弁228を閉じ、第四開閉弁229を開く、そし
て圧力センサ226で圧力を検出するが、最初は1気圧
であるので、制御器227で制御して第一電磁弁221
と第二電磁弁222を閉、第三電磁弁223を開にして
真空ポンプ225を作動させ、所定真空度まで吸気して
大気中へ排出する。所定真空度に達すると、第一開閉弁
28を閉、第二開閉弁29を開にして空気除去部25か
ら液化した六弗化硫黄(SF6 )ガスを流出させ、気化
部26で気化し、減圧弁27で所定気圧に減圧して再充
填する。この実施の形態5によれば、再充填するに先立
って別の真空ポンプを必要としないので、非常に便利で
ある。
るが、実施の形態5の金属弗化物除去部21(図2を参
照)、送気吸気部(図11を参照)、分解ガス除去部
(図4を参照)、水分除去部(図5を参照)、空気除去
部(図6を参照)、気化部(図7を参照)、第一開閉弁
28、第二開閉弁29を台車に装着して移動可能にした
ものである。この実施の形態6によれば、機動性を備え
ているので、各地の変電所などへ移動して六弗化硫黄
(SF6 )ガスの回収再生、再充填が可能であり、ま
た、必要な設置台数を少なくすることができる。
次のような効果がある。
生装置では、ガス絶縁開閉装置に封入した六弗化硫黄
(SF6 )ガスの一部が開閉アークにより分解して生じ
た分解ガス、開閉アークにより六弗化硫黄(SF6 )ガ
スの一部とガス絶縁開閉装置の開閉接触子および消弧室
に用いた部材物質とが反応して生じた反応生成物、窒素
(N2 )、酸素(O2 )、水蒸気と六弗化硫黄ガス(S
F6 )との混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを気化し
て再充填することを簡単かつ小形にして能率よく行なう
ことができる。
生装置では、請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生装置
と同じく、混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを気化し
て再充填することを簡単かつ小形にして能率よく行なう
ことができ、さらに、水分除去部の合成ゼオライト(細
孔径:約9オングストローム)を新しいものと交換する
必要がなく、保守が簡単になりコストも安くなる。
生装置では、請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生装置
と同じく、混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを気化し
て再充填することを簡単かつ小形にして能率よく行なう
ことができ、さらに、液化して貯蔵する六弗化硫黄(S
F6 )ガスの純度が高くなる。
生装置では、請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生装置
と同じく、混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを気化し
て再充填することを簡単かつ小形にして能率よく行なう
ことができ、さらに、液化して貯蔵する六弗化硫黄(S
F6 )ガスの純度が高くなる。
生装置では、請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再生装置
と同じく、混合ガスを回収再生し、液化した六弗化硫黄
(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを気化し
て再充填することを簡単かつ小形にして能率よく行なう
ことができ、さらに、再充填するに先立ってガス絶縁開
閉装置などの内部を排気して真空にすることができる。
回収再生装置では、請求項1の六弗化硫黄ガスの回収再
生装置と同じく、混合ガスを回収再生し、液化した六弗
化硫黄(SF6 )ガスにして貯蔵するとともに、これを
気化して再充填すること、および、再充填するに先立っ
てガス絶縁開閉装置などの内部を排気して真空にするこ
とを簡単かつ小形にして能率よく、必要なところへ移動
して行なうことができる。
ある。
る。
である。
である。
図である。
ある。
す概略構成図である。
去部 22 送気吸気部 23 分解ガス除去
部 24 水分除去部 25 空気除去部 26 気化部 27 減圧弁 28 第一開閉弁 29 第二開閉弁 211 フィルタ容器 212 フィルタ 221 第一電磁弁 222 第二電磁弁 223 第三電磁弁 224 ブロア 225 真空ポンプ 226 圧力センサ 227 制御器 228 第三開閉弁 229 第四開閉弁 231 反応容器 232 水酸化カルシウムの過剰水溶液 241 冷却容器 242 凝縮器 243 乾燥容器 244 合成ゼオラ
イト 245 第一バルブ 246 第二バルブ 247 排気ポンプ 248 第三バルブ 249 乾燥ヒータ 251 圧縮機 252 液化容器 253 第一空気吸
着容器 254 合成ゼオライト 255 第二空気吸
着容器 256 合成ゼオライト 257 減圧バルブ 261 気化容器 262 ヒータ 263 再乾燥容器 264 合成ゼオラ
イト
Claims (6)
- 【請求項1】 ガス絶縁開閉装置に封入した六弗化硫黄
(SF6 )ガスの一部が電力の開閉アークにより分解し
て生じた酸性の分解ガス、前記開閉アークにより前記六
弗化硫黄(SF6 )ガスの一部と前記ガス絶縁開閉装置
の開閉接触子および消弧室に用いた部材物質とが反応し
て生じた反応生成物、窒素(N2 )、酸素(O2 )、水
蒸気と前記六弗化硫黄(SF6 )ガスとの混合ガスを流
入させ、フィルタ容器に装着したフィルタに通して固体
状態の前記反応生成物である粉末状の金属弗化物を濾過
して除去する金属弗化物除去部、この金属弗化物除去部
から流入する混合ガスの圧力が前記ガス絶縁開閉装置の
封入気圧と1気圧以上の所定気圧との間は直接流出さ
せ、前記所定気圧と1気圧との間はブロアで送気して流
出させ、1気圧と所定真空度との間は真空ポンプで吸気
して流出させる送気吸気部、この送気吸気部から流入す
る混合ガスを反応容器に容れた水酸化カルシウム(Ca
(OH)2 )の過剰水溶液に浸漬した多孔流出管から流
出させ、前記分解ガスを中和して除去する分解ガス除去
部、この分解ガス除去部から流入する混合ガスを通して
冷却容器に装着した凝縮器で凝縮させたのち、乾燥容器
に装填した粉末状の合成ゼオライト(細孔径:約9オン
グストローム)に吸着させて水蒸気を除去する水分除去
部、この水分除去部から流入する混合ガスを圧縮機で圧
縮して液化容器に容れ、液化した前記六弗化硫黄(SF
6 )ガスとその上に溜る気体状態の前記反応生成物、前
記窒素(N2 )、前記酸素(O2 )とを分離して貯蔵す
るとともに、前記液化容器をして液化した前記六弗化硫
黄(SF6 )ガスだけを流出可能にした空気除去部、こ
の空気除去部から流入する液化した前記六弗化硫黄(S
F6 )ガスを気化容器に容れヒータで加熱して気化させ
る気化部、この気化部から流入する前記六弗化硫黄(S
F6 )ガスを所定気圧に減圧する減圧弁、前記金属弗化
物除去部の流入側を開閉する第一開閉弁、前記減圧弁の
流出側を開閉する第二開閉弁を備えたことを特徴とする
六弗化硫黄ガスの回収再生装置。 - 【請求項2】 水分除去部で乾燥容器に装填した粉末状
の合成ゼオライト(細孔径:約9オングストローム)を
加熱する乾燥ヒータ、前記乾燥容器の内部の混合ガスを
外部へ排出する排気ポンプ、前記乾燥容器の流入側を開
閉する第一バルブ、前記乾燥容器の流出側を開閉する第
二バルブ、前記排気ポンプの流入側を開閉する第三バル
ブを設けたことを特徴とする請求項1に記載の六弗化硫
黄ガスの回収再生装置。 - 【請求項3】 空気除去部で圧縮機から流出する混合ガ
スを通して第一空気吸着容器に装填した粉末状の合成ゼ
オライト(細孔径:約5オングストローム)に前記混合
ガス中の窒素(N2 )および酸素(O2 )を吸着させた
のち、液化容器に流入させることを特徴とする請求項1
に記載の六弗化硫黄ガスの回収再生装置。 - 【請求項4】 空気除去部で液化容器に容れた液化した
六弗化硫黄(SF6)ガスの上に溜る気体状態の反応生
成物、窒素(N2 )、酸素(O2 )を通して第二空気吸
着容器に装填した粉末状の合成ゼオライト(細孔径:約
5オングストローム)に前記窒素(N2 )および前記酸
素(O2 )を吸着させたのち、残りの混合ガスを所定気
圧に減圧して圧縮機の流入側に戻すことを特徴とする請
求項1に記載の六弗化硫黄ガスの回収再生装置。 - 【請求項5】 送気吸気部で真空ポンプの流出側を二つ
に分岐して、一方の分解ガス除去部への流入側を開閉す
る第三開閉弁、他方の大気中への排出側を開閉する第四
開閉弁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の六弗
化硫黄ガスの回収再生装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の金属弗化物除去部、送
気吸気部、分解ガス除去部、水分除去部、空気除去部、
気化部、減圧弁、第一開閉弁、第二開閉弁を台車に装着
して移動可能にしたことを特徴とする六弗化硫黄ガスの
移動式回収再生装置。
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