KR20170017633A - APPARATUS AND METHOD for Separation and Recovery of Hexafluorosulfide gas - Google Patents

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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

The present invention relates to a method for separating and retrieving sulfur hexafluoride gas. According to an embodiment of the present invention, the method for separating and retrieving sulfur hexafluoride gas comprises the following steps: retrieving waste sulfur hexafluoride gas; eliminating acid gas existing in the retrieved waste sulfur hexafluoride gas; pressurizing the acid gas-eliminated waste sulfur hexafluoride gas and then cooling the same thereafter; adding water into the pressurized and cooled waste sulfur hexafluoride gas to form hydrate of the sulfur hexafluoride gas, and then eliminating residual gas; and separate the hydrate of sulfur hexafluoride gas and then eliminating moisture, so as to finally retrieve sulfur hexafluoride gas.

Description

육불화황 가스의 분리 및 회수 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD for Separation and Recovery of Hexafluorosulfide gas}Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas,

육불화황 가스의 분리 및 회수 장치 및 방법에 관한 것이다.And an apparatus and a method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas.

육불화황 가스(SF6)는 화학적으로 매우 안정된 불활성 기체로 상온에서 무색, 무취, 무해, 불연성을 가진 물질로 절연강도가 높고, 분해가 쉽게 되지 않아 반도체 제조 공정의 식각(etching)과 마그네슘 정련공정의 커버가스(cover gas)로 사용되고 있고 중전기(GIS: Gas Insulated Switchgear, GCB: Gas Circuit Breaker)의 절연가스로 사용되고 있다.Sulfur hexafluoride (SF 6 ) is a chemically stable inert gas which has colorless, odorless, harmless and nonflammable properties at room temperature. It has high insulation strength and is not easy to decompose, so etching and magnesium refining Is used as a cover gas for the process and as an insulated gas for a gas insulated switchgear (GIS: Gas Circuit Breaker).

SF6의 지구온난화 지수는 CO2 대비 약 23,900배가 높아 온실가스 저감 측면에서도 SF6의 분리 회수 기술에 대한 요구가 높다.The global warming index of SF 6 is about 23,900 times higher than that of CO 2. Therefore , there is a high demand for SF 6 separation and recovery technology in terms of greenhouse gas reduction.

한편, 중전기용 폐 SF6의 경우, SF6 생산 공정에 재주입하여 정제한 후, 활용하는 방법이 알려져 있으나, 폐 SF6 발생량의 극히 일부만이 이 방법을 통해 분리 및 회수되고 있다. 또한 폐 SF6를 열분해하여 처리하는 방법도 제안되나, 폐 SF6가 고농도로 발생하기 때문에, 분해 생성물에 의한 설비 부식 등 다양한 문제로 한계가 있다.On the other hand, in the case of a heavy SF 6 for heavy electric power, it is known that the SF 6 is re-injected and refined in the SF 6 production process, but only a small fraction of the generated SF 6 is separated and recovered through this method. But also it proposed a method for processing the waste by pyrolysis SF 6, SF 6, because the lung is to occur at a high concentration, there is a limit to the variety of problems such as equipment corrosion due to decomposition products.

육불화황 가스의 분리 및 회수 장치 및 방법을 제공한다. 보다 구체적으로 하이드레이트 형성 원리를 이용한 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치 및 방법을 제공한다.An apparatus and a method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas are provided. More particularly, the present invention provides an apparatus and method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas using the hydrate formation principle.

본 발명의 일 실시예에 의한 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법은 폐 육불화황 가스를 회수하는 단계; 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계; 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각하는 단계; 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스에 물을 첨가하여, 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계; 및 육불화황 가스의 하이드레이트를 해리하고, 수분을 제거하여 육불화황 가스를 회수하는 단계를 포함한다.The method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention includes the steps of recovering waste sulfur hexafluoride gas; Removing the acidic gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas; Pressurizing and cooling the waste gas hexafluoride gas from which the acid gas has been removed; Adding water to the pressurized and cooled sulfur hexafluoride gas stream to form a hydrate of sulfur hexafluoride gas and removing the residual gas; And dissociating the hydrate of the sulfur hexafluoride gas, and removing water to recover the hexafluorosulfur gas.

폐 육불화황 가스를 회수하는 단계에서, 폐 육불화황 가스는 HF 10 내지 10,000 ppmv, SO2 10 내지 1,000ppmv, N2 0.1 내지 5 부피%, SOF2 10 내지 5,000ppmv, SOF4 10 내지 1,000ppmv, O2 0.1 내지 5 부피% 및 잔부로 SF6를 포함할 수 있다.In recovering the waste SF6 gas, waste SF6 gas is HF 10 to 10,000 ppmv, SO 2 10 to 1,000ppmv, N 2 0.1 to 5% by volume, SOF 2 to 10 5,000ppmv, SOF 4 10 to 1,000 ppmv, 0.1 to 5 vol% O 2 , and SF 6 as the remainder.

회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계에서, 산성 가스는 HF 및 SO2, SOF2, 또는 SOF4일 수 있다.In the step of removing the acid gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas, the acid gas may be HF and SO 2 , SOF 2 , or SOF 4 .

회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계는 NaOH 또는 Ca(OH)2를 포함하는 수용액으로 세정하여 산성 가스를 제거하는 것일 수 있다.The step of removing the acid gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas may be to rinse with an aqueous solution containing NaOH or Ca (OH) 2 to remove the acid gas.

회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계는 활성탄 또는 분자체를 첨가하여 산성 가스를 제거하는 것일 수 있다.The step of removing the acid gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas may be to remove the acid gas by adding activated carbon or molecular sieve.

산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각하는 단계는 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 1 내지 15bar의 압력 및 0 내지 10℃의 온도로 가압, 냉각하는 것일 수 있다.The step of pressurizing and cooling the acid gas-depleted sulfur hexafluoride gas may be a step of pressurizing and cooling the acid gas-depleted sulfur hexafluoride gas at a pressure of 1 to 15 bar and a temperature of 0 to 10 ° C.

육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계에서, 잔류 가스는 N2 및 O2를 포함할 수 있다.In the step of forming the hydrate of sulfur hexafluoride gas and removing the residual gas, the residual gas may include N 2 and O 2 .

육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계는 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스 100 중량부에 대해 물 210 내지 250 중량부를 첨가하는 것을 포함할 수 있다.The step of forming the hydrate of sulfur hexafluoride gas and removing the residual gas may comprise adding 210 to 250 parts by weight of water to 100 parts by weight of pressurized and cooled sulfur hexafluoride gas.

물에 음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 또는 암모늄 염이 첨가될 수 있다.Anionic surfactants, tetrahydrofuran or ammonium salts may be added to the water.

음이온 계면활성제는 소듐도데실술페이트 또는 선형알킬벤젠술포네이트일 수 있다.The anionic surfactant may be sodium dodecylsulfate or linear alkyl benzene sulfonate.

암모늄 염은 테트라뷰틸암모늄브로마이드일 수 있다.The ammonium salt may be tetrabutylammonium bromide.

음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 또는 암모늄 염은 수용액 100중량%에 대해 0.001 내지 5 중량% 첨가될 수 있다.The anionic surfactant, tetrahydrofuran or ammonium salt may be added in an amount of 0.001 to 5% by weight based on 100% by weight of the aqueous solution.

육불화황 가스의 하이드레이트를 15 내지 50℃의 온도에서 해리할 수 있다. The hydrate of sulfur hexafluoride gas can be dissolved at a temperature of 15 to 50 캜.

회수된 육불화황 가스를 가압하여 중전기에 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.And pressurizing the recovered sulfur hexafluoride gas to charge the heavy fuel cell.

본 발명의 일 실시예에 의한 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치는 폐 육불화황 가스를 회수하는 회수부, 회수부와 연결되며, 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스가 제거되는 산성 가스 제거부, 산성 가스 제거부와 연결되고, 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압 또는 냉각하여, 내부에 포함된 물과 함께 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하는 제1 반응기, 및 제1 반응기와 연결되어, 형성된 육불화황 가스의 하이드레이트를 이송 받아, 감압 또는 승온하여, 육불화황 가스를 해리 후 분리하는 제2 반응기를 포함한다.The apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention is connected to a recovery unit and a recovery unit for recovering sulfur hexafluoride gas, and the acid gas present in the recovered sulfur hexafluoride gas is removed A first reactor connected to the acid gas removing unit and the acid gas removing unit to pressurize or cool the waste sulfur hexafluoride gas from which acid gas has been removed to form a hydrate of sulfur hexafluoride gas together with the water contained therein, And a second reactor connected to the first reactor for receiving the hydrate of the sulfur hexafluoride gas and decompressing or raising the temperature to dissociate and separate the hexafluorosulfur gas.

산성 가스 제거부는 NaOH 또는 Ca(OH)2를 포함하는 수용액이 투입되어, 상기 폐 육불화황 가스를 세정할 수 있다.The acidic gas removing unit may be charged with an aqueous solution containing NaOH or Ca (OH) 2 to clean the waste sulfur hexafluoride gas.

산성 가스 제거부는 활성탄 또는 분자체가 투입될 수 있다.The acid gas removing unit may be charged with activated carbon or molecular sieve.

제1 반응기는 1 내지 15bar의 압력 및 0 내지 10℃의 온도로 유지될 수 있다.The first reactor can be maintained at a pressure of from 1 to 15 bar and a temperature of from 0 to 10 < 0 > C.

제1 반응기는 상부와 하부로 구성되며, 상부는 N2 및 O2를 포함하는 잔류가스를 포집하여 배출하고, 하부는 하이드레이트화된 액체를 수집하여, 제2 반응기로 이동시킬 수 있다.The first reactor is composed of the upper part and the lower part, the upper part collects and discharges residual gas including N 2 and O 2 , and the lower part collects the hydrated liquid and can move to the second reactor.

제2 반응기는 15 내지 50℃의 온도로 유지될 수 있다.The second reactor can be maintained at a temperature of 15 to 50 < 0 > C.

제2 반응기의 상부는 실리카겔, 분자체(molecular sieve) 또는 제올라이트(zeolite)가 설치될 수 있다.The upper portion of the second reactor may be equipped with a silica gel, a molecular sieve or a zeolite.

제2 반응기의 하부에는 육불화황 가스가 해리된 물이 포집되고, 포집된 물은 제1 반응기에 투입되어, 육불화황 가스의 하이드레이트의 형성에 사용될 수 있다.Water dissociated from sulfur hexafluoride gas is collected in the lower portion of the second reactor, and the collected water is introduced into the first reactor to be used for forming hydrate of sulfur hexafluoride gas.

중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스를 선택적으로 회수 및 농축하여 중전기에 다시 사용할 수 있어, 중전기에서 발생하는 육불화황 가스의 양을 저감시킬 수 있다.The sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electric power can be selectively recovered and concentrated and reused in the heavy electric power, so that the amount of sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electric power can be reduced.

지구온난화지수가 높은 육불화황 가스를 회수함으로써 온실가스 감축에 기여할 수 있다.It can contribute to greenhouse gas reduction by recovering sulfur hexafluoride gas, which has a high global warming index.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 실시예 및 비교예의 시간별 온도 및 압력을 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic flowchart of a method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of an apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the temperature and pressure of each of Examples and Comparative Examples with respect to time. FIG.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법을 다양하게 변형할 수 있다.1 schematically shows a flowchart of a method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention. The flowchart of the method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas of FIG. 1 is for illustrating the present invention only, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the method of separating and recovering sulfur hexafluoride gas can be variously modified.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법은 폐 육불화황 가스를 회수하는 단계(S10), 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계(S20), 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각하는 단계(S30), 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스에 물을 첨가하여, 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계(S40) 및 육불화황 가스의 하이드레이트를 해리하고, 수분을 제거하여 육불화황 가스를 회수하는 단계(S50)를 포함한다. 이외에, 필요에 따라 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, a method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention includes a step (S10) of recovering sulfur hexafluorosulfur gas, an acidic A step (S20) of removing the acid gas, a step (S30) of pressurizing and cooling the sulfur hexafluorosulfide gas from which the acid gas has been removed, a step of adding water to the pressurized and cooled sulfur hexafluorosulfur gas, (S40) of removing residual gas, dissociating the hydrate of sulfur hexafluoride gas, and removing moisture to recover the sulfur hexafluoride gas (S50). In addition, the separation and recovery method of sulfur hexafluoride gas may further include other steps as required.

먼저, 단계(S10)에서는 폐 육불화황 가스를 회수한다. 이 때, 폐 육불화황 가스는 중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스가 될 수 있다. 더욱 구체적으로 가스차단기 또는 가스절연기에서 발생하는 폐 육불화황 가스가 될 수 있다.First, in step S10, the waste sulfur hexafluoride gas is recovered. At this time, the sulfur hexafluorosulfur gas can be the sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electric power. More specifically, it can be a sulfur hexafluoride gas generated from a gas circuit breaker or a gas isolator.

중전기에 사용되는 SF6는 고 전압하에서 아크 방전 등에 의해 분해되어 HF, SO2, SOF2, SOF4 등과 같은 산성 가스가 발생하게 된다. 또한, 중전기에서 폐 육불화황 가스를 회수하는 동안 외부의 공기 유입으로 인하여 N2, O2가 존재할 수 있다. 구체적으로 폐 육불화황 가스는 HF 10 내지 10,000 ppmv, SO2 10 내지 1,000ppmv, SOF2 10 내지 5,000ppmv, SOF4 10 내지 1,000ppmv, N2 0.1 내지 5 부피%, O2 0.1 내지 5 부피% 및 잔부로 SF6를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서는 폐 육불화황 가스에서 HF, SO2, SOF2, SOF4, N2, O2 등의 불순물 가스를 제거하고 순수한 SF6를 회수한다.The SF 6 used in the heavy electric field is decomposed by arc discharge or the like under a high voltage to generate acid gases such as HF, SO 2 , SOF 2 and SOF 4 . In addition, N 2 , O 2 may exist due to external air inflow while recovering the sulfur hexafluoride gas from the heavy electric machine. Specifically lung SF6 gas is HF 10 to 10,000 ppmv, SO 2 10 to 1,000ppmv, SOF 2 10 to 5,000ppmv, SOF 4 10 to 1,000ppmv, N 2 0.1 to 5 vol%, O 2 0.1 to 5% by volume and an SF 6 glass parts. In one embodiment of the present invention, impurity gases such as HF, SO 2 , SOF 2, SOF 4, N 2 and O 2 are removed from the waste sulfur hexafluoride gas and pure SF 6 is recovered.

다음으로 단계(S20)에서는 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거한다. 전술하였듯이, 중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스는 HF, SO2, SOF2, SOF4 등과 같은 산성 가스를 포함하기 때문에 이들의 제거가 필수적이다. Next, in step S20, the acidic gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas is removed. As mentioned above, the pulverized sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electric field contains acidic gases such as HF, SO 2 , SOF 2, SOF 4 and the like , and therefore their removal is essential.

종래에는 산성가스를 위한 전처리 공정이 복잡하고 회수 과정에서 유입된 공기(N2, O2)의 제거가 어려워 중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스를 육불화황 가스의 생산 공정에 재주입하지 못하고 육불화황이 폐기되거나 대기로 방출되었다.Conventionally, the pretreatment process for the acid gas is complicated and it is difficult to remove the inflow air (N 2 , O 2 ) during the recovery process. Therefore, the waste sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electricity can not be re-injected into the production process of sulfur hexafluoride gas Sulfur hexafluoride was discarded or released into the atmosphere.

단계(S20)에서는 산성 가스를 제거하기 위해 NaOH 또는 Ca(OH)2와 같은 알칼리 약품이 포함된 물로 세정하거나 활성탄 또는 분자체와 같은 흡착제를 사용하여 산성 가스를 흡수하는 방법으로 산성 가스를 제거한다. In step S20, the acidic gas is removed by washing with water containing an alkali agent such as NaOH or Ca (OH) 2 , or by absorbing the acidic gas using an adsorbent such as activated carbon or molecular sieve .

다음으로, 단계(S30)에서는 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각한다. 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각함으로써, 이후, 단계(S40)에서 육불화황 가스만이 하이드레이트를 형성하게 된다. 이 때, 압력은 1 내지 15bar가 될 수 있고, 온도는 0 내지 10℃이 될 수 있다. 전술한 범위에서, 육불화황 가스의 하이드레이트가 적절히 형성된다.Next, in step S30, the purged sulfur hexafluoride gas from which the acid gas has been removed is pressurized and cooled. By pressurizing and cooling the pulverized sulfur hexafluoride gas from which the acid gas has been removed, only sulfur hexafluoride gas forms hydrate in step S40. At this time, the pressure may be 1 to 15 bar, and the temperature may be 0 to 10 ° C. In the above-mentioned range, the hydrate of sulfur hexafluoride gas is appropriately formed.

다음으로, 단계(S40)에서는 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스에 물을 첨가하여, 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거한다. 잔류 가스는 전술한 단계(S20)에서 제거되지 않은 산성 가스 외에 N2 및 O2 등의 가스를 의미한다. Next, in step S40, water is added to the pressurized and cooled sulfur hexafluoride sulfur gas to form a hydrate of sulfur hexafluoride gas, and the residual gas is removed. The residual gas means a gas such as N 2 and O 2 in addition to the acidic gas not removed in the above-described step S20.

첨가되는 물의 양은 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스 100 중량부에 대해 210 내지 250 중량부가 될 수 있다. 물의 양이 너무 적으면, 육불화황 가스가 전부 하이드레이트로 되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 물의 양이 너무 많으면, SF6를 회수하기 위해 온도를 상승해야 하는 물의 양이 증가하여 에너지 소비가 증가할 수 있기 때문이다.The amount of water to be added may be 210 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of pressurized, cooled, purged sulfur hexafluoride gas. If the amount of water is too small, there may arise a problem that not all of the hexafluorosulfur gas becomes hydrate. If the amount of water is too large, the amount of water that needs to be raised in temperature to recover SF 6 increases and energy consumption may increase.

첨가되는 물에는 육불화황 가스의 하이드레이트 형성을 돕기 위해 첨가제가 포함될 수 있다. 첨가제로서는 음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran) 또는 암모늄 염이 있을 수 있다. 더욱 구체적으로 음이온 계면활성제는 소듐도데실술페이트 (Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 또는 선형알킬벤젠술포네이트((Linear Alkyl Benzene Sulfonate, LABS )가 될 수 있다. 또한 암모늄 염으로는 테트라뷰틸암모늄브로마이드 (tetra-n-butyl ammonium bromide)가 될 수 있다.The water to be added may include an additive to aid hydrate formation of the sulfur hexafluoride gas. The additive may be an anionic surfactant, tetrahydrofuran or ammonium salt. More specifically, the anionic surfactant may be sodium dodecyl sulfate (SDS) or linear alkyl benzene sulfonate (LABS). As the ammonium salt, tetrabutylammonium bromide (tetra- n-butyl ammonium bromide).

음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 또는 암모늄 염은 수용액 100 중량%에 대하여 0.001 내지 5 중량% 첨가될 수 있다. 첨가량이 너무 적으면, 하이드레이트 형성속도의 향상 효과가 미미한 문제가 발생할 수 있다. 첨가량이 너무 많으면, 오히려 하이드레이트 형성에 방해가 되거나 주입한 첨가제량 만큼의 효과가 없을 수 있다. 따라서, 전술한 범위로 첨가량을 조절할 수 있다.The anionic surfactant, tetrahydrofuran or ammonium salt may be added in an amount of 0.001 to 5% by weight based on 100% by weight of the aqueous solution. If the addition amount is too small, the effect of improving the hydrate formation rate may be insignificant. If the addition amount is too large, it may interfere with hydrate formation or may not be as effective as the amount of the added additive. Therefore, the addition amount can be adjusted within the above-mentioned range.

분리된 육불화황 가스 하이드레이트 중 일부는 다시 단계(S20)에 투입되어, 단계(S20)에서 다시 정제 후 하이드레이트 형성 반응기에 주입하여 육불화황을 추가로 회수하는 것에 사용될 수 있다. 분리된 육불화황 가스 하이드레이트 중 또 다른 일부는 분해 공정을 통해 SO2와 HF로 분해될 수 있다.Some of the separated sulfur hexafluorosulfur gas hydrate may be injected again into step S20 and then injected into the hydrate formation reactor after further purification in step S20 to be used for further recovery of sulfur hexafluoride. Another part of the separated sulfur hexafluoride gas hydrate can be decomposed into SO 2 and HF through the decomposition process.

다음으로, 단계(S50)은 육불화황 가스의 하이드레이트를 해리하고, 수분을 제거하여 육불화황 가스를 회수한다. 육불화황 가스의 하이드레이트는 온도를 조절하여 간단하게 해리가 가능하다. 구체적으로 온도를 15 내지 50℃로 상승시켜 육불화황 가스의 하이드레이트를 해리할 수 있다. 전술한 범위를 벗어나게 되면, 해리가 원활히 되지 아니하므로, 전술한 범위로 온도를 조절할 수 있다. Next, in step S50, the hydrate of sulfur hexafluoride gas is dissociated, moisture is removed, and the hexafluorosulfur gas is recovered. The hydrate of sulfur hexafluoride gas can be easily dissociated by controlling the temperature. Specifically, the temperature can be raised to 15 to 50 DEG C to dissociate the hydrate of sulfur hexafluoride gas. If the temperature falls outside the above range, dissociation is not smooth, so that the temperature can be controlled within the above-mentioned range.

육불화황 가스의 하이드레이트가 육불화황 가스와 물로 해리되면, 반응기 상부에는 육불화황 가스와 포화수증기량 만큼의 수분이 존재하게 된다. 이 때 수분을 제거하기 위해 실리카겔, 분자체(molecular sieve) 또는 제올라이트(zeolite)를 이용하여 수분을 흡착 제거하여 순수한 육불화황 가스를 회수할 수 있다.When the hydrate of the sulfur hexafluoride gas dissociates into sulfur hexafluoride gas and water, there is a sulfur hexafluoride gas and moisture equivalent to the amount of saturated steam in the upper part of the reactor. At this time, water can be adsorbed and removed by using silica gel, molecular sieve or zeolite to remove moisture, and pure sulfur hexafluoride gas can be recovered.

한편, 육불화항 가스가 해리된 물은 포집되어, 단계(S40)으로 되돌려져, 단계(S40)에서 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하는 것에 사용될 수 있다.On the other hand, the hexafluoride gas dissociated water is collected and returned to the step S40 and can be used for forming the hydrate of sulfur hexafluoride gas in the step S40.

회수된 육불화황 가스는 가압하여 중전기에 충전될 수 있다. 이 때, 가압은 2 내지 5bar의 압력으로 될 수 있다. 또한 가압된 육불화황 가스는 전술한 단계(S40)에서 하이드레이트 반응기를 퍼지하여, 잔류 가스를 제거하는 것에 사용될 수도 있다.The recovered sulfur hexafluoride gas can be pressurized and charged in the heavy electricity. At this time, the pressure may be 2 to 5 bar. The pressurized sulfur hexafluoride gas may also be used to purge the hydrate reactor in step S40 described above to remove the residual gas.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치의 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 2의 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치의 구성은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치를 다양하게 변형할 수 있다.2 schematically shows a configuration of an apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention. The arrangement of the apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas of FIG. 2 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas can be modified in various ways.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치는 폐 육불화황 가스를 회수하는 회수부(10), 회수부와 연결되며, 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스가 제거되는 산성 가스 제거부(20), 산성 가스 제거부(20)와 연결되고, 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압 또는 냉각하여, 내부에 포함된 물과 함께 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하는 제1 반응기(30), 제1 반응기와 연결되어, 형성된 육불화황 가스의 하이드레이트를 이송 받아, 감압 또는 승온하여, 육불화황 가스를 해리 후 분리하는 제2 반응기(40)를 포함한다. 이외에, 필요에 따라 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치는 다른 구성들을 더 포함할 수 있다.2, the apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas according to an embodiment of the present invention includes a recovery unit 10 for recovering waste sulfur hexafluoride gas, a recovery unit 10 connected to the recovery unit, An acidic gas removing unit 20 for removing the acidic gas present in the sulfur fluoride gas, and an acidic gas removing unit 20 connected to the acidic gas removing unit 20 to pressurize or cool the waste gas hexafluoride gas from which the acidic gas has been removed, A first reactor 30 connected to the first reactor to form a hydrate of sulfur hexafluoride gas together with water; a hydrate of sulfur hexafluoride gas formed is connected to the first reactor 30 and is decompressed or raised to remove sulfur hexafluoride gas And a second reactor (40). In addition, the apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas may further include other structures as needed.

먼저, 회수부(10)에서는 폐 육불화황 가스를 회수한다. 이 때, 폐 육불화황 가스는 중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스를 회수할 수 있다. 더욱 구체적으로 가스차단기 또는 가스절연기에서 발생하는 폐 육불화황 가스를 회수할 수 있다. 회수부로서, 회수 석션등을 사용할 수 있다.First, the recovery unit 10 recovers waste sulfur hexafluoride gas. At this time, the waste sulfur hexafluoride gas can recover the waste sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electric power. More specifically, it is possible to recover the sulfur hexafluoride gas generated in the gas circuit breaker or the gas isolator. As the recovery unit, recovery suction or the like can be used.

중전기에 사용되는 SF6는 고 전압하에서 아크 방전 등에 의해 분해되어 HF, SO2, SOF2, SOF4 등과 같은 산성 가스가 발생하게 된다. 또한, 중전기에서 폐 육불화황 가스를 회수하는 동안 외부의 공기 유입으로 인하여 N2, O2가 존재할 수 있다. 구체적으로 폐 육불화황 가스는 HF 10 내지 10,000 ppmv, SO2 10 내지 1,000ppmv, SOF2 10 내지 5,000ppmv, SOF4 10 내지 1,000ppmv, N2 0.1 내지 5 부피%, O2 0.1 내지 5 부피% 및 잔부로 SF6를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서는 폐 육불화황 가스에서 HF, SO2, SOF2, SOF4, N2, O2 등의 불순물 가스를 제거하고 순수한 SF6를 회수한다.The SF 6 used in the heavy electric field is decomposed by arc discharge or the like under a high voltage to generate acid gases such as HF, SO 2 , SOF 2 and SOF 4 . In addition, N 2 , O 2 may exist due to external air inflow while recovering the sulfur hexafluoride gas from the heavy electric machine. Specifically lung SF6 gas is HF 10 to 10,000 ppmv, SO 2 10 to 1,000ppmv, SOF 2 10 to 5,000ppmv, SOF 4 10 to 1,000ppmv, N 2 0.1 to 5 vol%, O 2 0.1 to 5% by volume and an SF 6 glass parts. In one embodiment of the present invention, impurity gases such as HF, SO 2 , SOF 2, SOF 4, N 2 and O 2 are removed from the waste sulfur hexafluoride gas and pure SF 6 is recovered.

다음으로 산성 가스 제거부(20)는 회수부(10)와 연결되어 있으며, 회수부(10)로부터 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거한다.Next, the acid gas removing unit 20 is connected to the recovery unit 10 and removes the acidic gas present in the waste sulfur hexafluoride gas recovered from the recovery unit 10.

전술하였듯이, 중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스는 HF, SO2, SOF2, SOF4 등과 같은 산성 가스를 포함하기 때문에 이들의 제거가 필수적이다. As mentioned above, the pulverized sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electric field contains acidic gases such as HF, SO 2 , SOF 2, SOF 4 and the like , and therefore their removal is essential.

종래에는 산성가스를 위한 전처리 공정이 복잡하고 회수 과정에서 유입된 공기(N2, O2)의 제거가 어려워 중전기에서 발생하는 폐 육불화황 가스를 육불화황 가스의 생산 공정에 재주입하지 못하고 육불화황이 폐기되거나 대기로 방출되었다.Conventionally, the pretreatment process for the acid gas is complicated and it is difficult to remove the inflow air (N 2 , O 2 ) during the recovery process. Therefore, the waste sulfur hexafluoride gas generated in the heavy electricity can not be re-injected into the production process of sulfur hexafluoride gas Sulfur hexafluoride was discarded or released into the atmosphere.

산성 가스 제거부(20)에서는 산성 가스를 제거하기 위해 NaOH 또는 Ca(OH)2와 같은 알칼리 약품이 포함된 물을 별도의 투입구로 투입하여 폐 육불화황 가스를 세정하거나 활성탄 또는 분자체와 같은 흡착제를 별도의 투입구로 투입하여 산성 가스를 흡수하고, 배출하는 방법으로 산성 가스를 제거한다. In the acidic gas removing unit 20, water containing an alkaline chemical such as NaOH or Ca (OH) 2 is introduced into a separate inlet to remove the acidic gas, and the waste gas hexafluoride gas is cleaned, The adsorbent is introduced into a separate inlet to absorb the acid gas, and the acid gas is removed by a method of discharging the acid gas.

다음으로, 제1 반응기(30)는 산성 가스 제거부(20)와 연결되고, 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압 또는 냉각하여, 내부에 포함된 물과 함께 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성한다. 이 때, 압력은 1 내지 15bar가 될 수 있고, 온도는 0 내지 10℃이 될 수 있다. 전술한 범위에서, 육불화황 가스의 하이드레이트가 적절히 형성된다.Next, the first reactor 30 is connected to the acid gas removing unit 20, and pressurizes or cools the sulfur hexafluorosulfide gas from which the acid gas has been removed, so that the hydrate of sulfur hexafluoride gas . At this time, the pressure may be 1 to 15 bar, and the temperature may be 0 to 10 ° C. In the above-mentioned range, the hydrate of sulfur hexafluoride gas is appropriately formed.

제1 반응기(30)에서는 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거한다. 잔류 가스는 산성 가스 제거부(20)에서 제거되지 않은 산성 가스 외에 N2 및 O2 등의 가스를 의미한다. In the first reactor 30, the hydrate of sulfur hexafluoride gas is formed and the residual gas is removed. The residual gas means a gas such as N 2 and O 2 in addition to the acid gas not removed from the acid gas removing unit 20.

제1 반응기(30) 내에 존재하는 물의 양은 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스 100 중량부에 대해 210 내지 250 중량부가 될 수 있다. 물의 양이 너무 적으면, 육불화황 가스가 전부 하이드레이트로 되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 물의 양이 너무 많으면, SF6를 회수하기 위해 온도를 상승해야 하는 물의 양이 증가하여 에너지 소비가 증가할 수 있기 때문이다.The amount of water present in the first reactor 30 may be in the range of 210 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of pressurized, cooled, pulverized sulfur hexafluoride gas. If the amount of water is too small, there may arise a problem that not all of the hexafluorosulfur gas becomes hydrate. If the amount of water is too large, the amount of water that needs to be raised in temperature to recover SF 6 increases and energy consumption may increase.

물에는 육불화황 가스의 하이드레이트 형성을 돕기 위해 첨가제가 포함될 수 있다. 첨가제로서는 음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran) 또는 암모늄 염이 있을 수 있다. 더욱 구체적으로 음이온 계면활성제는 소듐도데실술페이트 (Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 또는 선형알킬벤젠술포네이트(Linear Alkyl Benzene Sulfonate, LABS )가 될 수 있다. 또한 암모늄 염으로는 테트라뷰틸암모늄브로마이드 (tetra-n-butyl ammonium bromide)가 될 수 있다.Water may contain additives to aid hydrate formation of sulfur hexafluoride gas. The additive may be an anionic surfactant, tetrahydrofuran or ammonium salt. More specifically, the anionic surfactant may be sodium dodecyl sulphate (SDS) or linear alkyl benzene sulphonate (LABS). The ammonium salt may be tetra-n-butyl ammonium bromide.

음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 또는 암모늄 염은 수용액 100 중량%에 대하여 0.001 내지 5 중량% 첨가될 수 있다. 첨가량이 너무 적으면, 하이드레이트 형성속도의 향상 효과가 미미한 문제가 발생할 수 있다. 첨가량이 너무 많으면, 오히려 하이드레이트 형성에 방해가 되거나 주입한 첨가제량 만큼의 효과가 없을 수 있다. 따라서, 전술한 범위로 첨가량을 조절할 수 있다.The anionic surfactant, tetrahydrofuran or ammonium salt may be added in an amount of 0.001 to 5% by weight based on 100% by weight of the aqueous solution. If the addition amount is too small, the effect of improving the hydrate formation rate may be insignificant. If the addition amount is too large, it may interfere with hydrate formation or may not be as effective as the amount of the added additive. Therefore, the addition amount can be adjusted within the above-mentioned range.

분리된 육불화황 가스 하이드레이트 중 일부는 다시 산성 가스 제거부(20)에 투입되어, 산성 가스 제거부(20)에서 다시 산성 가스를 제거한 후 제1 반응기(30)에 주입하여 육불화황을 추가로 회수하는 것에 사용될 수 있다. 분리된 육불화황 가스 하이드레이트 중 또 다른 일부는 분해 공정을 통해 SO2와 HF로 분해될 수 있다.Some of the separated sulfur hexafluoride gas hydrate is introduced into the acidic gas removing unit 20 to remove the acidic gas again from the acidic gas removing unit 20 and then injected into the first reactor 30 to add sulfur hexafluoride As shown in FIG. Another part of the separated sulfur hexafluoride gas hydrate can be decomposed into SO 2 and HF through the decomposition process.

제1 반응기(30)는 상부와 하부로 분리되어 있으며, 상부는 하이드레이트화 되지 않은 잔류 가스를 포집하여 배출구를 통해 배출하고, 하부는 하이드레이트화된 액체를 제2 반응기(40)로 이동시킨다.The first reactor 30 is separated into an upper portion and a lower portion. The upper portion collects residual gas that has not been hydrated and discharges through the outlet, and the lower portion moves the hydrated liquid to the second reactor 40.

다음으로, 제2 반응기(40)는 제1 반응기(30)와 연결되어 있으며, 제1 반응기(30)에서 형성된 육불화황 가스의 하이드레이트를 해리하고, 수분을 제거하여 육불화황 가스를 회수한다. 제2 반응기(40)에서는 반응기의 온도를 조절하여 간단하게 해리가 가능하다. 구체적으로 온도를 15 내지 50℃로 상승시켜 육불화황 가스의 하이드레이트를 해리할 수 있다. 전술한 범위를 벗어나게 되면, 해리가 원활히 되지 아니하므로, 전술한 범위로 온도를 조절할 수 있다. Next, the second reactor 40 is connected to the first reactor 30 to dissociate the hydrate of the sulfur hexafluoride gas formed in the first reactor 30, to remove water and recover the sulfur hexafluoride gas . In the second reactor (40), the temperature of the reactor can be adjusted to easily dissociate. Specifically, the temperature can be raised to 15 to 50 DEG C to dissociate the hydrate of sulfur hexafluoride gas. If the temperature falls outside the above range, dissociation is not smooth, so that the temperature can be controlled within the above-mentioned range.

육불화황 가스의 하이드레이트가 육불화황 가스와 물로 해리되면, 제2 반응기(40) 상부에는 육불화황 가스와 포화수증기량 만큼의 수분이 존재하게 된다. 이 때 수분을 제거하기 위해 실리카겔, 분자체(molecular sieve) 또는 제올라이트(zeolite)를 이용하여 수분을 흡착 제거하여 순수한 육불화황 가스를 회수할 수 있다. 구체적으로, 실리카겔, 분자체(molecular sieve) 또는 제올라이트(zeolite)가 수분 제거부(50)의 상부에 설치될 수 있다.When the hydrate of the sulfur hexafluoride gas dissociates into sulfur hexafluoride gas and water, there is a sulfur hexafluoride gas and moisture equivalent to the amount of saturated steam in the upper portion of the second reactor 40. At this time, water can be adsorbed and removed by using silica gel, molecular sieve or zeolite to remove moisture, and pure sulfur hexafluoride gas can be recovered. Specifically, a silica gel, a molecular sieve or a zeolite may be provided on the top of the water removing unit 50.

제2 반응기(40) 하부에서는 육불화황 가스가 해리된 물이 포집된다. 포집된 물은 다시 제1 반응기로(30)에 투입되어, 제1 반응기(30)에서 육불화황 가스의 하이드레이트 형성에 사용될 수 있다.In the lower portion of the second reactor (40), water in which sulfur hexafluoride gas dissociates is collected. The collected water is again introduced into the first reactor 30 and can be used to form the hydrate of sulfur hexafluoride gas in the first reactor 30.

회수된 육불화황 가스는 가압부를 통해 가압하여 중전기에 충전될 수 있다. 이 때, 가압은 2 내지 5bar의 압력으로 될 수 있다. 또한 가압된 육불화황 가스는 전술한 제1 반응기(30)를 퍼지하여, 잔류 가스를 제거하는 것에 사용될 수도 있다.The recovered sulfur hexafluoride gas can be pressurized through the pressurizing portion to be charged in the heavy electricity. At this time, the pressure may be 2 to 5 bar. The pressurized sulfur hexafluoride gas may also be used to purge the first reactor 30 described above to remove the residual gas.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example

하이드레이트를 이용한 육불화황 가스의 회수를 위해 밀폐된 300mL의 반응기에 SDBS(소듐도데실벤텐설포네이트)를 0.3 중량% 주입한 물 170mL을 채우고 상부에 99.8% 육불화황 가스를 채웠다. To recover the sulfur hexafluoride gas using hydrate, 170 mL of water injected with 0.3 wt% of SDBS (sodium dodecylbenzenesulfonate) was filled in a sealed 300 mL reactor, and the upper portion was filled with 99.8% sulfur hexafluoride gas.

초기의 운전은 15℃, 17.5bar에서 온도를 점차 낮춰가면서 수행하였다. 하이드레이트 형성반응기는 2℃에서 약 4bar까지 압력이 떨어지면서 하이드레이트가 형성되었다. 이후 형성된 하이드레이트를 회수하기 위해 압력 조절 없이 온도만 15℃로 상승시켰을 때 형성된 하이드레이트가 해리되면서 초기 온도 압력인 15℃ 17.5bar 수준을 회복하는 것을 보였다. 즉, 하이드레이트 상으로 포집된 육불화황의 거의 전량을 회수 할 수 있었다.The initial operation was carried out while gradually lowering the temperature at 15 ° C and 17.5 bar. The hydrate formation reactor formed hydrate as the pressure dropped to about 4 bar at 2 ° C. When the temperature was raised to 15 ° C without regulating the pressure to regenerate the formed hydrate, the hydrate formed disappeared and the initial temperature pressure of 15 ° C was recovered to the level of 17.5 bar. That is, almost all of the sulfur hexafluoride trapped on the hydrate phase could be recovered.

비교예Comparative Example

비교예는 실시예와 동일하게 실시하였으나, 물을 첨가하지 아니하였다. 온도를 낮추어감에 따라 압력도 낮아져 2℃, 12.2bar까지 낮아졌으나, 하이드레이트가 형성되지 아니하였다. 온도를 15℃로 상승시켰을 때, 초기 온도 압력인 15℃ 17.5bar로 회복하였다.Comparative Example was carried out in the same manner as in Example, but no water was added. As the temperature was lowered, the pressure was lowered to 2 캜 and decreased to 12.2 bar, but no hydrate was formed. When the temperature was raised to 15 ° C, the initial temperature was restored to 15.5 ° C, 17.5 bar.

도 2에서는 실시예 및 비교예의 시간별 온도 및 압력을 나타내었다.FIG. 2 shows the temperature and pressure in the Examples and Comparative Examples with respect to time.

본 발명은 상기 실시예 들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10 : 회수부 20 : 산성 가스 제거부
30 : 제1 반응기 40 : 제2 반응기
10: recovery part 20: acid gas removal
30: first reactor 40: second reactor

Claims (22)

폐 육불화황 가스를 회수하는 단계;
회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계;
산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각하는 단계;
가압, 냉각된 폐 육불화황 가스에 물을 첨가하여, 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계; 및
육불화황 가스의 하이드레이트를 해리하고, 수분을 제거하여 육불화황 가스를 회수하는 단계
를 포함하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
Recovering waste sulfur hexafluoride gas;
Removing the acidic gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas;
Pressurizing and cooling the waste gas hexafluoride gas from which the acid gas has been removed;
Adding water to the pressurized and cooled sulfur hexafluoride gas stream to form a hydrate of sulfur hexafluoride gas and removing the residual gas; And
Dissociating the hydrate of sulfur hexafluoride gas, and removing moisture to recover the hexafluorosulfur gas
And separating and recovering the sulfur hexafluoride gas.
제1항에 있어서,
상기 폐 육불화황 가스를 회수하는 단계에서,
폐 육불화황 가스는 HF 10 내지 10,000 ppmv, SO2 10 내지 1,000ppmv, N2 0.1 내지 5 부피%, SOF2 10 내지 5,000ppmv, SOF4 10 내지 1,000ppmv, O2 0.1 내지 5 부피% 및 잔부로 SF6를 포함하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
In the step of recovering the waste sulfur hexafluoride gas,
10 to 10,000 ppmv of HF, 10 to 1,000 ppmv of SO 2 , 0.1 to 5% by volume of N 2 , 10 to 5,000 ppmv of SOF 2 , 10 to 1,000 ppmv of SOF 4 , 0.1 to 5% by volume of O 2 , parts of separation and recovery method of SF6 gas containing SF 6.
제2항에 있어서,
상기 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계에서,
상기 산성 가스는 HF 및 SO2, SOF2, 또는 SOF4인 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
3. The method of claim 2,
In the step of removing the acid gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas,
Wherein the acidic gas is HF and SO 2 , SOF 2 , or SOF 4 .
제1항에 있어서,
상기 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계는
NaOH 또는 Ca(OH)2를 포함하는 수용액으로 세정하여 산성 가스를 제거하는 것인 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
The step of removing the acid gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas
NaOH or Ca (OH) 2 to remove the acidic gas.
제1항에 있어서,
상기 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스를 제거하는 단계는
활성탄 또는 분자체를 첨가하여 산성 가스를 제거하는 것인 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
The step of removing the acid gas present in the recovered sulfur hexafluorosulfur gas
A method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas, wherein activated gas or molecular sieve is added to remove acid gas.
제1항에 있어서,
상기 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압, 냉각하는 단계는
산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 1 내지 15bar의 압력 및 0 내지 10℃의 온도로 가압, 냉각하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
The step of pressurizing and cooling the pulverized sulfur hexafluoride gas from which the acid gas has been removed
A method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas in which acidic gas is removed and which is pressurized and cooled at a pressure of 1 to 15 bar and a temperature of 0 to 10 ° C.
제1항에 있어서,
육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계에서,
상기 잔류 가스는 N2 및 O2를 포함하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
In the step of forming the hydrate of sulfur hexafluoride gas and removing the residual gas,
Wherein the residual gas comprises N 2 and O 2 .
제1항에 있어서,
육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하고 잔류 가스를 제거하는 단계는
상기 가압, 냉각된 폐 육불화황 가스 100 중량부에 대해 물 210 내지 250 중량부를 첨가하는 것을 포함하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
The step of forming the hydrate of sulfur hexafluoride gas and removing the residual gas
And adding 210 to 250 parts by weight of water to 100 parts by weight of the pressurized and cooled sulfur hexafluoride gas.
제1항에 있어서,
상기 물에 음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 또는 암모늄 염이 첨가된 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
A method for separating and recovering sulfur hexafluoride gas to which an anionic surfactant, a tetrahydrofuran or an ammonium salt is added to the water.
제9항에 있어서,
상기 음이온 계면활성제는 소듐도데실술페이트 또는 선형알킬벤젠술포네이트인 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein said anionic surfactant is sodium dodecylsulfate or linear alkylbenzene sulfonate.
제9항에 있어서,
상기 암모늄 염은 테트라뷰틸암모늄브로마이드인 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein said ammonium salt is tetrabutylammonium bromide.
제9항에 있어서,
상기 음이온 계면활성제, 테트라하이드로퓨란 또는 암모늄 염은 수용액 100중량%에 대해 0.001 내지 5 중량% 첨가되는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the anionic surfactant, tetrahydrofuran or ammonium salt is added in an amount of 0.001 to 5% by weight based on 100% by weight of the aqueous solution.
제1항에 있어서,
상기 육불화황 가스의 하이드레이트를 15 내지 50℃의 온도에서 해리하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
And separating and recovering the sulfur hexafluoride gas dissociating the hydrate of the sulfur hexafluoride gas at a temperature of 15 to 50 캜.
제1항에 있어서,
회수된 육불화황 가스를 가압하여 중전기에 충전하는 단계를 더 포함하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of pressurizing the recovered sulfur hexafluoride gas to charge the heavy fuel cell.
폐 육불화황 가스를 회수하는 회수부;
상기 회수부와 연결되며, 회수된 폐 육불화황 가스에 존재하는 산성 가스가 제거되는 산성 가스 제거부;
상기 산성 가스 제거부와 연결되고, 산성 가스가 제거된 폐 육불화황 가스를 가압 또는 냉각하여, 내부에 포함된 물과 함께 육불화황 가스의 하이드레이트를 형성하는 제1 반응기; 및
상기 제1 반응기와 연결되어, 형성된 육불화황 가스의 하이드레이트를 이송 받아, 감압 또는 승온하여, 육불화황 가스를 해리 후 분리하는 제2 반응기;
를 포함하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
A recovery unit for recovering waste sulfur hexafluoride gas;
An acidic gas removal unit connected to the recovery unit and removing an acidic gas present in the recovered sulfur hexafluoride gas;
A first reactor connected to the acid gas removing unit to pressurize or cool the waste sulfur hexafluoride gas from which the acid gas has been removed to form a hydrate of sulfur hexafluoride gas together with the water contained therein; And
A second reactor connected to the first reactor for receiving the hydrate of the sulfur hexafluoride gas and decompressing or raising the temperature to dissociate and separate the hexafluorosulfur gas;
And separating and recovering the sulfur hexafluoride gas.
제15항에 있어서,
상기 산성 가스 제거부는 NaOH 또는 Ca(OH)2를 포함하는 수용액이 투입되어, 상기 폐 육불화황 가스를 세정하는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the acidic gas removing unit is an apparatus for separating and recovering sulfur hexafluoride gas that is supplied with an aqueous solution containing NaOH or Ca (OH) 2 to clean the sulfur hexafluoride gas.
제15항에 있어서,
상기 산성 가스 제거부는 활성탄 또는 분자체가 투입되는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the acidic gas removing unit separates and recovers sulfur hexafluoride gas into which activated carbon or molecular sieve is charged.
제15항에 있어서,
상기 제1 반응기는 1 내지 15bar의 압력 및 0 내지 10℃의 온도로 유지되는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the first reactor is maintained at a pressure of 1 to 15 bar and a temperature of 0 to 10 < 0 > C.
제15항에 있어서,
상기 제1 반응기는 상부와 하부로 구성되며, 상기 상부는 N2 및 O2를 포함하는 잔류가스를 포집하여 배출하고, 상기 하부는 하이드레이트화된 액체를 수집하여, 상기 제2 반응기로 이동시키는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
The first reactor is composed of an upper part and a lower part, and the upper part collects and discharges the residual gas including N 2 and O 2 , and the lower part collects the hydrated liquid and transfers the liquid to the second reactor A device for separating and recovering sulfur fluoride gas.
제15항에 있어서,
상기 제2 반응기는 15 내지 50℃의 온도로 유지되는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
And the second reactor is maintained at a temperature of 15 to 50 ° C.
제15항에 있어서,
상기 제2 반응기의 상부는 실리카겔, 분자체(molecular sieve) 또는 제올라이트(zeolite)가 설치된 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
And an upper portion of the second reactor is provided with a silica gel, a molecular sieve or zeolite.
제15항에 있어서,
상기 제2 반응기의 하부에는 육불화황 가스가 해리된 물이 포집되고, 포집된 물은 상기 제1 반응기에 투입되어, 육불화황 가스의 하이드레이트의 형성에 사용되는 육불화황 가스의 분리 및 회수 장치.
16. The method of claim 15,
Water separated from the sulfur hexafluoride gas is collected in the lower portion of the second reactor and the collected water is introduced into the first reactor to separate and recover the sulfur hexafluoride gas used for forming the hydrate of sulfur hexafluoride gas Device.
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