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    国外SF6 提纯回收技术如何?
    2024-04-22 信息编号:1344849 收藏
答:为了保证 SF6 在使用中的良好性能,在电气设备解体
时将设备中已含杂质的 SF6 气体抽出,经提纯回收后再重复使
用。为此,国外诸多公司均研究开发了 SF6 提纯回收方法,大
多采用变压吸附、膜分离、液化或它们的组合。以下为国外一
371电力设备用SF6 气体技术问答
些公司近年来研究开发的SF6 提纯回收方法。
(1)昭和电工株式会社。
该公司专利JPkokai297910 (1998)中采用一吸附剂吸附
去除 SF6 的分解产物。吸附剂为载有铝酸钠的活性炭 (10g
NaAlO2/100mL活 性 炭 )。吸 附 后 SF6 中 所 含 的 HF、SO2、
SOF2、SO2F2、SF4 等均被除去。
(2)AlliedSignal。
该公司专利 US5720797 (1998)中,采用变压吸附法从低
含量的 SF6 的气流中回收 SF6。所用吸附剂为孔径大于 5×
10—10m 的沸石,吸附压力至少为1.36MPa,温度为常温。实例
中含质量分数为18.39% 的 SF6 及空气的混合气体,经吸附后
流出的气体仅含0.2%左右的SF6。吸附剂经减压解吸后,可得
到较高浓度的SF6。工业生产中SF6 常由精馏制得,塔顶馏出物
含少量SF6,用该专利方法可回收。
图6-7 SF6 分离回收流程图
(3)东芝株式会社。
专利JP Kokai110284 (2001)中的 SF6 分离回收流程如
图6-7所示。图6-7中绝缘设备中含 SF6 的待回收气体经装有
471第6章 SF6 气体的回收处理再利用技术
氢氧化钙吸附剂的过滤器,将 SF6 分解产物 (HF等)中和除
去。再经加压泵/真空泵、缓冲罐进入气体分离装置即变压吸附
装置,内装粒径为5×10—10m 的沸石,它可吸附氮而不吸附SF6
(图 6-8为 SF6/N2 混合气体分离流程,吸附压力为 0.2~
0.5MPa),未被吸附但浓度提高了的 SF6 气体进入液化器,它
被冷冻器冷却。液化的 SF6 进入贮罐贮存。液化后分出的不凝
缩气体回入缓冲罐。变压吸附后解吸的气体经贮罐中吸附剂
(10×10—10m 沸石)吸附 SF6 后,或排放,或循环回入绝缘设
备,而解吸的SF6 回入缓冲罐。流程中设有一控制装置,借以
调控整个分离回收装置。
图6-8 SF6/N2 混合气体分离流程图
(4)三菱电机株式会社。
专利JP Kokai285719 (1997)中,SF6 提纯回收流程见
图6-9。绝缘设备中含有分解产物等杂质的 SF6 气体,先经过
滤器去除金属氟化物,再经装有氢氧化钙水溶液的吸收器去除
SF6 分解产物,然后经冷却凝缩去除大部分水分后,进入装有沸
石的脱水器,此后进入液化器,使液化的 SF6 与氮、氧、CF4
等不凝缩气体分离,液化的 SF6 经减压汽化后,再返回绝缘
设备。
(5)山阳电子工业株式会社。
专利JPKokai246042 (2000)中,用变压吸附和液化方法
571电力设备用SF6 气体技术问答
图6-9 SF6 提纯回收流程图
1—绝缘设备;2—过滤器 (去除金属氟化物);3—送气吸气装
置;4—分解气体吸收器;5—脱水器;6—液化器 (去除空气);
7—汽化器;8—减压阀
分离提纯含有杂质的 SF6 气体。绝缘设备中的气体先经加压冷
却液化,液化温度为 —40℃ (用液氮冷却),压力为 3MPa以
上。未液化气体经吸附剂沸石吸附氮气 (不吸附SF6)后,未吸
附的SF6 循环回入液化系统。用此装置可回收到几乎100%纯度
的SF6,而变压吸附解吸出来的氮气不含SF6。
(6)日立酸素 (株)。
专利JPKokai159511 (2000)中,采用两种吸附剂去除 SF6
中的不同杂质。第一种吸附剂为含 NaOH 的Ca(OH)2,用于吸附
(中和)酸性SF6 分解产物 (如 HF、SO2)。第二种吸附剂为活性
氧化铝或沸石,用于吸附其他分解产物 (如 SF4、SOF2、SO2F2
等)。第一种与第二种吸附剂质量比为4~5∶1。吸附前气体中
HF体积分数为5000×10—6,其他杂质均为1000×10—6,吸附
后均检测不出 (检测下限:HF为0.1×10—6;SO2、SF4 为0.2
×10—6;SOF2、SO2F2 为10×10—6)。如仅用氧化铝或将氧化
铝与氢氧化钙预混后作吸附剂,吸附效果有所降低。
(7)旭硝子株式会社。
专利JPKokai38145 (2001)中,提供一种含微量SF6 排气
的无害化处理方法。在回收 SF6 的分离提纯过程中,虽然尽量
降低排气中SF6 的含量,但仍难免会有微量混入,因此对其进
行无害化处理是必要的。按该专利,含 SF6 的气体与天然气
671第6章 SF6 气体的回收处理再利用技术
(可燃气)、空气 (助燃气)和水一起在1100~1400℃燃烧炉内
进行热分解,使排气通过pH 值为7~11的 NaOH 水溶液,其
中酸性成分被吸收,然后气体即可排放。再用碳酸钙或氢氧化
钙水溶液中和吸收液,生成的非水溶性钙盐被分离出,可加以
利用,母液可排放,也可用于配制 NaOH 水溶液。
  • 聚合物薄膜法分离SF6/N2 混合气体的分离过程如何?
    答:以下以某聚合物薄膜法分离装置为例,简述SF6/N2混合气体的分离过程,装置流程如图6-6所示。薄膜可以选择碳分子筛薄膜、聚酰亚胺薄膜或聚碳酸酯作为分离薄膜。聚合物薄膜法的基本装置主要由薄膜分...
    04-22
  • 变压吸附法分离SF6/N2 混合气体的过程如何?
    答:选择一种合适的沸石,就可以实现从SF6/N2混合气体中分离SF6气体。选取Ca-A型(有效微孔直径为0.5nm)沸石作为主吸附材料,Na-X型(有效微孔直径为1nm)沸石作为辅助吸附材料。前者可以吸附大量的N2分子,而...
    04-22
  • 目前在国际上SF6 和 N2 混合气体分离方法有哪些?
    答:目前,国内外普遍认为,在找到替代品之前,减少SF6气体的温室危害的一个较好的办法是用混合气体代替纯SF6气体充当绝缘介质,以减少SF6气体的用量。混合气体通常指的是SF6/N2,或者SF6/CO2,其中SF6/N2具有...
    04-22
  • 国内市场上SF6 气体回收处理后的储存方法主要有哪些?
    答:SF6气体在常温常压下为气态,在一定的温度、压力下才会液化,温度升高,随后其对应的液化压力相应升高。如100%SF6气体,在10℃时,液化压力约为1.5MPa;在20℃861第6章SF6气体的回收处理再利用技术时,液化...
    04-22
  • SF6 电气设备中有毒粉末处理的流程是什么?
    答:(1)电气设备中有毒粉末的形成。断路器在大电流开断时的弧光电作用下,SF6将会发生分解,在放电终了时,大部分分解物又复合成SF6,少量完全分解成SF4和F2。而F2又可与电极材料中的金属发生反应,反应式为2S...
    04-22
  • 目前SF6 气体净化处理技术主要有哪些?
    答:SF6气体在电气设备中经电弧放电、电晕和火花作用下,会分解为离子状态的硫和氟,当有水分、空气和金属的介质存在时,SF6会水解和化合为多种有毒、腐蚀性气体和固体分解物。这些分解气体主要有氟化亚...
    04-22