[發明專利]一種采用膜分離法回收混合氣中六氟化硫的方法

無效

• 申請號: 201110214947.9
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102327727A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李中元
• 申請（專利權）人: 天津市泰亨氣體有限公司
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;C01B17/45
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明涉及一種化工產品，特別是一種采用一種膜分離法回收混合氣中六氟化硫的方法，適合于回收六氟化硫。

背景技術

本品是已知化學安定性最好的物質之一，其惰性與氮氣相似。它具有極好的熱穩定性，純態下即使在500℃以上也不分解。六氟化硫具有卓越的電絕緣性和滅弧特性，相同條件下，其絕緣能力為空氣、氮氣的2.5倍以上，滅弧能力為空氣的100倍。六氟化硫的熔點為-50.8℃，可作為-45～0℃溫度范圍內的特殊制冷劑，又因其耐熱性好，是一種穩定的高溫熱載體。六氟化硫因上述及其它優良特性，近年來被廣泛用于電力、電子、電氣行業和激光、醫療、氣象、制冷、消防、化工、軍事、宇航、有色冶金、物理研究等。

發明內容

本發明所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，原有技術是將純化過程中的六氟化硫直接排空，采用本法會大大提高回收率，本方法提供了一種設備及工藝。

一種膜分離法回收混合氣中六氟化硫的方法，其特征在于混合氣體硫、四氟化碳和氮氣的混合氣體先經過一過濾器除去其中的有害分解產物，再經過膜分離單元使氮氣和六氟化硫與四氟化碳分離，之后再控制溫度100-180℃，使六氟化硫液化而四氟化碳保持氣體狀態，從而使六氟化硫與四氟化碳分離。

本發明公開了一種膜分離法回收混合氣中六氟化硫的方法，混合氣體硫、四氟化碳和氮氣的混合氣體先經過一過濾器除去其中的有害分解產物，再經過膜分離單元使氮氣和六氟化硫與四氟化碳分離，之后再控制溫度使六氟化硫液化而四氟化碳保持氣體狀態，從而使六氟化硫與四氟化碳分離。液化后的六氟化硫汽化后重新返回使用。使用過的六氟化硫氣體如果直接排放，第一會造成對大氣環境的污染(溫室效應)，第二也是不經濟的。

本發明制備的六氟化硫，常溫常壓下為無色、無味、無毒、無腐蝕性、不燃、不爆炸的氣體，密度約為空氣的5倍，標準狀態下密度為6.0886kg/立米.在低溫和加壓情況下呈液態，冷凍后變成白色固體。升華溫度為-63.9℃，熔點-50.8℃，臨界溫度45.55℃，臨界壓力為3.759MPa。六氟化硫具有良好的化學穩定性和熱穩定性，卓越的電絕緣性和滅弧性能

SF6氣體不溶于水和變壓器油，在熾熱的溫度下，它與氧氣、氬氣、鋁及其他許多物質不發生作用。但在電弧和電暈的作用下，SF6氣體會分解，產生低氟化合物，這些化合物會引起絕緣材料的損壞，且這些低氟化合物是劇毒氣體。SF6的分解反應與水分有很大關系，因此要有去潮措施。

SF6的密度是空氣的5倍，極易存積在低洼處，在常溫下性質穩定，在電弧作用下易生成有毒物質。

純凈的SF6氣體無色、無味、無臭、不燃，在常溫下化學性質穩定，屬惰性氣體。但在電力行業，由于六氟化硫氣體(SF6)主要是作為絕緣和滅弧介質而廣泛應用于高壓開關及其設備，在斷路器和GIS操作過程中，由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會進行分解，它的分解物遇到水分后會變成腐蝕性電解質。尤其是有些高毒性分解物.如SF4、S2F2、S2F10SOF2、HF和S02，它們會刺激皮膚、眼睛、粘膜，如果吸入量大，還會引起頭暈和肺水腫，甚至致人死亡。

SF6氣體液化溫度：它在一個大氣壓下(即0.1MPa)，液化溫度為-62℃；在1.2MPa壓力下，液化溫度為0℃；一般充入斷路器的SF6氣體壓力為0.35～0.65MPa范圍(由充氣時的環境溫度具體確定)，其液化溫度為-40℃。

附圖說明：

圖1為膜分離法回收六氟化硫工藝流程；其中1-配電設備；2-洗滌/過濾器；3-增壓泵；4-膜分離裝置；5-冷凝器；6-汽化器；7-混合器；8-氮氣循環管。

具體實施方式：

下面結合實施例說明本發明，這里所述實施例的方案，不限制本發明，本領域的專業人員按照本發明的精神可以對其進行改進和變化，所述的這些改進和變化都應視為在本發明的范圍內，本發明的范圍和實質由權利要求來限定。

實施例1

混合氣體硫、四氟化碳和氮氣的混合氣體先經過一過濾器除去其中的有害分解產物，再經過膜分離單元使氮氣和六氟化硫與四氟化碳分離，之后再控制溫度100℃，使六氟化硫液化而四氟化碳保持氣體狀態，從而使六氟化硫與四氟化碳分離。

實施例2

混合氣體硫、四氟化碳和氮氣的混合氣體先經過一過濾器除去其中的有害分解產物，再經過膜分離單元使氮氣和六氟化硫與四氟化碳分離，之后再控制溫度180℃，使六氟化硫液化而四氟化碳保持氣體狀態，從而使六氟化硫與四氟化碳分離。

實施例3

混合氣體硫、四氟化碳和氮氣的混合氣體先經過一過濾器除去其中的有害分解產物，再經過膜分離單元使氮氣和六氟化硫與四氟化碳分離，之后再控制溫度150℃，使六氟化硫液化而四氟化碳保持氣體狀態，從而使六氟化硫與四氟化碳分離。