一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置，其特征在于，包括压力监测模块、三通转换阀、直通阀组、增压阀组、高真空阀组、化学处理装置、混合气体分离装置和压缩回收装置；六氟化硫/氮气混合气体气室通过压力监测模块连接三通转换阀的入口，三通转换阀的第一出口通过增压阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第二出口通过直通阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第三出口通过高真空阀组连接混合气体分离装置的入口；混合气体分离装置的出口依次连接化学处理装置和压缩回收装置。整个分离回收过程全程无泄漏，又可以回收重复利用SF6气体，既满足环保要求，又可以降低生产成本。

A kind of environmental protection type six sulfur / nitrogen gas mixture gas separation unit and method

The invention discloses an environment-friendly six fluoride sulfur / nitrogen mixed gas separation recovery device, which is characterized in that the pressure monitoring module, including three conversion valve, through the valve group, booster valve group, high vacuum valve, chemical processing device, gas separation device and compression recovery device; six fluoride sulfur / nitrogen mixture the gas chamber through the pressure monitoring module is connected with three conversion valve entrance, entrance first outlet three way switch valve is connected with the gas mixture through the booster valve group separation device, three conversion valve second through direct export entrance valve group is connected with the mixed gas separation device, entrance three conversion valve third is connected with the outlet of mixed gas the high vacuum valve group separation device; device and compression recovery device of mixed gas separation device connected to the chemical treatment of export. The whole process of separation and recovery has no leakage in the whole process, and can recycle SF6 gas. It can not only meet the requirements of environmental protection, but also reduce the cost of production.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置及方法
本专利技术属于气体回收
，特别涉及一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置及方法。
技术介绍
SF6气体因其优异的绝缘和灭弧性能，是迄今为止唯一得到工业应用的绝缘气体，已经广泛应用于断路器、全封闭组合电器(GIS)、电力变压器、直流输电换向阀和电流互感器等设备中。但是，SF6气体是强温室效应气体，其全球变暖系数约为二氧化碳(CO2)的23900倍，一旦泄露会对环境产生长期持续的污染，全球范围内对SF6气体使用的限制越来越严格，其替代、减量使用是大势所趋。在SF6中加入N2、CO2或空气等普通气体构成二元混合气体显出多方面的优越性。目前，仅有六氟化硫/氮气混合气体在工程实际中得到了部分应用，但仅局限于气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)和GIS设备的母线气室。目前，针对六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置的研究较少，尚未见有工程应用的报道。混合气体的分离回收效果不仅影响电力设备的生成运行成本，更加直接影响环境，一旦分离回收过程中发生泄露，会对环境产生长期持续的影响。同时，混合气体的回收利用可以有效降低SF6的生产用量以及生产成本。因此，研发六氟化硫/氮气混和气体分离回收装置，既有现实的迫切需求，又有技术挑战，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置及方法，以解决上述技术问题。本专利技术装置采用分子筛吸附材料进行分离，是一种环境友好型装置。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置，包括压力监测模块、三通转换阀、直通阀组、增压阀组、高真空阀组、混合气体分离装置、排空装置、化学处理装置和压缩回收装置；六氟化硫/氮气混合气体气室通过压力监测模块连接三通转换阀的入口，三通转换阀的第一出口通过增压阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第二出口通过直通阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第三出口通过高真空阀组连接混合气体分离装置的入口；混合气体分离装置的出口连接双通转换阀，双通转换阀的第一出口通过真空泵连接排空装置，双通转换阀的第二出口依次连接化学处理装置和压缩回收装置。进一步的，压力监测模块为气压表或气压传感器，六氟化硫/氮气混合气体气室通过管路连接三通转换阀的入口；混合气体气室与三通转换阀的入口之间的管路上设有第一电磁阀和气压表；增压阀组包括串联的无油增压泵和第二电磁阀；直通阀组包括串联的减压阀和第三电磁阀；高真空阀组包括串联的高真空泵和第四电磁阀；混合气体分离装置包括串联的第五电磁阀和分离装置；压缩回收装置包括串联的第六电磁阀、压缩机和存储装置。进一步的，分离装置填充有用于吸附氮气的分子筛吸附材料，通过变压吸附法，可以完成分子筛材料的循环重复利用。进一步的，化学处理装置用于过滤SF6分解气体。一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收方法，包括：首先，根据压力监测模块监测到的混合气体压力，通过三通转换阀选择不同的气路，对不同压力的混合气体进行不同的处理：当混合气体压力P>Abar时，选择直通阀组；通过直通阀组将混合气体减压后送入分离装置；当压力0.1bar<P<Abar时，选择增压阀组，将混合气体增压后，送进分离装置；当压力P<0.1bar时，用三通转换阀选择高真空阀组，对六氟化硫/氮气混合气体气室进行抽真空处理，将六氟化硫/氮气混合气体气室抽真空至10-4～10-3mbar，然后将混合气体送入分离装置；在分离装置内，混合气体中的N2分量被装置内的分子筛材料吸附过滤，而SF6分量则无吸附地通过分离装置；在排空装置内，分子筛材料通过真空泵减压后，可以将其吸附的氮气解吸，然后将氮气进行排空，保证分子筛吸附材料的循环重复利用。然后分离后的SF6气体通过化学处理装置；化学处理装置对可能存在的SF6分解气体进行过滤处理，最后过滤后的SF6通过压缩回收装置压缩存储。进一步的，A＝3。相对于现有技术，本专利技术据有以下有益效果：本专利技术整个分离回收过程全程无泄漏，又可以回收重复利用SF6气体，既满足环保要求，又可以降低生产成本，且整套装置成本较低，具备良好的推广前景和使用价值。本专利技术装置可以根据实际需求对高压电气设备混合气体，通过可循环重复利用的分子筛吸附材料进行分离，然后将SF6进行压缩回收。本专利技术装置采用全内置减压阀设计，保证各个气路气体封闭无泄漏，混合气体混合气体气室与压力监测装置均采用标准接口，三通转换阀端部配备标准接口组件，方便与直通阀路、增压阀路或者高真空阀路电磁阀的连接。本专利技术装置包含压力监测装置，三通转换阀根据压力监测装置监测到的混合气体的不同压力，选择不同的阀路对混合气体进行处理，最后进行压缩回收。本专利技术高真空模块可以对混合气体混合气体气室及主管路进行抽真空处理，防止残余气体的泄漏及对后续工作的影响。本专利技术通过化学处理模块，可以将混合气体中可能存在的SF6分解气体进行过滤，最后进行压缩回收。本专利技术整个混合气体分离回收装置采用全内置减压阀设计，保证各个气路封闭、无泄漏，混合气体通过树脂吸附材料进行分离，整个分离回收装置是一种环保型装置。各气室与各电磁阀配备标准接口组件，方便各个混合气体气路的连接。附图说明图1为本专利技术一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置的系统构成图；图2为本专利技术一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置的结构示意图。具体实施方式请参阅图1所示，本专利技术一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置，包括压力监测模块、三通转换阀、直通阀组、增压阀组、高真空阀组、混合气体分离装置、排空装置、化学处理装置和压缩回收装置。混合气体气室通过压力监测模块连接三通转换阀的入口，三通转换阀的第一出口通过增压阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第二出口通过直通阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第三出口通过高真空阀组连接混合气体分离装置的入口；混合气体分离装置的出口连接双通转换阀，双通转换阀的第一出口通过真空泵连接排空装置，双通转换阀的第二出口依次连接化学处理装置和压缩回收装置。请参阅图2所示，压力监测模块3为气压表或气压传感器，混合气体气室1通过管路连接三通转换阀4的入口；混合气体气室1与三通转换阀4的入口之间的管路上设有第一电磁阀2和气压表3。增压阀组包括串联的无油增压泵5和第二电磁阀6；直通阀组包括串联的减压阀7和第三电磁阀8；高真空阀组包括串联的高真空泵9和第四电磁阀10；混合气体分离装置包括串联的第五电磁阀11和分离装置12；排空装置及化学处理装置16通过双通转换阀13与分离装置12连接；排空装置包括真空泵14和排空装置15；SF6气体化学处理装置包括化学处理装置17；压缩回收装置包括串联的第六电磁阀17、压缩机18和存储装置19。本专利技术一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收方法，包括以下步骤：首先打开第一电磁阀2，根据压力监测模块3监测到的混合气体压力，通过三通转换阀4选择不同的气路，对不同压力的混合气体进行不同的处理：当混合气体压力P>Abar时(A＝3)，选择直通阀组，打开减压阀7和第三电磁阀8，关闭第二电磁阀6和第四电磁阀10；通过直通阀组的减压阀7将混合气体减压至Abar后经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置，其特征在于，包括压力监测模块、三通转换阀、直通阀组、增压阀组、高真空阀组、混合气体分离装置、排空装置、化学处理装置和压缩回收装置；六氟化硫/氮气混合气体气室通过压力监测模块连接三通转换阀的入口，三通转换阀的第一出口通过增压阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第二出口通过直通阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第三出口通过高真空阀组连接混合气体分离装置的入口；混合气体分离装置的出口连接双通转换阀；双通转换阀的第一出口通过真空泵连接排空装置；双通转换阀的第二出口依次连接化学处理装置和压缩回收装置。

【技术特征摘要】
1.一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置，其特征在于，包括压力监测模块、三通转换阀、直通阀组、增压阀组、高真空阀组、混合气体分离装置、排空装置、化学处理装置和压缩回收装置；六氟化硫/氮气混合气体气室通过压力监测模块连接三通转换阀的入口，三通转换阀的第一出口通过增压阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第二出口通过直通阀组连接混合气体分离装置的入口，三通转换阀的第三出口通过高真空阀组连接混合气体分离装置的入口；混合气体分离装置的出口连接双通转换阀；双通转换阀的第一出口通过真空泵连接排空装置；双通转换阀的第二出口依次连接化学处理装置和压缩回收装置。2.根据权利要求1所述的一种环保型六氟化硫/氮气混合气体分离回收装置，其特征在于，压力监测模块(3)为气压表或气压传感器，六氟化硫/氮气混合气体气室通过管路连接三通转换阀(4)的入口；混合气体气室(1)与三通转换阀(4)的入口之间的管路上设有第一电磁阀(2)和气压表(3)；增压阀组包括串联的无油增压泵(5)和第二电磁阀(6)；直通阀组包括串联的减压阀(7)和第三电磁阀(8)；高真空阀组包括串联的高真空泵(9)和第四电磁阀(10)；混合气体分离装置包括串联的第五电磁阀(11)和分离装置(12)；排空装置及化学处理装置(16)通过双通转换阀(13)与分离装置(12)连接；排空装置包括真空泵(14)和排空装置(15)；压缩回收装置包括串联的第六电磁阀(17)、压缩机(18)和存储装置(19)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩彦华，盛勇，李文慧，杨鼎革，吴经锋，齐卫东，于国夫，左坤，杨传凯，毛辰，刘强，周艺环，张璐，丁卫东，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11