专利名称：采取膜分离和选择性吸附回收六氟化硫的方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品，特别是一种采取膜分离和选择性吸附相结合的工艺分离回收氮气-六氟化硫混合气中的六氟化硫的方法，适合于生产六氟化硫。
背景技术：
本品是已知化学安定性最好的物质之一，其惰性与氮气相似。它具有极好的热稳定性，纯态下即使在500°C以上也不分解。六氟化硫具有卓越的电绝缘性和灭弧特性，相同条件下，其绝缘能力为空气、氮气的2. 5倍以上，灭弧能力为空气的100倍。六氟化硫的熔点为-50. 8°C，可作为-45 0°C温度范围内的特殊制冷剂，又因其耐热性好，是一种稳定的高温热载体。六氟化硫因上述及其它优良特性，近年来被广泛用于电力、电子、电气行业和激光、医疗、气象、制冷、消防、化工、军事、宇航、有色冶金、物理研究等。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，原有技术是将纯化过程中的六氟化硫直接排空，采用本法会大大提高回收率，本方法提供了一种设备及工艺。一种采取膜分离和选择性吸附相结合的工艺分离回收氮气-六氟化硫混合气中的六氟化硫的方法，其特征在于混合器中六氟化硫体积分数为5% _30%，用做铸镁保护气，其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10X10-6以下。本发明公开了一种采取膜分离和选择性吸附相结合的工艺分离回收氮气-六氟化硫混合气中的六氟化硫的方法，混合器中六氟化硫体积分数为5% 30%，用做地下电缆的绝缘填充气；也可分离六氟化硫与空气的混合气(含六氟化硫0. 05% )，用做铸镁保护气。其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10X10-6以下。使用过的六氟化硫气体如果直接排放，第一会造成对大气环境的污染(温室效应)，第二也是不经济的。本发明制备的六氟化硫，常温常压下为无色、无味、无毒、无腐蚀性、不燃、不爆炸的气体，密度约为空气的5倍，标准状态下密度为6. 0886kg/立米.在低温和加压情况下呈液态，冷冻后变成白色固体。升华温度为-63.9°C，熔点_50.8°C，临界温度45. 55°C，临界压力为3. 759MPa。六氟化硫具有良好的化学稳定性和热稳定性，卓越的电绝缘性和灭弧性能SF6气体不溶于水和变压器油，在炽热的温度下，它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。但在电弧和电晕的作用下，SF6气体会分解，产生低氟化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这些低氟化合物是剧毒气体。SF6的分解反应与水分有很大关系， 因此要有去潮措施。SF6的密度是空气的5倍，极易存积在低洼处，在常温下性质稳定，在电弧作用下易生成有毒物质。纯净的SF6气体无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。但在电力行业，由于六氟化硫气体(SF6)主要是作为绝缘和灭弧介质而广泛应用于高压开关及其设备，在断路器和GIS操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物.如SF4、S2F2、S2F10 S0F2、HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会弓I起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。SF6气体液化温度它在一个大气压下(即0. IMPa)，液化温度为_62°C ；在1. 2MPa 压力下，液化温度为0°c ；—般充入断路器的SF6气体压力为0.35 0·65ΜΙ^范围(由充气时的环境温度具体确定)，其液化温度为-40°C。
图1为回收六氟化硫的膜分离-吸附工艺流程；其中1-混合气；2-—级膜分离器；3- 二级膜分离器；4-SF6贮槽；5- —级吸附器；6- 二级吸附器；7，8-富氮气流；9-含微量SF6的氮气流。
具体实施例方式下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。实施例1混合器中六氟化硫体积分数为5%，用做地下电缆的绝缘填充气；也可分离六氟化硫与空气的混合气(含六氟化硫0. 05% )，用做铸镁保护气。其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10X10—6以下，具体见图1。实施例2混合器中六氟化硫体积分数为30%，用做地下电缆的绝缘填充气；也可分离六氟化硫与空气的混合气(含六氟化硫0. 05% )，用做铸镁保护气。其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10X10-6以下，具体见图1。实施例3混合器中六氟化硫体积分数为25%，用做地下电缆的绝缘填充气；也可分离六氟化硫与空气的混合气(含六氟化硫1%)，用做铸镁保护气。其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10X10-6以下，具体见图1。
权利要求
1. 一种采取膜分离和选择性吸附相结合的工艺分离回收氮气-六氟化硫混合气中的六氟化硫的方法，其特征在于混合器中六氟化硫体积分数为5% _30%，用做铸镁保护气， 其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10X10-6以下。
全文摘要
本发明公开了一种采取膜分离和选择性吸附相结合的工艺分离回收氮气-六氟化硫混合气中的六氟化硫的方法，混合器中六氟化硫体积分数为5％～30％，用做地下电缆的绝缘填充气；也可分离六氟化硫与空气的混合气，用做铸镁保护气。其分离方法是先使混合气经过两级膜分离，分出高浓度的六氯化硫和含少量六氟化硫的氮气，后者再经两级吸附，吸附剂为具有一定孔径的疏水性沸石，使六氟化硫被选择性地吸附，未被吸附的氮气中六氟化硫残留含量可达10×10-6以下。本工艺合理，制作简单，是六氟化硫制备的最简便理想技术。
文档编号C01B17/45GK102351154SQ20111021201
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者李中元 申请人:天津市泰亨气体有限公司