气体的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及3匕气体的回收装置，具体涉及的是一种用膜分离法回收提取高 纯度SF6气体的装置。
【背景技术】
[0002] SF6气体具有优异的灭弧与绝缘性能，被广泛应用在高压电气开关设备、变压器、 充气电缆等高压电器设备中，也用于充装高端双层门窗夹层的绝热气体，且在今后很长时 间内3匕气体将在这些领域中无可替代。但由于SF 6气体是一种高度稳定的温室效应气体， 其温室效应对大气环境的破坏程度相当于CO2气体的23000倍。因此，从大气环境保护的 角度出发，3匕气体非常有必要加以回收循环利用。
[0003] 但现有技术却只能处理并回收氮气中含SF6气体量较大的气体，回收SF6气体浓度 小于15. 7%的混合气体方法未见报道。其回收气体中SF6浓度可低至0. 5~3%，而SF6浓度 在3~15. 7%的混合气体中SF6回收更加容易实现。且现有技术中，从氮气与SF6气体的混合 气体中分离提纯SF 6气体的装置和方法，均是采用多种工艺相结合而实现。如通过膜装置+ 吸附装置的方式，回收后还需将吸附装置中的SF 6气体分离出来，操作比较复杂；又如通过 膜装置+冷冻法液化装置这样两种工艺装置的前后衔接来提纯SF6的工艺，其结构复杂，投 入成本较高，操作过程中能耗也相对较高。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于解决现有技术中未有从SF6气体浓度小于15. 7%以下的混 合气体中提纯SF6气体的装置，且现有SF6气体提纯的装置相对复杂的问题；提供适用于低 浓度SF 6气体提纯且提纯的纯化度和回收率均极高的一种用膜分离法回收提取高纯度SF6 气体的装置。
[0005] 为达到上述目的，本实用新型采用更先进的中空纤维膜前后四级以及四级以上串 接的方式，用一种工艺装置就可以方便地将低含量SF6 (0. 5~3%)与空气的混合气体(包括 氮气、氧气、氩气、氦气、C02、SF6气体及水分等）一次性提纯到99. 9~99. 99% ;具体设置方式 如下：
[0006] 一种用膜分离法回收提取高纯度SF6气体的装置，包括压缩机和连接在压缩机后 的膜分离回收装置；所述膜分离回收装置由N个顺次连接的中空纤维膜组成，所述N多4。
[0007] 本实用新型中的中空纤维膜是均质膜，通过渗透的方式将SF6气体分离出来并提 纯。所谓的渗透过程是由"溶解、渗透、逸出"三个过程组成的，而针对不同的气体组分，这种 "溶解、渗透、逸出"的速率是不同的，渗透快的可称做"快气"，渗透慢的可称做"慢气"。SF 6 就是一种渗透非常慢的气体，它极不容易渗透，因此就"保留"在中空纤维的内部而提纯、输 出，相对于SF6，其它气体则是"快气"，就比较容易地渗透出了中空纤维的壁面。
[0008] 通过上述中空纤维膜组串联的设置方案，本实用新型解决的主要技术问题之一 是：可以将混合气体中含量最低达到0. 5~3%的SF6气体回收纯化，突破现有技术中只能回 收15. 7%以上含量的SF6气体的技术瓶颈；通过本实用新型的设备提纯后的SF6气体，其纯 度可到达99. 9~99. 99%，同时，SF6回收率可达到90%以上。
[0009] 且本实用新型中的分离提纯设备仅仅采用了一种中空纤维膜分离工艺，无须使用 吸附法或冷冻方法等组合工艺来处理SF6气体的回收与提纯，其操作更加简便、可控性更 强、设备投入成本更低。
[0010] 作为一种优选设置，所述中空纤维膜为超细化的中空纤维膜，每一根纤维的直径 为100 μ m左右，而每一根中空纤维膜中有上万或几十万根纤维所组成。
[0011] 更进一步地，为了能在达到上述效果的同时能够有效节约成本，所述中空纤维膜 的数量N=4,沿着气体流通方向顺次命名为一级中空纤维膜、二级中空纤维膜、三级中空纤 维膜和四级中空纤维膜。
[0012] 为了达到更好的效果，所述每根中空纤维膜上均具有一个渗透侧排气口；该膜分 离回收装置中气体流通方向上一级中空纤维膜的渗透侧排气口与大气连通，其余中空纤维 膜的渗透侧排气口则与压缩机的进气口连通。
[0013] 通过上述气体循环提纯分离的设置，可使本实用新型达到既能够达到回收低含量 的SF6气体的效果且SF 6气体回收纯度到达99. 9~99. 99% ;同时，该设置又能够保证回收提 纯得到的SF6气体回收率达到90%以上。
[0014] 为了能避免掺杂在气体中的固态粉末等物质对分离纯化带来影响，所述压缩机与 膜分离回收装置之间还设置有气体预处理净化系统。
[0015] 所述气体预处理净化系统包括沿着气体流通方向顺次连接的压缩气体缓冲罐、精 密过滤器、超精过滤器、活性炭过滤器及粉尘过滤器。
[0016] 为了便于控制和操作，所述膜分离回收装置的后端还连接有SF6成品气体缓冲罐， 该膜分离回收装置的后端还设置有流量计以及用于调节气体流量的阀门。
[0017] 由于所述膜分离回收装置中的中空纤维膜的规格可以根据装置的规模而选择大 小不同的型号，因而可实现压力范围为0. 4~3. 5MPag内原料气体中SF6气体的回收与提纯。
[0018] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0019] 1、本实用新型主要用于高压电器开关及各种用途中泄漏后的低含量3匕气体的回 收及提纯，该低含量SF 6气体中SF 6浓度可低至0. 5~3%，而在SF 6含量为3~15. 7%的混合气 体中，该SFfJ^回收更加容易实现；因此，本实用新型可以将现有技术无法回收并随意排放 的SF 6气体在更大范围内回收并再加以重复利用，从而可以大大降低其泄漏后对于大气环 境造成的不可挽回的影响，对防止地球的加速暖化起到有效的抑制作用；
[0020] 2、本实用新型采用中空纤维膜前后多级串接的方式，将低浓度SF6气体，经膜分离 回收装置处理，而无须再设置吸附器或冷冻方式液化一匕再汽化成SF 6气体的复杂工艺方 式，只需采用一种工艺装置就可以方便地将具有低含量SF6 (小于15. 7%)的混合气体一次 性提纯到99. 9~99. 99%，操作更加简便、投入成本更低、能耗更小；
[0021] 3、本实用新型仅仅用膜分离装置，不仅可将0.5~3%浓度下的SF6气体提纯至 99. 9~99. 99%，还能使5?6气体的总体回收率达到90%以上；
[0022] 4、本实用新型通过串联后的中空纤维膜件提纯得到的SF6气体，其从膜分离回收 装置的后端导出后，无须再进行任何额外处理，即可进入3^回收气体成品罐，直接可使用； 进而使回收操作更加方便。
【附图说明】
[0023] 图1为实施例1的整体结构示意图。
[0024] 图2为实施例2的整体结构示意图。
[0025] 图3为实施例3的整体结构示意图。
[0026] 其中，图中附图标记对应的零部件名称为：
[0027] 1 一压缩机，2 -中空纤维膜，3 -气体预处理净化系统。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例及其附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的 实施方式不限于此。
[0029] 实施例1
[0030] 一种用膜分离法回收提取高纯度SF6气体的装置，包括压缩机1和连接在压缩机 1后的膜分离回收装置；所述膜分离回收装置由N个顺次连接的中空纤维膜2组成，所述 N彡4〇
[0031] 本实施例中该中空纤维膜2的数量N优选设置为四级，沿着气体流通方向顺次命 名为一级中空纤维膜、二级中空纤维膜、三级中空纤维膜和四级中空纤维膜，如图1所示。 同时，本实用新型中该一级中空纤维膜、二级中空纤维膜、三级中空纤维膜和四级中空纤维 膜可根据回收气体量的不同而选用规模大小不同的型号。
[0032] 本实施例中利用上述装置对SF6气体进行提纯的方法如下：
[0033] (1)将SF6含量为2. 2%的回收气体通过压缩机加压后，得到压力为0. 7MPaG的混 合气体，将该混合气体通入一级中空纤维膜中；通过一级中空纤维膜渗透出的一部分气体 中SFe#量低于0. 1%，因而符合气体排放标准，进而可以直接排放；
[0034] (2)通过一级中空纤维膜分离后得到的回收气体，再顺次进入二级中空纤维膜、三 级中空纤维膜和四级中空纤维膜中进行分离；本实施例中的中空纤维膜均为均质膜，在分 离过程中分离后保留的气体中3^纯度逐级提高；
[0035] (3)经过四级中空纤维膜分离后得到的气体即为高纯度SF6气体。
[0036] 本实施例对上述提纯后的3匕气体进行了检测，检测结果显示该SF6气体的纯度达 到了 99. 99%。本实施例同时对该5?6气体的回收率进行检测，得到该SF 6气体的回收率为 68% 〇
[0037] 实施例2
[0038] 本实施例与实施例1的区别在于：在本实用新型的装置中，所述每根中空纤维膜2 上均具有一个渗透侧排气口；该膜分离回收装置中气体流通方向上一级中空纤维膜2的渗 透侧排气口与大