专利名称：从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法及其回收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用将冷凝性气体与不冷凝性气体组成的混合气体予以回收的冷凝性气体回收装置的、从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法及用于该方法的冷凝性气体回收装置，即涉及例如从用于电气设备的作为电气绝缘气体的氮气和六氟化硫(以下称作SF6)气体的混合气体中把作为不冷凝性气体的氮气和作为冷凝性气体的SF6进行分离、回收冷凝性气体的方法、以及用于这种回收的冷凝性气体回收装置。
在设置于电力设备的气体绝缘开闭装置等气体绝缘装置中封入有作为绝缘气体的SF6气体等的冷凝性气体，但在检修电气设备时必须打开该气体绝缘装置。这时，从经济性和防止地球变暖的观点出发，就要求将封入于装置的SF6气体等冷凝性气体予以回收而不向大气中排出。
与该要求对应、例如在日本发明专利公告1993年第78718号公报中提出了一种以回收用于SF6等绝缘气体的冷凝性气体为目的的气体置换回收装置。
图13表示该气体置换回收装置的系统图。图中，1301是绝缘气体液化置换回收装置，具有气化器1313、干燥器1307、气体压缩机1308、油分离器1309、空气冷却器1310、排气管1312及连接口1305、1306。而连接口1305、1306是通过上部口1303及下部口1304而连接后述的容器1302与具有气体液化置换回收装置1301用的构件。
所述容器1302是指例如电力设备所使用的绝缘开闭装置的外装容器。
并且，在该容器1302充填冷凝性气体的场合或一旦打开容器的场合，该绝缘气体液化置换回收装置1301用于将容器内的冷凝性气体予以回收而不向大气中排放。因此，现简单地说明使用绝缘气体液化置换回收装置1301将容器1302内的空气置换成需要量的SF6气体再将多余的SF6回收的方法。
首先，从图示外的SF6储气瓶将液化SF6导入绝缘气体液化置换回收装置1301内部，用气化器1313将该液化SF6气化、减压，从而气化后的SF6气体通过连接口1306、下部口1304而导入容器1302内。
一旦SF6导入容器1302内，就先留在容器1302内，与作为不冷凝性气体的空气混合而成为混合气体，通过上部口1303、连接口1305而进入绝缘气体液化置换回收装置1301内。
导入绝缘气体液化置换回收装置1301内的混合气体在用干燥器1307完全干燥后，经气体压缩器1308、油分离器1309及空气冷却器1310的中间处理，到达冷却分离器1311。
这里，一旦冷却混合气体，SF6气体就比空气先液化。因此，将该液化后的SF6回收，并将剩余的空气和未液化的SF6气体的混合气体从排气管1312排到大气中。而液化后的SF6再进行气化送至容器1302。若重复该工作，将需要量的SF6气体充填在容器内，置换作业就结束。另外，在仅回收SF6气体的场合，也可回收液化后的SF6。
这样，在该绝缘气体液化置换回收装置1301中，就按上述那样进行绝缘气体的液化置换，或取决于使用方法不同也可进行绝缘气体的回收。但在该绝缘气体液化置换回收装置中，即使将例如由空气等的不冷凝性气体和SF6气体等的冷凝性气体组成的混合气体予以冷却，然而在冷却温度状态下蒸发压力部分的冷凝性气体仍混在不冷凝性气体中，一旦将其作为排放气体向大气中排出，则冷凝性气体也向大气中排出，从而既影响经济性又影响环境。
此时，若处理的绝缘气体仅是纯粹的冷凝性气体，虽然经上述处理向大气中排出，冷凝性气体仅微量混入不冷凝性气体中，且其绝对量较少，问题还是轻微的，但绝缘气体从一开始是混合气体的场合，对混合气体中所占的不冷凝性气体的比例比混合气体中所占的冷凝性气体的比例大的混合气体进行处理时，由于冷凝性气体的大气排放量也较大，所以该问题就不能忽视。
另外，从回收冷凝性气体而不排向大气中的观点出发，日本发明专利公开1997年第285719号公报中提出了如下结构的一种SF6气体的回收再生装置及移动式回收再生装置使在气体绝缘设备的内部产生的或在气体置换过程中混入的微量的不冷凝性气体全部吸附在吸附材料上，从而可将去除了不冷凝性气体的冷凝性气体予以回收。
该文献揭示的技术结构如图14所示，将稍许包含不冷凝性气体的SF6气体用压缩机1401压缩，经第1空气吸附容器1402导入到液化容器1404内，在第1空气吸附容器1402的内部充填有合成沸石1403，通过使SF6所包含的氮气或氧气等的不冷凝性气体吸附其上，来去除不冷凝性气体，回收纯粹的SF6。
上述那样的技术，当不冷凝性气体的绝对量在微量的情况下是有效的，但象混合气体，当不冷凝性气体的比例明显大于SF6气体的比例时就不能适用，故上述技术存在着这种缺点。
鉴于上述问题，本发明的目的是，提供一种从例如由电气绝缘气体所用的氮气和SF6气体组成的混合气体中回收SF6气体、即可从冷凝性气体与不冷凝性气体所组成的混合气体中回收冷凝性气体的回收方法及用于该回收方法的回收装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案1的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，是采用冷凝性气体回收装置、从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，冷凝性气体回收装置至少具有对由冷凝性气体与不冷凝性气体组成的混合气体予以压缩的压缩机；充填吸附不冷凝性气体的吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器；真空排气装置，其特点是，至少具有将由所述压缩机高压化的所述混合气体导入所述混合气体分离器的第1工序；在高压状态使所述混合气体中的不冷凝性气体吸附在所述吸附材料上并通过用所述冷却装置对所述混合气体分离器予以冷却而将所述冷凝性气体液化来进行回收的第2工序；在用所述真空排气装置将所述混合气体分离器的内部气体排气后的低压状态下、从吸附了不冷凝性气体的所述吸附材料上将不冷凝性气体脱气的第3工序。
另外，技术方案2的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，是采用冷凝性气体回收装置的、从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，冷凝性气体回收装置至少具有对由冷凝性气体与不冷凝性气体组成的混合气体予以压缩的压缩机；充填吸附不冷凝性气体的吸附材料并具备冷却装置及加热装置的混合气体分离器；真空排气装置，其特点是，至少具有将由所述压缩机高压化的所述混合气体导入所述混合气体分离器的第1工序；在高压状态使所述混合气体中的不冷凝性气体吸附在所述吸附材料上并通过用所述冷却装置对所述混合气体分离器予以冷却而将所述冷凝性气体液化来进行回收的第2工序；在用所述真空排气装置将所述混合气体分离器的内部气体排气后的低压状态下、通过用所述加热装置对吸附了不冷凝性气体的所述吸附材料进行加热而从所述吸附材料上将不冷凝性气体脱气的第3工序。
这里，技术方案3的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，最佳的实施形态是，采用设置一对所述混合气体分离器的所述冷凝性气体回收装置，一个所述混合气体分离器在进行所述第2工序时，另一个所述混合气体分离器进行所述第3工序。
另外，技术方案4的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，采用将所述冷却装置埋设在所述吸附材料中的所述冷凝性气体回收装置，技术方案5的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，采用将所述吸附材料配置在所述混合气体分离器内部的上部、将所述冷却装置配置在所述混合气体分离器内部的所述吸附材料下方、并在所述吸附材料中也配置的所述冷凝性气体回收装置，技术方案6的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，最佳的实施形态是，采用将所述吸附材料配置在所述混合气体分离器内部的上部、将所述冷却装置配置在所述混合气体分离器内部的所述吸附材料下方的所述冷凝性气体回收装置。
技术方案7的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的方法中，其特点在于，采用将容器形状做成两端封闭的圆筒形的所述混合气体分离器配置成其长轴为大致水平的所述冷凝性气体回收装置。
技术方案8的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的方法中，最佳实施形态是，采用将容器形状做成两端封闭的圆筒形的所述混合气体分离器配置成其长轴为大致水平、将横贯在所述吸附材料与所述冷却装置上的1个或多个传热体轴向配置在所述混合气体分离器上的所述冷凝性气体回收装置。
技术方案9的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，所述冷凝性气体是六氟化硫(SF6)气体、氟利昂气体或碳氢化合物气体中的任何一种，另外，技术方案10的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，所述不冷凝性气体是氮气或空气中的任何一种，此外，技术方案11的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，最佳的实施形态是，所述吸附材料是包含钙的铝硅酸盐。
技术方案12的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法是，在如技术方案1所述的混合气体中回收冷凝性气体的回收方法中，其特点是，所述冷凝性气体为电气设备用冷凝性气体。
技术方案13的冷凝性气体回收装置的特点是，至少具有将冷凝性气体与不冷凝性气体所组成的混合气体予以压缩的压缩机；充填吸附不冷凝性气体的吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器；真空排气装置。
图1是冷凝性气体回收装置的整体结构图。
图2是混合气体分离器的大致结构图。
图3是混合气体分离器的长轴方向的大致剖视图。
图4是沿图3中A-A线的大致剖视图。
图5是表示混合气体分离器中的冷凝性气体及不冷凝性气体流动情况的视图。
图6是关于SF6的饱和蒸气压力曲线的曲线图。
图7是表示用吸附剂的氮气的吸附量与压力之间关系的曲线图。
图8是关于加热再生与压力再生比较的曲线图。
图9是第2实施形态的混合气体分离器的长轴方向的大致剖视图。
图10是沿图9中B-B线的大致剖视图。
图11是第3实施形态的混合气体分离器的长轴方向的大致剖视图。
图12是其它例子的混合气体分离器的短轴方向的大致剖视图。
图13是现有的气体置换回收装置的整体结构图。
图14是另外的气体回收装置的大致结构图。
下面，就本发明的实施形态结合附图进行说明。这里所示的实施形态毕竟是一例子，并不一定要限于该实施形态。另外，在下面的说明中，冷凝性气体是指如SF6气体和氟利昂气体或丙烷气之类的碳氢化合物气体等那样的、在通用制冷机的温度范围，即从30℃到-30℃范围中压力设在30大气压左右时冷凝液化的气体，不冷凝性气体是指如氮气和空气等那样的、在上述条件下不冷凝的气体。并且，在下面的说明中，将冷凝性气体设为SF6，不冷凝性气体设为氮气，但事先声明，本发明不只限于这些气体及这些气体所组成的混合气体。
实施形态1在第1实施形态中，就使用具有压缩机、充填吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器及真空排气装置的冷凝性气体回收装置从由冷凝性气体与不冷凝性气体组成的混合气体(以下称作「混合气体」)中来回收冷凝性气体的回收方法来进行说明，在此之前，先参照附图对用于该回收方法的冷凝性气体回收装置进行说明。
图1是本发明的用于从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法的冷凝性气体回收装置100的整体结构图，图2是表示构成冷凝性气体回收装置100的混合气体分离器200的大致结构图，图3是混合气体分离器200的长轴方向的大致剖视图，图4是沿图3中A-A线的大致剖视图。
图1所示的冷凝性气体回收装置100具有气体绝缘装置101；储能器102；气体压缩机103；一次冷却器104、一对混合气体分离器200a、200b、转换阀105、106、114与阀109、110；储液器107；分支管108a、108b；配管111、112a、112b206a、206b以及气体浓度计113。
另外，图2所示的混合气体分离器200是与图1所示的混合气体分离器200a、200b同一装置，其具有压力箱201、吸附层202、盘管203、气体冷却器204以及配管205、206。图中207是真空排气装置。考虑到混合气体分离器200的结构简化，可省略盘管203，但从后述的理由来看，最好预先设置该盘管203。
并且，在本实施形态中，该混合气体分离器200的形状如图3及图4所示，做成两端封闭的圆筒状。对于其形状，不一定要限定于此形状，但如后所述，为了容易液化、回收冷凝性气体并能耐于导入到内部的混合气体的高压，最好做成圆筒状。
现就该冷凝性气体回收装置100的结构结合附图进行说明。
气体绝缘装置101是如气体绝缘开闭装置等那样用于电气设备的装置，在其内部，设置有相应于所需目的的电气设备(未图示)，并充填有混合气体，该电气设备在保持电气绝缘的状态下用该混合气体来运转。
气体绝缘装置101通过储能器102与气体压缩机103连接。气体压缩机103的排出侧与一次冷却器104连接，然后通过转换阀105而与由一对混合气体分离器200a及200b构成的混合气体分离器200一侧连接。
从混合气体分离器200a、200b的底部延伸有配管206a、206b，所述配管用转换阀106合流而与储液器107连接。另外，从配管206a、206b分支有分支管108a、108b，分支管108a、108b与阀110连接。
阀109及110通过配管111与配置在气体压缩机103的吸入侧的储能器102连接。
如图4、5所示，吸附层202在混合气体分离器200的压力箱201内部的上部配置成扇形，气体冷却器204在吸附层202的下方配置成扇形。并且，为了能把例如流过制冷剂的传热管209与热交换面做得较大，气体冷却器204与扇形的传热片210热连接。该传热片210也未必需要，但为提高冷却效率最好预先设置。
在吸附层202上充填有如日本机械学会志1998.1 Vol.101 No.950 p37上所记载的那样的有选择性地吸附氮气的沸石等吸附材料。即，作为该吸附材料，可列举用下面化学式表达的铝硅酸盐。
xM(2/n)O·Al2O3·ySiO2·zH2O(M钙金属或钙土类金属)为能获得即使在里面也可提高氮气的有选择性的吸附特性的沸石，在上述化学式中最好M是钙元素。
另外，该吸附材料在这里是采用有选择性吸附氮气的材料，但当然也可采用适应于。构成混合气体的不冷凝性气体的材料。
另外，这里设置一对混合气体分离器200，但不必限定于这个数目，例如，可设置1个和3个以上。
其次，采用具有如上所述结构的冷凝性气体回收装置100从混合气体中回收SF6气体。该回收方法，包含如下的3个工序。即将经高压化的混合气体导入冷凝性气体回收装置100的混合气体分离器200的第1工序；以高压状态使混合气体中的氮气吸附在吸附材料上并通过用冷却装置对混合气体分离器200予以冷却来液化回收SF6气体的第2工序；在用所述真空排气装置207将混合气体分离器200内的内部气体排气后的低压状态下、从吸附了氮气的吸附材料上将氮气脱气的第3工序。
下面，说明采用该冷凝性气体回收装置100的从混合气体中回收SF6气体的回收方法。
充填在气体绝缘装置101内部的混合气体，首先通过储能器102被气体压缩机103吸引、压缩而成为高压气体。成为高压气体的混合气体接着被送出到一次冷却器104进行冷却。其次，操作转换阀105，将被冷却的高压气体送入到一对混合气体分离器200a、200b中的任何一个。这里，将冷却的高压气体送入到混合气体分离器200a。
继续上述的第1工序，并进行如下说明的第2工序。
送入混合气体分离器200a的高压状态的混合气体中的氮气有选择性地吸附在吸附层202上。此时，在混合气体分离器200a内，通过将氮气吸附在吸附层202上从混合气体中除去，则混合气体中的SF6气体的浓度增大。
成为高浓度的SF6气体，因SF6气体的比重比氮气的比重大，故如图5中箭头A所示，靠其自重而开始沉淀在压力箱201的底部，但在该过程中，成为高浓度的SF6气体通过配置在吸附层202下方的气体冷却器204。
并且如图3所示，在气体冷却器204上连接有例如制冷机208等的装置，利用由其供给的制冷剂来冷却所通过的SF6气体。因此，遇到气体冷却器204的SF6气体被冷却吸收潜热而液化，作为液体而积存在压力箱201的底部。并且液化后的SF6流入到设在压力箱201底部上的配管206a内，通过转换阀106而逐渐积蓄在储液器107中。
关于该高温高压的SF6气体冷却、液化的现象，参照图6所示的SF6的饱和蒸气压力的曲线图来进行简单说明。当将例如温度为30℃、压力为30atm.abs状态的SF6在仍保持压力的情况下降温时，如图所示SF6的饱和蒸气压力也变低。但是，由于压力保持高压，故将必要的量进行液化，以使SF6气体的蒸气压力成为饱和蒸气压力。
而在该阶段残存在混合气体中的氮气如图5中箭头B所示，因比重小产生浮力而自动地移动到压力箱内的吸附层吸附在吸附材料上。因此，在吸附层与气体冷却器之间产生气体的自然循环。
这样，处理完的混合气体经配管206a而从压力箱201排出。该排出气体先经配管108a、转换阀109、配管111而返回到储能器102。返回到储能器102的排出气体再回到第1工序。其次，利用设在该路径上的气体浓度计113来监视排出气体中的SF6气体浓度，当排出气体中的SF6气体浓度变得非常低时，关闭阀109，用真空排气装置207对混合气体分离器200a内进行减压，从而对吸附在吸附层内的氮气进行脱气。
另外，如图3及图4所示，在本实施形态中，为有效地缩短气体循环移动路径以进一步加快循环速度，将其形状做成两端封闭的圆筒形，而吸附层202在混合气体分离器200a的横截面中呈扇形配置在其上部，气体冷却器204配置在吸附层202的下方。另外，通过将混合气体分离器200的形状做成两端封闭的圆筒状，还能经受导入内部的混合气体的高压。
此外，混合气体分离器200虽然将其长轴方向配置成水平，但为使液化后的冷凝性气体容易从配管206排出，也可以在长轴方向稍微倾斜几度的状态来配置。
此外，之所以将流过制冷剂的传热管与气体冷却器的扇形的传热片热连接而构成较大热交换面，是为了防止与气体冷却器204中的混合气体接触部分因自然对流的气体循环而降低了传递热量的缘故。
以上是第2工序的内容，在该方法中，基本上是，一般通过使排出气体循环来重复进行第1工序与第2工序，对SF6进行液化、回收，并在把SF6气体从混合气体中除去的状态下对其进行排放。
但是，当重复进行第2工序时，吸附层202的氮气吸附能力不久就饱和了，因此，在成为如此的状态时，进行第3工序。
在该第3工序中，对吸附层202的氮气吸附能力进行恢复，具体地说，操作转换阀105、106及阀109在将混合气体分离器200a封闭后，用真空排气装置207将混合气体分离器200a的内部气体进行排放，使之成为低压状态。这样，氮气从吸附层202脱气，向混合气体分离器200a的外部排放。
现结合图7来简单说明该现象。具有吸附材料的氮气吸附量取决于压力，例如在将压力设为500P/torr时吸附材料每1kg的氮气吸附量是12N1/kg，但当该压力下降到100P/torr时，吸附材料每1kg的氮气吸附量下降到约3N1/kg。即，只要压力下降，吸附材料的超过可吸附量以上的氮气就自动地从吸附材料上脱气。并且当脱气作业结束、压力再回到原来的值时，由于可吸附的量再增加，故吸附材料的吸附能力再次恢复。
这样，一旦再生吸附层202，就可在第2工序中再次利用该混合气体分离器200a。
这里，如先前说明的那样，通过从与吸附层202热连接的盘管203供给热介质，也可促进氮气的脱气。因此，最好预先设置盘管203。
对于该现象，现结合图8所示的曲线图进行说明。如先前的说明，通过温度设成一定而仅使压力变化，则可将氮气脱气(图中A-B)，而当压力保持一定、吸附材料为高温时，由于吸附材料的可吸附氮气的量仍减少，故仍对氮气进行脱气(A-C)。因此，设置盘管203就可对吸附材料加热，并且在将吸附材料加热成高温的同时，若将混合气体分离器200减压，则一次可对更多的氮气进行脱气。(图中A-D)。
另外，在本实施形态中所用的冷凝性气体回收装置上，如先前所述设置有一对混合气体分离器200，以提高回收作业的效率。
现具体说明这一点。首先，用混合气体分离器200a进行第2工序，若重复该工序，则如先前所述那样，吸附层202的吸附能力不久就呈饱和状态。而一旦吸附层202的吸附能力呈饱和状态，则仍象先前所述那样，进入到第3工序，一旦进行第3工序，此期间，混合气体分离器200a成为对SF6气体的液化回收作业全不能进行的状态。
因此，混合气体分离器200a处于第3工序期间，若操作转换阀105将混合气体导入混合气体分离器200b并用该混合气体分离器200b同时进行第2工序，则即使混合气体分离器200a处于不能使用的状态，也可用所述冷凝性气体回收装置100始终对SF6气体进行液化、回收。
也就是说，因其能确保作业的连续性，故最好设置一对混合气体分离器200。
如此，采用本发明第1实施形态的气体回收装置，通过将能供给热供给的吸附层202及气体冷却器204等所组成的混合气体分离器200做成一对的结构，把氮气与SF6气体的混合气体完全分离，在一方的吸附器中形成低温且高压的环境将SF6气体进行液化回收，同时在另一方的吸附器中形成高温且低压的环境将氮气进行脱气向大气中排放，即使检修作为绝缘气体而使用混合气体的气体绝缘装置等，也可仍然适当保持SF6气体的排出量来完全地处理混合气体。
实施形态2在上述的第1实施形态中，就从混合气体中对SF6进行液化回收的方法和用于该回收的冷凝性气体回收装置100进行了说明，但为了更高效率地回收SF6气体，可考虑将冷凝性气体回收装置100的混合气体分离器200做成别的形状。因此，在该第2实施形态中，就做成别的形状的混合气体分离器200结合附图来说明。
先前叙述的第1实施形态中的混合气体分离器200的形状是如图3、4所示的那样，而使用该混合气体分离器200的氮气的吸附也是如先前叙述的那样，是利用在吸附层202与气体冷却器204之间所产生的混合气体的自然循环的结构。
即，上述吸附层202与气体冷却器2204之间的混合气体的自然循环是利用混合气体成分的比重差。其中一方，一般来讲，气体温度低时比重大，温度高时比重小。因此，参看图3、4所示的混合气体分离器200的结构，由于吸附在吸附层202上的氮气是较高温，故随着吸附层202吸附该氮气，吸附层202因吸附热量更成为高温状态。这样，因吸附层202周围的环境是高温，故再导入混合气体分离器200的高温高压的混合气体在吸附层202周围很难上升，从而就积存在混合气体分离器200内的下方。
也就是说，应上浮的氮气是低温，应下降的SF6气体是高温，比重差进一步变小而使混合气体产生自然循环的起动力降低，SF6气体的回收效率就降低。
为防止这种现象，只要尽量使混合气体分离器200内的温度环境均匀即可。
图9就是以解决上述缺点为目的的混合气体分离器200′的长轴方向的大致剖视图，图10是沿图9中B-B线的大致剖视图。
该混合气体分离器200′的特点是，从气体冷却器204至混合气体分离器200′的长轴方向以一定间隔将传热板211配置在上方的整个吸附层202上。关于该传热板211的形状，可考虑各种形状，为尽量使温度环境均匀，最好将传热板211做成陷入吸附层202内部的形状。重要的是，通过以一定间隔将气体冷却器204与吸附层202热连接，以混合气体分离器200′的横截面看，使上下的温度均匀而使上下的温度无差异，从而防止因比重差的现象而引起混合气体的自然循环起动力降低。
该混合气体分离器200′的其它的构件与第1实施形态中叙述的相同。即，具有压力箱201、吸附层202、气体冷却器204、配管205、206及真空排气装置207。这里，省略了盘管203，但有无该盘管，也是如第1实施形态中说明的那样。另外，该混合气体分离器200′的结构也基本上如第1实施形态中说明的那样，仅增加了先前叙述的传热板211。
通过如此构成混合气体分离器200′，可更有效地起动混合气体的自然循环，从而能进一步有效地回收SF6气体。
实施形态3在先前叙述的第2实施形态中，通过从气体冷却器204至混合气体分离器200′的长轴方向以一定间隔热连接，使在混合气体分离器200′的横截面看的上下温度均匀而无温度差异，以防止因比重差的现象降低起动混合气体的自然循环的起动力，但在本第3实施形态中，如图11所示，在吸附层202上独立地且在混合气体分离器200′的长轴方向以一定间隔来配置传热板212，同时将第2传热管209a配置在吸附层202的内部，再将第2传热管209a与传热板212热连接，通过以串联或并列方式将气体冷却器204的传热管209与制冷机208连接，则与第2实施形态相比，能更可靠地使在混合气体分离器200′的横截面看的上下温度均匀并防止因温度差异所导致的比重差的减少而降低气体循环的起动力。
另外，在本第3实施形态所示的构成混合气体分离器200′的基本的构件，即压力箱201、吸附层202、气体冷却器204、配管205、206、真空排气装置207及其结构，仍与第1实施形态中所示的相同。对于有无盘管203也是相同的。
其它关于混合其它分离器200，如图12所示，可考虑在吸附层的下部在筒体的轴向配置梯形状或未图示的矩形或楔形的冷却器。另外，混合气体分离器200的压力箱201的形状做成两端封闭的圆筒形，但也可是除此以外的形状。而在本发明的冷凝性气体的回收方法中，由于压力箱201内部为高压，故最好做成圆筒形。
如技术方案1所述的采用至少具有压缩机、充填吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器及真空排气装置的冷凝性气体回收装置来进行从混合气体中回收冷凝性气体的方法，由于着眼于构成混合气体的冷凝性气体与不冷凝性气体的比重差，来使高压状态混合气体中的不冷凝性气体以仍保持高压状态吸附在吸附材料上并同时仍保持高压状态用冷却装置对混合气体中的冷凝性气体予以冷却、液化进行回收，故不仅能可靠地回收冷凝性气体，而且可简单地防止冷凝性气体大量混入处理后的排放气体中。
如技术方案2所述的从混合气体中回收冷凝性气体的方法，由于在吸附材料中设置加热装置，以容易将不冷凝性气体从吸附不冷凝性气体而处于饱和状态的吸附材料上脱气，故可提高回收作业的效率。
如技术方案3所述的从混合气体中回收冷凝性气体的方法，由于采用设置一对混合气体分离器的冷凝性气体回收装置，以始终使冷凝性气体回收装置工作而可连续进行回收作业，故可期望提高回收作业的效率。
如技术方案4至6所述的从混合气体中回收冷凝性气体的方法，由于在任一场合都可冷却吸附材料，因此，可容易使混合气体分离器内部的温度均匀，并且由于可始终确保混合气体分离器内部的起动混合气体自然循环的起动力，还有利于提高回收作业的效率，故很适用。
如技术方案13的冷凝性气体回收装置，由于至少具有压缩机、充填吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器及真空排气装置，故通过采用该冷凝性气体回收装置，能可靠地对冷凝性气体进行液化回收。
权利要求
1.一种从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，是采用冷凝性气体回收装置、从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，冷凝性气体回收装置至少具有对由冷凝性气体与不冷凝性气体组成的混合气体予以压缩的压缩机；充填吸附不冷凝性气体的吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器；以及真空排气装置，其特征在于，至少具有将由所述压缩机高压化的所述混合气体导入所述混合气体分离器的第1工序；在高压状态使所述混合气体中的不冷凝性气体吸附在所述吸附材料上并通过用所述冷却装置对所述混合气体分离器予以冷却而将所述冷凝性气体液化来进行回收的第2工序；在用所述真空排气装置将所述混合气体分离器的内部气体排气后的低压状态下、从吸附了不冷凝性气体的所述吸附材料上将不冷凝性气体脱气的第3工序。
2.一种从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，是采用冷凝性气体回收装置、从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，冷凝性气体回收装置至少具有对由冷凝性气体与不冷凝性气体组成的混合气体予以压缩的压缩机；充填吸附不冷凝性气体的吸附材料并具备冷却装置及加热装置的混合气体分离器；以及真空排气装置，其特征在于，至少具有将由所述压缩机高压化的所述混合气体导入所述混合气体分离器的第1工序；在高压状态使所述混合气体中的不冷凝性气体吸附在所述吸附材料上并通过用所述冷却装置对所述混合气体分离器予以冷却而将所述冷凝性气体液化来进行回收的第2工序；在用所述真空排气装置将所述混合气体分离器的内部气体排气后的低压状态下、通过用所述加热装置对吸附了不冷凝性气体的所述吸附材料进行加热而从所述吸附材料上将不冷凝性气体脱气的第3工序。
3.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，采用设置一对所述混合气体分离器的所述冷凝性气体回收装置，一个所述混合气体分离器在进行所述第2工序时，另一个所述混合气体分离器进行所述第3工序。
4.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，采用将所述冷却装置埋设在所述吸附材料中的所述冷凝性气体回收装置。
5.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，采用将所述吸附材料配置在所述混合气体分离器内部的上部、将所述冷却装置配置在所述混合气体分离器内部的所述吸附材料下方、并在所述吸附材料中也配置的所述冷凝性气体回收装置。
6.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，采用将所述吸附材料配置在所述混合气体分离器内部的上部、将所述冷却装置配置在所述混合气体分离器内部的所述吸附材料下方的所述冷凝性气体回收装置。
7.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，采用将容器形状做成两端封闭的圆筒形的所述混合气体分离器配置成其长轴为大致水平的所述冷凝性气体回收装置。
8.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，采用将容器形状做成两端封闭的圆筒形的所述混合气体分离器配置成其长轴为大致水平、将横贯在所述吸附材料与所述冷却装置上的1个或多个传热体轴向配置在所述混合气体分离器上的所述冷凝性气体回收装置。
9.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，所述冷凝性气体是六氟化硫(SF6)气体、氟利昂气体或碳氢化合物气体中的任何一种。
10.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，所述不冷凝性气体是氮气或空气中的任何一种。
11.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，所述吸附材料是包含钙的铝硅酸盐。
12.如权利要求1所述的从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法，其特征在于，所述冷凝性气体为电气设备用冷凝性气体。
13.一种冷凝性气体回收装置，其特征在于，至少具有将冷凝性气体与不冷凝性气体所组成的混合气体予以压缩的压缩机；充填吸附不冷凝性气体的吸附材料并具备冷却装置的混合气体分离器；以及真空排气装置。
全文摘要
一种从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法及其回收装置,采用具有气体压缩机、充填吸附材料并具备气体冷却器的混合气体分离器及真空排气装置的冷凝性气体回收装置,并以将高压化的混合气体导入混合气体分离器的工序、使不冷凝性气体吸附在吸附层上并对冷凝性气体进行液化回收的工序、及在低压状态下从吸附层上将不冷凝性气体脱气的工序的3个工序所组成的方法来回收冷凝性气体。该方法和装置可减少环境污染。
文档编号B01D5/00GK1243022SQ9812656
公开日2000年2月2日 申请日期1998年12月30日 优先权日1998年12月30日
发明者森口哲雄, 浜野末信 申请人:三菱电机株式会社