PL193463B1 - Sposób rozdzielania mieszanek SF 6/N 2 oraz układz przewodem z izolacją gazową - Google Patents
Sposób rozdzielania mieszanek SF 6/N 2 oraz układz przewodem z izolacją gazowąInfo
- Publication number
- PL193463B1 PL193463B1 PL00352053A PL35205300A PL193463B1 PL 193463 B1 PL193463 B1 PL 193463B1 PL 00352053 A PL00352053 A PL 00352053A PL 35205300 A PL35205300 A PL 35205300A PL 193463 B1 PL193463 B1 PL 193463B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- membrane
- gas
- stage
- separation device
- diaphragm
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 title abstract description 42
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 109
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 8
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 2
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 54
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 54
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 241001473780 Sideroxylon lanuginosum Species 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- OBTWBSRJZRCYQV-UHFFFAOYSA-N sulfuryl difluoride Chemical compound FS(F)(=O)=O OBTWBSRJZRCYQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/45—Compounds containing sulfur and halogen, with or without oxygen
- C01B17/4507—Compounds containing sulfur and halogen, with or without oxygen containing sulfur and halogen only
- C01B17/4515—Compounds containing sulfur and halogen, with or without oxygen containing sulfur and halogen only containing sulfur and fluorine only
- C01B17/453—Sulfur hexafluoride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
- C01B21/0405—Purification or separation processes
- C01B21/0433—Physical processing only
- C01B21/0438—Physical processing only by making use of membranes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/16—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
1. Sposób rozdzielania mieszanek SF 6/N 2 przy zasto- sowaniu membran nadajacych sie do oddzielania SF 6, znamienny tym, ze rozdziela sie mieszanki SF 6/N 2 z prze- wodów z izolacja gazowa o zawartosci SF 6 wynoszacej od 5 do 50% obj. w ruchomym membranowym urzadzeniu rozdzielajacym, w którym stosuje sie membrany skladajace sie z matrycy polimerowej na bazie poliweglanu, pochodza- cego z bisfenolu, w którym przynajmniej 25% jednostek bisfe- nolu w lancuchu polimerowym jest tetrachlorowcowanych chlorem lub bromem, przy czym wejsciowe cisnienie membra- nowe ustawia sie powyzej cisnienia otoczenia do 13 · 10 5 Pa. 5. Uklad z przewodem z izolacja gazowa, nadajacy sie do rozdzielania gazu izolacyjnego w przewodzie z izolacja gazowa, znamienny tym, ze ma membranowe urzadzenie rozdzielajace (2,4,6) obejmujace jedna lub wiele membran z matrycy polimerowej na bazie poliweglanu pochodzacego z bisfenolu, w którym przynajmniej 25% jednostek bisfenolu w lancuchu polimerowym jest tetrachlorowcowanych chlo- rem wzglednie bromem, przy czym uklad obejmuje ponadto przewód doprowadzajacy (1) polaczony z przewodem B zizolacja gazowa dla doprowadzania gazu do sprezarki, sprezarke, która poprzez przewód doprowadzajacy (1) polaczona jest z przewodem B z izolacja gazowa i przez przewód laczacy polaczona jest z membranowym urzadze- niem rozdzielajacym (2), przewód ……………………... PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób rozdzielania mieszanek zawierających sześciofluorek siarki (SF6) i azot (N2) i pochodzących z przewodów z izolacją gazową (GIL) oraz układ z przewodem z izolacją gazową.
Mieszanki sześciofluorku siarki i azotu stosuje się jako izolacyjny gaz wypełniający w kablach ziemnych, bardziej szczegółowo opisane w niemieckim wzorze użytkowym 297 20 507.2. Zwykle mieszanki te zawierają 5 do 50% obj. sześciofluorku siarki, resztę do 100% obj., stanowi azot.
W ramach konserwacji przewodów względnie w przypadku uszkodzeń, pożądane jest rozdzielenie mieszanki gazów, zwłaszcza w celu uzyskania możliwości ponownego zastosowania SF6. Uzyskany tak SF6 przyjmuje wtedy bardzo małą objętość (zaleta przy transporcie, rozmieszczaniu poprzecznych przekrojów przewodów itd).
W europejskich opisach EP 0 853 970 i EP 0 754 487 przedstawiony jest sposób rozdzielania mieszanek gazowych powstających przy wytwarzaniu półprzewodników. Tego rodzaju mieszanki gazowe mogą zawierać związki nadfluoru. Rozdzielanie mieszanek gazowych następuje na membranach. W opisie St. Zjedn. Ameryki 5 843 208 opisany jest sposób odzyskiwania SF6 z mieszanek gazowych przy zastosowaniu membran, przy ciśnieniu wynoszącym maksymalnie 6,2 · 105Pa.
Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu rozdzielania wyżej wymienionych mieszanek gazowych, które umożliwiałoby wyizolowanie SF6 z tych mieszanek w celu ponownego jego wprowadzenia w przewody z izolacją gazową lub dla ponownego zastosowania w zamkniętych obiegach produkcyjnych.
Dodatkowym zadaniem wynalazku jest opracowanie układu umożliwiającego realizację tego sposobu.
Sposób rozdzielania mieszanek SF6/N2 przy zastosowaniu membran nadających się do oddzielania SF6, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rozdziela się mieszanki SF6/N2 z przewodów zizolacją gazową o zawartości SF6 wynoszącej od 5 do 50% obj. w ruchomym membranowym urządzeniu rozdzielającym, w którym stosuje się membrany składające się z matrycy polimerowej na bazie poliwęglanu, pochodzącego z bisfenolu, w którym przynajmniej 25% jednostek bisfenolu w łańcuchu polimerowym jest tetrachlorowcowanych chlorem lub bromem, przy czym wejściowe ciśnienie membranowe ustawia się powyżej ciśnienia otoczenia do 13 · 105 Pa.
Korzystnie, w sposobie według wynalazku stosuje się dwa lub więcej rozdzielających stopni membranowych.
Stosuje się trzy rozdzielające stopnie membranowe, a pozostałości pierwszego 1. rozdzielającego stopnia membranowego doprowadza się do drugiego 2. rozdzielającego stopnia membranowego, dla uzyskania z drugiego 2. rozdzielającego stopnia membranowego pozostałości w postaci mieszanki o wysokiej zawartości SF6, przy czym produkt pierwszego 1. stopnia membranowego kieruje się do trzeciego 3. stopnia membranowego, a produkt drugiego 2. rozdzielającego stopnia membranowego i pozostałość trzeciego 3. stopniamembranowego zawraca się do strumienia zasilającego pierwszego 1. stopnia membranowego, natomiast produkt 3. stopniamembranowego uwalnia się do otoczenia.
Mieszankę gazu izolacyjnego złożoną z SF6 i N2 oczyszcza się za pomocą ruchomego, membranowego urządzenia rozdzielającego podczas użytkowania przewodu z izolacją gazową względnie mieszankę gazu izolacyjnego po zakończonym użytkowaniu przewodu z izolacją gazową rozdziela się za pomocą ruchomego, membranowego urządzenia rozdzielającego i ponownie stosuje.
Układ z przewodem z izolacją gazową, nadający się do rozdzielania gazu izolacyjnego w przewodzie z izolacją gazową, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma membranowe urządzenie rozdzielające obejmujące jedną lub wiele membran z matrycy polimerowej na bazie poliwęglanu pochodzącego z bisfenolu, w którym przynajmniej 25% jednostek bisfenolu w łańcuchu polimerowym jest tetrachlorowcowanych chlorem względnie bromem, przy czym układ obejmuje ponadto przewód doprowadzający połączony z przewodem B z izolacją gazową dla doprowadzania gazu do sprężarki, sprężarkę, która poprzez przewód doprowadzający połączona jest z przewodem B z izolacją gazową i przez przewód łączący połączona jest z membranowym urządzeniem rozdzielającym, przewód łączący usytuowany pomiędzy sprężarką i stroną wejściową membranowego urządzenia rozdzielającego i prowadzący sprężony gaz ze sprężarki do membranowego urządzenia rozdzielającego, przewód odprowadzający pozostałość i przewód odprowadzający produkt połączony ze stroną wyjściową membranowego urządzenia rozdzielającego, przy czym membranowe urządzenie rozdzielające jest ruchome.
W sposobie według wynalazku przewiduje się, że mieszanki SF6/N2 pochodzące z przewodów zizolacją gazową rozdziela się za pomocą membran, które są zdolne oddzielać sześciofluorek siarki.
PL 193 463 B1
Sposób według wynalazku przeprowadza się na przykład podczas konserwacji przewodów wysokiego napięcia z izolacją gazową, a także w przypadku uszkodzeń lub gdy okaże się, że gaz w przewodzie wymaga regeneracji. Oddzielony sześciofluorek siarki może być ponownie wprowadzony do przewodu z izolacją gazową. Stosownie do żądanego stężenia, do przewodu wprowadza się także azot. Inna możliwość zastosowania polega na tym, że mieszanki SF6 i N2 (oraz ewentualnie dodatkowe zanieczyszczenia) znajdujące się w przewodach z izolacją gazową, przerabia się odpowiednio sposobem według wynalazku, gdy wykorzystywanie przewodu z izolacją gazową zostanie zakończone a przewód zostaje złomowany. Zawarty w mieszance SF6 zostaje wyizolowany i doprowadzony do dalszego stosowania.
Zawartość SF6 wynosi 5 do 50% obj. Sposób według wynalazku może być jednak stosowany do rozdzielania mieszanek gazowych o większej zawartości SF6.
Korzystne są organiczne, asymetryczne membrany. Znane są gumoelastyczne membrany (Rubbery-Membranes), które oddzielają w oparciu o rozpuszczalność produktu procesu hiperfiltracji. Inne membrany rozdzielają na podstawie zdolności dyfuzyjnych produktu. Te membrany nie są gumoelastyczne a raczej krystaliczne (Glassy Membranes). Te ostatnie membrany są korzystniejsze.
Membrana zbudowana jest w znany sposób na przykład jako wiązka membran z włókien lumenizowanych. Membrana może być wykonana ze znanych materiałów. Bardzo dobrze nadają się na przykład poliamidy, poliwęglany, poliestry, węglany poliestrowe, polisulfony, polieterosulfony, poliamidy, politlenki fenylenu i poliolefiny. Korzystnie materiał polimeryzacyjny zawiera poliestry, poliwęglany i węglany poliestrowe. Bardzo dobrze nadają się poliwęglany uzyskane z bisphenolu (dian), w którym przynajmniej 25% jednostek bisphenolu w łańcuchu polimerowym jest tetrachlorowcowana, przy czym chlorowiec stanowi chlor lub brom. Szczególnie korzystne membrany zawierają polimerową matrycę mającą dwie porowate powierzchnie oraz warstwę, która umożliwia oddzielanie sześciofluorku siarkowego od innych składników gazowych. Tego rodzaju membrany są przedstawione w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki 4838904 (EP-A-0 340 262). Jeżeli w mieszance gazowej zawarte są jeszcze dodatkowe zanieczyszczenia takie jak SO2F2, SO2 i tak dalej, to najpierw przeprowadza się oczyszczanie, na przykład płukanie wodą, ługiem lub adsorberami. Każdy stopień membranowy może składać się z wielu zespołów membranowych (ładunków membranowych) umieszczonych równolegle.
Ciśnienie po wejściowej stronie membrany względnie membran jest zwykle wyższe od ciśnienia otoczenia. Przykładowo mieszankę gazów przeznaczoną do rozdzielenia, wprowadza się przy ciśnieniu do 1,3 · 106Pa (13 barów). Korzystnie ciśnienie wejściowe wynosi 106 do 1,2 · 106Pa (10 do 12 barów). Jeżeli stosuje się wiele membran, to przed każdą membraną umieszczony jest kompresor. Temperatura wynosi korzystnie 10 do 40°C.
Jeżeli stosuje się dwa stopnie membranowe to strumień gazów prowadzi się następująco: przeznaczoną do rozdzielenia mieszankę sześciofluorku siarki i azotu o zawartości 20% objętościowych SF6, pochodzącą z przewodów wysokiego napięcia o izolacji gazowej, podaje się na pierwszą membranę. Ponieważ membrana najlepiej przepuszcza azot, więc uzyskuje się produkt hiperfiltracji zwany dalej produktem o wysokim udziale azotu i niskim udziale sześciofluorku siarki. Produkt ten jest uwalniany do atmosfery. Pozostałość z procesu hiperfiltracji w pierwszej membranie zwana dalej pozostałością o dużym już stężeniu SF6, doprowadza się do następnej membrany. Uzyskany tu produkt doprowadza się, jako strumień zwrotny, do pierwszej membrany. Pozostałość z drugiej membrany stanowi sześciofluorek siarki o niewielkich ilościach azotu. Może ona, po upłynnieniu za pomocą sprężarki, zostać natychmiast ponownie wprowadzona do przewodu wysokiego napięcia z izolacją gazową lub może być przejściowo zmagazynowana i zastosowana ponownie w inny sposób.
Liczbę i układ zespołów membran dobiera się zależnie od żądanego stopnia czystości oraz zależnie od tego czy gaz poddawany obróbce ma wysoką czy niską zawartość SF6. Przy zastosowaniu trzech stopni membranowych skutek oddzielania jest jeszcze lepszy. Korzystnie trzy membrany połączone są następująco: mieszanka gazów SF6/N2 podawana jest na 1. membranę jako strumień zwrotny. Pozostałość po procesie hiperfiltracji podawana jest na 2. stopień membranowy jako strumień zwrotny. Pozostałość tego 2. stopnia stanowi silnie wzbogacony SF6 nadający się do ponownego stosowania. Produkt 1. stopnia membranowego, jako strumień zwrotny podawany jest na 3. stopień membranowy. Produkt tego 3. stopnia stanowi N2 prawie wolny od SF6i uwalniany jest do otoczenia. Produkt 2. stopnia membranowego i pozostałość 3. stopnia membranowego, jako strumień zwrotny doprowadzane są do 1.stopnia membranowego.
PL 193 463 B1
Stwierdzono, że wystarczają jeden lub dwa membranowe stopnie rozdzielające, aby uzyskać wystarczająco wzbogacony i oczyszczony sześciofluorek siarki oraz gazowy azot o dopuszczalnie małych ilościach sześciofluorku siarki. Dołączanie stopnia adsorpcyjnego nie jest przewidywane.
Sposób według wynalazku odznacza się dobrym rozdzielaniem mieszanki SF6/N2 pochodzącej z kabli ziemnych. Oczyszczony azot względnie oczyszczone powietrze może być bez obawy uwalniane do otoczenia. Emisja SF6 do otoczenia jest silnie zmniejszona. Odzyskany sześciofluorek siarki może być natychmiast ponownie skierowany do przewodu wysokiego napięcia z izolacją gazową. Można jednak podjąć także dalsze operacje, na przykład domieszywać azot w celu uzyskania żądanej mieszanki gazowej.
Wynalazek dotyczy także układu, który zawiera przewód wysokiego napięcia z izolacją gazową, napełniony SF6/N2, oraz membranowe urządzenie rozdzielające i przewody łączące usytuowane pomiędzy przewodem wysokiego napięcia z izolacją gazową i membranowym urządzeniem rozdzielającym. Membranowe urządzenie rodzielające zawiera jeden, dwa, trzy lub wiele membranowych stopni rozdzielających korzystnie z membranami przepuszczalnymi dla azotu. W odniesieniu do liczby stopni membranowych obowiązuje to co przedstawiono powyżej. Przed 1. stopniem membranowym i korzystnie przed każdym dalszym, umieszczona jest sprężarka. Korzystne urządzenie zawiera przynajmniej dwa stopnie membranowe. Zawiera ono ponadto przewód łączący przeznaczony dla mieszanki gazów podlegającej rozdzieleniu, który połączony jest z przewodem wysokiego napięcia o izolacji gazowej i z wejściem do drugiego stopnia membranowego, a ponadto zawiera przewód połączeniowy usytuowany pomiędzy pierwszym i drugim stopniem membranowym, który to przewód służy do wprowadzania pozostałości (wzbogaconego SF6) z pierwszego stopnia membranowego do drugiego stopnia membranowego i zawiera także przewód odprowadzający pozostałość z drugiego stopnia membranowego, z którego ta pozostałość, o dużej zawartości SF6, może być pobierana. Przewód odprowadzający łączy membranowe urządzenie rozdzielające z przewodem wysokiego napięcia o izolacji gazowej (przewód łączący do zawracania SF6) lub ze zbiornikiem do przejściowego składowania. Ponadto układ zawiera przewód zwrotny służący do wprowadzania produktu 2. stopnia membranowego w strumień zwrotny 1. stopnia membranowego. Pomiędzy przewodem z izolacją gazową i membranowym urządzeniem rozdzielającym znajdują się pompy (np. pompy próżniowe) i sprężarki służące do poboru i wprowadzania mieszanki gazowej względnie SF6. W razie potrzeby mogą być włączane dodatkowe urządzenia (sprężarki, mieszacz gazu do domieszywania N2 itd.). Produkt 1. stopnia membranowego może być uwalniany do otoczenia.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat szczególnie korzystnego układu według wynalazku zawierającego trzy stopnie membranowe.
Na rysunku B - oznacza zbiornik symbolizujący przewód o izolacji gazowej, V - zbiornik zasobnikowy - zbiornik do przejściowego składowania, 1 - przewód doprowadzający do pierwszego stopnia membranowego 2, 2 pierwszy stopień membranowy, 3 - przewód odprowadzający pozostałość między pierwszym stopniem membranowym 2 a drugim stopniem membranowym 4,4-drugi stopień membranowy, 5 - przewód odprowadzający pozostałość pomiędzy drugim stopniem membranowym 4 a zbiornikiem zasobnikowym V, 6 - trzeci stopień membranowy, 7 - przewód pomiędzy trzecim stopniem membranowym 6 a pierwszym stopniem membranowym 2, 8 - przewód odprowadzający produkt pomiędzy pierwszym stopniem membranowym a trzecim stopniem membranowym 6,9 - przewód dla produktu z drugiego stopnia membranowego 4 i przewodu doprowadzającego 1, 10 - przewód do odprowadzania produktu trzeciego stopnia membranowego 6.
Stopnie membranowe są połączone jak to opisano poniżej. Zbiornik B (symbolizuje przewód o izolacji gazowej) zawiera mieszankę N2 i SF6. Poprzez przewód doprowadzający 1 mieszanka wprowadzana jest do 1. stopnia membranowego 2. Pozostałość, poprzez przewód 3, doprowadzana jest do 2. stopnia membranowego 4. Pozostałość (silnie wzbogacona w SF6) stopnia membranowego 4, poprzez przewód odprowadzający 5 doprowadzana jest do zbiornika zasobnikowego V (zbiornik do przejściowego składowania). Produkt 1. stopnia membranowego 2 zasila 3. stopień membranowy 6, którego produkt uwalniany jest do otoczenia (poprzez przewód 10), a pozostałość poprzez przewód 7 wprowadzana jest do strumienia zwrotnego 1. stopnia membranowego 2. Również produkt 2. stopnia membranowego 4 poprzez przewód 9 wprowadzany jest do strumienia zwrotnego 1. stopnia membranowego 2. Sprężarki przed stopniami membranowymi, sondy do analizy próbek, przepływomierze itd. zostały pominięte ze względu na czytelność rysunku. Liczby służą do wyjaśnienia przykładu 2. Podają one stosunek objętości N2/SF6 w poszczególnych przewodach.
PL 193 463 B1
Wynalazek umożliwia w prosty sposób ponowne zastosowanie zawartości SF6 w przewodach z izolacją gazową.
Poniższe przykłady wyjaśniają bliżej wynalazek nie ograniczając jego zakresu.
Zastosowane membrany były typu membran z włókien lumenizowanych, wytwórca: Aga-Gas, typ NitroprineTm; trzy zespoły na jeden stopień membranowy.
Przykład 1
Sposób dwustopniowy.
Przez zmieszanie azotu i szesciofluorku siarki wytworzono mieszankę gazową o 20% obj. SF6 i80% obj. N2, odpowiadającą mieszance gazowej stosowanej w kablach ziemnych. Mieszanka gazowa pod ciśnieniem 1,3 · 106Pa (13 barów, wartość absolutna), ze zbiornika B, odpowiadającego przewodowi z izolacją gazową, poprzez przewód doprowadzający 1 wprowadzono do pierwszego rozdzielającego stopnia membranowego 2 (1 m3/h). Produkt opuszczający pierwszy stopień membranowy zawierał 97% obj. azotu i 3% obj. sześciofluorku siarki.
Pozostałość pierwszego stopnia membranowego zawierała 50% obj. azotu i 50% obj. sześciofluorku siarki i po ponownym sprężeniu do 1,3 · 106Pa (13 barów), poprzez przewód odprowadzający 3, została skierowana dodrugiego stopnia membranowego 4. Produkt z drugiego stopnia membranowego zawierał 81% obj. azotu i 19% obj. sześciofluorku siarki. Pozostałość drugiego stopnia membranowego zawierała 95% obj. sześciofluorku siarki i 5% obj. azotu. Poprzez przewód odprowadzający 5 kierowano tę pozostałość do zbiornika zasobnikowego V. Produkt ten jest tak czysty, że może być bezpośrednio stosowany jako SF6.
Przykład 2
Sposób z trzema membranami
Powtórzony został Przykład 1, tym razem z 3.membranami, odpowiednio do fig.1.
Poddawaną obróbce mieszankę gazową wprowadzono do 1. stopniamembranowego, którego pozostałość wprowadzono do 2. stopniamembranowego, którego pozostałość stanowił silnie wzbogacony SF6 (95% obj., reszta N2) i która nadawała się do ponownego stosowania. Produkt 3. stopnia membranowego zawierał jeszcze tylko 1% obj. SF6. Pozostałość została domieszana do strumienia zwrotnego 1. stopniamembranowego (poprzez przewód 7).
Claims (5)
1. Sposób rozdzielania mieszanek SF6/N2 przy zastosowaniu membran nadających się do oddzielania SF6, znamienny tym, że rozdziela się mieszanki SF6/N2 z przewodów z izolacją gazową o zawartości SF6 wynoszącej od 5 do 50% obj. w ruchomym membranowym urządzeniu rozdzielającym, w którym stosuje się membrany składające się z matrycy polimerowej na bazie poliwęglanu, pochodzącego z bisfenolu, w którym przynajmniej 25% jednostek bisfenolu w łańcuchu polimerowym jest tetrachlorowcowanych chlorem lub bromem, przy czym wejściowe ciśnienie membranowe ustawia się powyżej ciśnienia otoczenia do 13 · 105Pa.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dwa lub więcej rozdzielających stopni membranowych.
3. Sposób według zastrz.2, znamienny tym, że stosuje się trzy rozdzielające stopnie membranowe, a pozostałości pierwszego 1.rozdzielającego stopnia membranowego doprowadza się do drugiego 2. rozdzielającego stopnia membranowego, dla uzyskania z drugiego 2.rozdzielającego stopnia membranowego pozostałości w postaci mieszanki o wysokiej zawartości SF6, przy czym produkt pierwszego 1. stopniamembranowego kierujesię do trzeciego 3. stopniamembranowego, a produkt drugiego 2. rozdzielającego stopnia membranowego i pozostałość trzeciego 3. stopnia membranowego zawraca się do strumienia zasilającego pierwszego 1. stopnia membranowego, natomiast produkt 3. stopnia membranowego uwalnia się do otoczenia.
4. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że mieszankę gazu izolacyjnego złożoną z SF6 iN2 oczyszcza się za pomocą ruchomego, membranowego urządzenia rozdzielającego podczas użytkowania przewodu z izolacją gazową względnie mieszankę gazu izolacyjnego po zakończonym użytkowaniu przewodu z izolacją gazową rozdziela się za pomocą ruchomego, membranowego urządzenia rozdzielającego i ponownie stosuje.
5. Układ z przewodem z izolacją gazową, nadający się do rozdzielania gazu izolacyjnego w przewodzie z izolacją gazową, znamienny tym, że ma membranowe urządzenie rozdzielające
PL 193 463 B1 (2,4,6) obejmujące jedną lub wiele membran z matrycy polimerowej na bazie poliwęglanu pochodzącego z bisfenolu, w którym przynajmniej 25% jednostek bisfenolu w łańcuchu polimerowym jest tetrachlorowcowanych chlorem względnie bromem, przy czym układ obejmuje ponadto przewód doprowadzający (1) połączony z przewodem B z izolacją gazową dla doprowadzania gazu do sprężarki, sprężarkę, która poprzez przewód doprowadzający (1) połączona jest z przewodem B z izolacją gazową i przez przewód łączący połączona jest z membranowym urządzeniem rozdzielającym (2), przewód łączący usytuowany pomiędzy sprężarką i stroną wejściową membranowego urządzenia rozdzielającego i prowadzący sprężony gaz ze sprężarki do membranowego urządzenia rozdzielającego (2), przewód odprowadzający (3) pozostałość i przewód odprowadzający (8) produkt połączony ze stroną wyjściową membranowego urządzenia rozdzielającego (2), przy czym membranowe urządzenie rozdzielające jest ruchome.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19923155A DE19923155A1 (de) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | SF¶6¶-Abtrennung aus Isoliergasen aus gasisolierten Leitungen |
| PCT/EP2000/000979 WO2000071232A1 (de) | 1999-05-20 | 2000-02-08 | Sf6-abtrennung aus isoliergasen aus gasisolierten leitungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL352053A1 PL352053A1 (en) | 2003-07-28 |
| PL193463B1 true PL193463B1 (pl) | 2007-02-28 |
Family
ID=7908626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL00352053A PL193463B1 (pl) | 1999-05-20 | 2000-02-08 | Sposób rozdzielania mieszanek SF 6/N 2 oraz układz przewodem z izolacją gazową |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6723153B2 (pl) |
| EP (1) | EP1181087B1 (pl) |
| JP (1) | JP2003500186A (pl) |
| KR (1) | KR100650379B1 (pl) |
| AR (1) | AR023375A1 (pl) |
| AT (1) | ATE240150T1 (pl) |
| AU (1) | AU769549B2 (pl) |
| BR (1) | BR0010754A (pl) |
| CA (1) | CA2374581C (pl) |
| DE (2) | DE19923155A1 (pl) |
| ES (1) | ES2193054T3 (pl) |
| HU (1) | HU225302B1 (pl) |
| MX (1) | MXPA01010386A (pl) |
| MY (1) | MY127820A (pl) |
| NO (1) | NO322228B1 (pl) |
| PL (1) | PL193463B1 (pl) |
| SA (1) | SA00210147B1 (pl) |
| WO (1) | WO2000071232A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA200109268B (pl) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4089223B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2008-05-28 | 宇部興産株式会社 | ハロゲン化合物ガスの分離回収装置および分離回収方法 |
| US6921428B2 (en) | 2001-01-25 | 2005-07-26 | Ube Industries, Ltd. | Device and method for separating and collecting halide gas |
| SG131861A1 (en) * | 2005-10-11 | 2007-05-28 | Millipore Corp | Methods and systems for integrity testing of porous materials |
| ES2439276T3 (es) | 2007-10-03 | 2014-01-22 | Emd Millipore Corporation | Cartucho de filtración formado por placas apiladas |
| EP2058045A3 (en) * | 2007-11-02 | 2011-02-02 | Yoosung Co., Ltd. | Separation, purification and recovery method of SF6, HFCs and PFCs |
| KR101249261B1 (ko) * | 2011-04-15 | 2013-04-01 | 한국과학기술연구원 | Ｓｆ6 분리회수장치 및 방법 |
| KR101514801B1 (ko) * | 2013-06-25 | 2015-04-24 | (주)파인텍 | 과불화화합물의 분리 및 재활용시스템 |
| KR101487437B1 (ko) * | 2014-04-01 | 2015-02-03 | 지에스건설 주식회사 | 가스 분리시스템 |
| KR101640040B1 (ko) * | 2014-04-24 | 2016-07-15 | 한국과학기술연구원 | 기체분리막모듈을 이용한 고농축 목표기체 회수장치 및 방법 |
| CN104174249B (zh) * | 2014-08-13 | 2016-01-20 | 国家电网公司 | 一种六氟化硫和氮气混合气体分离净化处理装置净化处理混合气体的方法 |
| KR20170079234A (ko) * | 2015-12-30 | 2017-07-10 | 상명대학교산학협력단 | 질산염을 포함하는 ｓｆ６ 분리용 고분자 전해질 분리막 |
| CN107433111A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-05 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 一种混合绝缘气体快速回收***及方法 |
| CN208406547U (zh) * | 2018-01-09 | 2019-01-22 | 丁五行 | 混合气体的分离装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4264338A (en) * | 1977-11-02 | 1981-04-28 | Monsanto Company | Method for separating gases |
| US4838904A (en) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | The Dow Chemical Company | Semi-permeable membranes with an internal discriminating region |
| US5378263A (en) * | 1992-12-21 | 1995-01-03 | Praxair Technology, Inc. | High purity membrane nitrogen |
| US5282969A (en) * | 1993-04-29 | 1994-02-01 | Permea, Inc. | High pressure feed membrane separation process |
| US5482539A (en) * | 1993-09-22 | 1996-01-09 | Enerfex, Inc. | Multiple stage semi-permeable membrane process and apparatus for gas separation |
| EP0682977A3 (en) * | 1994-05-20 | 2000-01-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Improved polymeric membrane |
| US5858065A (en) * | 1995-07-17 | 1999-01-12 | American Air Liquide | Process and system for separation and recovery of perfluorocompound gases |
| US5785741A (en) * | 1995-07-17 | 1998-07-28 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges, Claude | Process and system for separation and recovery of perfluorocompound gases |
| US5759237A (en) * | 1996-06-14 | 1998-06-02 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et, L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and system for selective abatement of reactive gases and recovery of perfluorocompound gases |
| US5730779A (en) * | 1996-10-31 | 1998-03-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Fluorochemical recovery and recycle using membranes |
| US5814127A (en) * | 1996-12-23 | 1998-09-29 | American Air Liquide Inc. | Process for recovering CF4 and C2 F6 from a gas |
| US5855647A (en) * | 1997-05-15 | 1999-01-05 | American Air Liquide, Inc. | Process for recovering SF6 from a gas |
| JP3356965B2 (ja) * | 1997-06-20 | 2002-12-16 | 株式会社日立製作所 | Ｓｆ６ガス回収・精製処理装置及び方法 |
| US5843208A (en) * | 1997-07-24 | 1998-12-01 | Alliedsignal Inc. | Process for recovering sulfur hexafluoride |
| US5976222A (en) * | 1998-03-23 | 1999-11-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Recovery of perfluorinated compounds from the exhaust of semiconductor fabs using membrane and adsorption in series |
| US6187077B1 (en) * | 1998-04-17 | 2001-02-13 | American Air Liquide Inc. | Separation of CF4 and C2F6 from a perfluorocompound mixture |
| US6168649B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-01-02 | Mg Generon, Inc. | Membrane for separation of xenon from oxygen and nitrogen and method of using same |
-
1999
- 1999-05-20 DE DE19923155A patent/DE19923155A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-02-08 AU AU31535/00A patent/AU769549B2/en not_active Ceased
- 2000-02-08 ES ES00909152T patent/ES2193054T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-08 AT AT00909152T patent/ATE240150T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-02-08 HU HU0201159A patent/HU225302B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2000-02-08 PL PL00352053A patent/PL193463B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-02-08 MX MXPA01010386A patent/MXPA01010386A/es not_active IP Right Cessation
- 2000-02-08 EP EP00909152A patent/EP1181087B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-08 JP JP2000619530A patent/JP2003500186A/ja not_active Ceased
- 2000-02-08 CA CA002374581A patent/CA2374581C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-08 DE DE50002187T patent/DE50002187D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-08 WO PCT/EP2000/000979 patent/WO2000071232A1/de active IP Right Grant
- 2000-02-08 BR BR0010754-9A patent/BR0010754A/pt active Search and Examination
- 2000-02-08 KR KR1020017013157A patent/KR100650379B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-03 AR ARP000101523A patent/AR023375A1/es active IP Right Grant
- 2000-05-17 MY MYPI20002162A patent/MY127820A/en unknown
- 2000-06-06 SA SA00210147A patent/SA00210147B1/ar unknown
-
2001
- 2001-11-09 ZA ZA200109268A patent/ZA200109268B/xx unknown
- 2001-11-19 NO NO20015627A patent/NO322228B1/no not_active IP Right Cessation
- 2001-11-20 US US09/988,820 patent/US6723153B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20015627D0 (no) | 2001-11-19 |
| DE50002187D1 (de) | 2003-06-18 |
| AR023375A1 (es) | 2002-09-04 |
| EP1181087A1 (de) | 2002-02-27 |
| HUP0201159A3 (en) | 2006-04-28 |
| EP1181087B1 (de) | 2003-05-14 |
| HUP0201159A2 (hu) | 2002-07-29 |
| US20020062734A1 (en) | 2002-05-30 |
| MY127820A (en) | 2006-12-29 |
| US6723153B2 (en) | 2004-04-20 |
| MXPA01010386A (es) | 2002-03-27 |
| BR0010754A (pt) | 2002-02-26 |
| ZA200109268B (en) | 2003-02-26 |
| JP2003500186A (ja) | 2003-01-07 |
| CA2374581C (en) | 2009-04-14 |
| NO20015627L (no) | 2001-11-19 |
| AU769549B2 (en) | 2004-01-29 |
| WO2000071232A1 (de) | 2000-11-30 |
| AU3153500A (en) | 2000-12-12 |
| DE19923155A1 (de) | 2000-11-23 |
| CA2374581A1 (en) | 2000-11-30 |
| ATE240150T1 (de) | 2003-05-15 |
| SA00210147B1 (ar) | 2006-08-02 |
| ES2193054T3 (es) | 2003-11-01 |
| KR20020000168A (ko) | 2002-01-04 |
| HU225302B1 (en) | 2006-09-28 |
| NO322228B1 (no) | 2006-08-28 |
| KR100650379B1 (ko) | 2006-11-27 |
| PL352053A1 (en) | 2003-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL193463B1 (pl) | Sposób rozdzielania mieszanek SF 6/N 2 oraz układz przewodem z izolacją gazową | |
| EP0754487B1 (en) | Process and system for separation and recovery of perfluorocompound gases | |
| JP3356965B2 (ja) | Ｓｆ６ガス回収・精製処理装置及び方法 | |
| US6921428B2 (en) | Device and method for separating and collecting halide gas | |
| US5919285A (en) | Process and system for separation and recovery of perfluorocompound gases | |
| CN107485978A (zh) | 六氟化硫和氮气混合气体回收分离提纯装置及方法 | |
| JP2981304B2 (ja) | ガス分離方法 | |
| US20140275691A1 (en) | System and Method for H2S Removal Integrated with Stinson Process CO2 Removal | |
| KR101658448B1 (ko) | 천연가스에 포함된 산성가스 및 수분 제거를 위한 다단계 혼성 장치 및 방법 | |
| CN204643848U (zh) | 一种用膜分离法回收提取高纯度sf6气体的装置 | |
| JP4089230B2 (ja) | ハロゲン化合物ガスの分離回収装置および分離回収方法 | |
| CA2547740C (en) | Process for shifting sour gas portions within a natural gas network | |
| KR101155996B1 (ko) | 절연가스 회수장치 및 이의 운용방법 | |
| US6348083B1 (en) | Process and installation for the recovery and/or purification of the nitrous oxide contained in a waste gas | |
| WO2001024913A1 (en) | Method and apparatus for separation of sf6 from cf4/air-containing gas stream | |
| JP3219612B2 (ja) | 混合ガスより一酸化炭素及び水素を併産する方法 | |
| WO2016143920A1 (ko) | 분리막 접촉기 모듈 및 이를 이용한 바이오가스 정제용 막 접촉 시스템 및 막 접촉 방법 | |
| JP3890783B2 (ja) | 電気絶縁用ガスの分離回収方法および装置 | |
| KR101207832B1 (ko) | Ｐｓａ를 이용한 절연가스 회수장치 및 이의 운용방법 | |
| WO2019054671A1 (ko) | 용매 분리방법 및 분리장치 | |
| KR20240112889A (ko) | 압력 변동 흡착식 가스 분리 장치 | |
| JP2019181383A (ja) | ガス分離装置及びガス分離方法 | |
| JP2004148270A (ja) | 圧力変動吸着装置並びにこの装置を用いた高濃度酸素及び高濃度窒素の製造方法 | |
| JP2005533647A (ja) | ガス混合物の分離方法 | |
| KR100992464B1 (ko) | 육불화황 분리막 모듈 및 이를 이용한 육불화황 회수장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20110208 |