重质气体的回收方法和回收装置与流程

1.本技术涉及气体回收领域，具体而言，涉及一种重质气体的回收方法和回收装置。


背景技术：

2.sf6电气设备发生内部放电故障时，其分解的硫化物、氟化物、碳化物以及氟硫化物有上百种之多。六氟化硫电气设备一旦发生故障，六氟化硫气体大量泄漏，其中的有毒有害气体充斥设备间隔。sf6气体泄漏预警回收系统在进行应急回收工作时，会将泄漏区间内泄漏气体及空气同时回收，此时回收的气体中水分、粉尘、有毒气体成分较多，必须对这些杂质进行预处理，而sf6气体与空气进行分离时，对回收气体的压力、温度、流量均有要求，因此必须对常压输送的气体进行增压、升温处理，使得其符合sf6和空气分离要求，保障气体分离效果。
3.在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种重质气体的回收方法和回收装置，以解决现有技术中回收的重质气体的品质差的问题。
5.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种重质气体的回收方法，包括：回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，所述待处理气体包括泄露的重质气体；对所述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；对所述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；对所述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。
6.可选地，回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，包括：根据环境空间参数和泄露的所述重质气体的质量计算泄露浓度，所述泄露浓度为标况下所述重质气体在发生泄漏的空间的空气中的浓度；根据所述泄露浓度计算气体输送速率，所述气体输送速率为在预定时间内将所述泄露浓度降低至预定浓度的最小的回收速率；根据所述气体输送速率控制气体输送设备回收发生泄漏的空间的空气，得到所述待处理气体。
7.可选地，对所述待处理气体进行净化处理，得到净化气体，包括：对所述待处理气体进行过滤处理，得到第一气体，所述第一气体的粉尘含量低于第一预定含量；对所述第一气体进行除湿处理，得到第二气体，所述第二气体的液态水含量低于第二预定含量；对所述第二气体进行有害气体净化处理，得到第三气体，所述第三气体的有害气体含量低于第三预定含量；对所述第三气体进行干燥处理，得到所述净化气体，所述净化气体的水蒸气含量低于第四预定含量。
8.可选地，对所述第三气体进行干燥处理，得到所述净化气体，包括：根据第三气体的含水量计算干燥剂用量；采用预定质量的干燥剂对所述第三气体进行干燥处理，得到所述净化气体，所述预定质量大于所述干燥剂用量。
9.可选地，根据第三气体的含水量计算干燥剂用量，包括：根据所述气体输送速率、所述预定时间和当前环境条件下空气的含水量计算所述第三气体的含水量；根据所述第三气体的含水量和干燥剂的吸附效率计算所述干燥剂用量。
10.根据本技术的另一方面，提供了一种重质气体的回收装置，包括：气体输送设备，用于回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，所述待处理气体包括泄露的重质气体；净化设备，用于对所述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；加温加压设备，用于对所述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；气体分离设备，用于对所述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。
11.根据本技术的另一方面，提供了一种深度的检测方法，包括：发射调制光；将所述调制光调整为具有预定偏振方向的偏振光；根据入射的反射光成像，形成二维图像，所述反射光为被被测对象反射的所述偏振光；根据所述反射光在第一偏振方向的光强与在第二偏振方向的光强的比值将所述二维图像中分为第一部分和第二部分，根据所述第一部分和所述第二部分中的一个计算所述被测对象的深度，所述第一偏振方向和所述第二偏振方向不同。
12.应用本技术的技术方案，上述重质气体的回收方法中，首先，回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；然后，对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；之后，对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；最后，对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。该方法通过回收的待处理气体进行净化处理，去除杂质，之后进行加温加压处理后再进行气体分离，得到重质气体，即可保证气体分离条件，保障气体分离效率，从而提高回收的重质气体的品质，解决了现有技术中回收的重质气体的品质差的问题。
附图说明
13.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
14.图1示出了根据本技术的重质气体的回收方法的流程图；
15.图2示出了根据本技术的有害气体净化处理和干燥处理的流程图。
具体实施方式
16.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
17.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
18.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具
有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
19.应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
20.正如背景技术中所说的，现有技术中回收的重质气体的品质差，为了解决如上的技术问题，本技术提供了一种重质气体的回收方法和回收装置。
21.本技术的实施例中，提供了一种重质气体的回收方法，如图1所示，该方法包括：
22.步骤s101，回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；
23.步骤s102，对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；
24.步骤s103，对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；
25.步骤s104，对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。
26.上述重质气体的回收方法中，首先，回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；然后，对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；之后，对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；最后，对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。该方法通过回收的待处理气体进行净化处理，去除杂质，之后进行加温加压处理后再进行气体分离，得到重质气体，即可保证气体分离条件，保障气体分离效率，从而提高回收的重质气体的品质，解决了现有技术中回收的重质气体的品质差的问题。
27.本技术的一种实施例中，回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，包括：根据环境空间参数和泄露的上述重质气体的质量计算泄露浓度，上述泄露浓度为标况下上述重质气体在发生泄漏的空间的空气中的浓度；根据上述泄露浓度计算气体输送速率，上述气体输送速率为在预定时间内将上述泄露浓度降低至预定浓度的最小的回收速率；根据上述气体输送速率控制气体输送设备回收发生泄漏的空间的空气，得到上述待处理气体。具体地，气体输送主要是通过大流量涡旋气泵常压输送泄漏空间中的气体，气体输送速率影响整体重质气体泄漏预警回收系统应急处理效率，因此气体输送设备的选择至关重要，上述计算的气体输送速率选择的气体输送设备可以保证泄露的气体在预定时间内回收完成，保障工作人员的人身安全以及环境安全。
28.更为具体地，以重质气体sf6为例，按照1台sf6电气设备发生泄漏进行计算回收速率的计算过程如下：根据六氟化硫三态表可查出sf6电气设备中在压力p下的密度，因此由体积密度重量公式可计算出sf6电气设备中sf6气体体积m为sf6电气设备中气体总量，ρ为sf6电气设备中气体密度，假设忽略气体泄漏速度，认为气体泄漏即充满整个气室，计算出其标况下泄漏后sf6电气设备间内泄漏浓度其中，p为泄漏后sf6电气设备间内sf6的压力，v为主变房间内的容积，v1为sf6电气设备的容积，p
标
为标准大气
压，计算由发生故障后产生的六氟化硫浓度(126992.128ppm)；降低到1000ppm(w0)所需的时间为t；s为气体输送速率；ρ0为六氟化硫气体常压下的密度(20℃，101.325kpa)：6.16kg/m3。理想状况下根据质量守恒，回收的sf6气体与剩余sf6气体之和等于sf6电气设备中sf6气体，则可得出如下公式：由上述公式可得出气体输送速率由上述公式可得出气体输送速率用户可根据规定时间t，由上述公式可计算得出气体输送速率s，然后可根据速率s选择相应的输送气泵。
29.本技术的一种实施例中，对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体，包括：对上述待处理气体进行过滤处理，得到第一气体，上述第一气体的粉尘含量低于第一预定含量；对上述第一气体进行除湿处理，得到第二气体，上述第二气体的液态水含量低于第二预定含量；对上述第二气体进行有害气体净化处理，得到第三气体，上述第三气体的有害气体含量低于第三预定含量；对上述第三气体进行干燥处理，得到上述净化气体，上述净化气体的水蒸气含量低于第四预定含量。具体地，上述待处理气体经过过滤处理、除湿处理、有害气体净化处理和干燥处理，去除杂质，进一步保证回收的重质气体的品质，另外，上述过滤处理、上述除湿处理、上述有害气体净化处理和上述干燥处理的顺序可以根据需要进行调整。
30.具体地，电气设备在运行过程中，由于粉尘的尘粒荷电性漂浮在空气中的尘粒有90％-95％荷正电或荷负电，很容易使粉尘在电气设备的周围凝聚、沉降，破坏电气设备绝缘性能。而且由于在气体输送过程中，有温度、压力变化会产生一定量的液态水，而粉尘的吸水性使决定于粉尘的成分、大小、荷电状态、温度和气压等条件，某些粉尘吸水后形成不溶于水的硬垢，硬垢会造成堵塞从而影响设备运行，相关规定中中明确规定了气体中粉尘粒径不得高于1μm，因此在气体输送进口端安装过滤器，对上述待处理气体进行过滤处理，得到第一气体，上述第一气体的粉尘含量低于第一预定含量，以避免粉尘的危害。
31.具体地，由于空气在输送过程中，随着气体温度、压力的变化，空气中的部分水分会相变成为液态水，如果液态水长时间累积，不仅会影响电气设备的安全使用，也由于高湿环境会影响有毒有害气体吸附效果，而且由于回收气体中sf6分解产物较多，sf6部分分解产物与水反应，会生产强酸，具有较强的腐蚀性，会腐蚀部分设备构件，影响设备安全正常运行，因此对上述第一气体进行除湿处理，得到第二气体，上述第二气体的液态水含量低于第二预定含量，可以提升电气设备运行安全。
32.需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的水气分离方法，根据不同的水气分离方法，压缩空气中采用的气水分离器类型有：挡板式分离器、过滤式分离器、旋风分离器、涡旋分离器四种。挡板分离器是惯性分离器的一种，这种分离器由多块挡板组成百叶窗式结构。挡板材料对液态水滴应有良好的浸润作用，液滴在与挡板碰撞后，大部分会附着在挡板上，并在其表面生成很薄的一层液体后顺着挡板留下来，在挡板边缘积聚成更大颗粒的液滴，液滴在本身重力作用下与空气分离，这种方法适用于低流量的气液分离，而当流量较大时，设备使用性能及寿命会衰减；过滤式气水分离器可以达到很好的分离效果，因为过滤器对一定粒径水滴的过滤效率可达100％。但由于其过滤分离时会造成压力损失较大，而且维护更换滤芯工作繁琐且成本较大，因此不予考虑；涡旋分离器也称水力分离机，旋流分离器，涡旋分离器由离心泵、涡旋管、阀门、压力表、水箱、排渣箱等组成，多
用于固液分离场合，不适用与本项目中的气相和液相分离；旋风分离器也是一种惯性分离器，其原理是压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后，在里面产生旋转，混在气体中的液滴也跟着仪器旋转并产生离心力，质量大的液滴所产生的离心力大，在离心力作用下大液滴向外壁移动，碰到外壁后再积聚并与气体分离；而粒径较小的液滴却在气体压力作用下向呈负压状态的中心轴线迁移，该种分离器的优点是其分离效率在其额定处理量时较高，因此在处理气体量固定时，选用旋风分离器，具有高效的分离效率。
33.本技术的一种实施例中，对上述第三气体进行干燥处理，得到上述净化气体，包括：根据第三气体的含水量计算干燥剂用量；采用预定质量的干燥剂对上述第三气体进行干燥处理，得到上述净化气体，上述预定质量大于上述干燥剂用量。具体地，由于回收气体中大部分为空气，而空气中含水量较大，经过气水分离后，液相水去除，仍然有部分水以气态的形式存在于混合气体中，而由于该部分处理有毒有害气体的吸附剂在高湿作用下吸附效果减弱，因此必须保证混合气体中湿度的处理符合有毒有害气体吸附剂的要求。若将气体中的气态水去除，必须保证干燥剂的用量。
34.本技术的一种实施例中，根据第三气体的含水量计算干燥剂用量，包括：根据上述气体输送速率、上述预定时间和当前环境条件下空气的含水量计算上述第三气体的含水量；根据上述第三气体的含水量和干燥剂的吸附效率计算上述干燥剂用量。具体地，由于空气中水分含量变化随着温度和压力而变化，通过查看“不同压力、温度下饱和湿空气含量表”可知空气在特定温度压力下的含水量wg/kg干空气，干空气的密度ρ1为1.29kg/m3，气体回收速率为s，回收时间为t，上述第三气体的含水量m
水
＝wρ1st，根据选用干燥剂吸附效率n，上述干燥剂用量m
吸
＝n
·m水
，当然，实际过程中为了保证水分处理的效果，理论值应乘以安全系数，视具体情况而定。
35.需要说明的是，为了保证干燥剂后级处理有毒有害气体的效果，如2图所示，以sf6气体为例，气体进入后先经过干燥剂的吸附过滤去除水分，然后通过sf6分解产物吸附剂去除混合气体中的有毒有害气体，最后通过微粒过滤器，防止气体经过吸附剂时，带出的一些粉尘进入后级设备管路，因而于此处加装微粒过滤器。
36.本技术的实施例中，还提供了一种重质气体的回收装置，该装置包括：
37.气体输送设备，用于回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；
38.净化设备，用于对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；
39.加温加压设备，用于对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；
40.气体分离设备，用于对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。
41.上述重质气体的回收装置中，气体输送设备回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；净化设备对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；加温加压设备对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；气体分离设备对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。该装置通过回收的待处理气体进行净化处理，去除杂质，之后进行加温加压处理后再进行气体分离，得到重质气体，即可保证气体分离条件，保障气体分离效率，从而提高回收的重质气体的品质，解决了现有技术中回收的重质气体的品质差的问题。
42.需要说明的是，上述气体输送设备为大流量涡旋气泵，其进出口压差仅有2～
3kpa，无法满足后级设备的气体处理要求，以sf6气体为例，为了保障sf6气体泄漏预警系统中气体分离模块的工作性能，必须提供合适的气体工作条件，即达到一定的压力和温度，因此在该工作模块的作用就是通过涡旋压缩机和恒温加热模块对气体进行增压和加热，保证气体分离条件，保障气体分离效率。
43.还需要说明的是，上述重质气体的回收装置不仅可以满足气体输送速率，而且也能满足后级气体分离设备对混合气体分离的要求，更是利用机械式旋风分离器以及吸附过滤器完成了对混合气体中的水分、粉尘、分解产物的处理，水分处理达到设备使用要求，分解物处理满足sf6气体品质要求。
44.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
45.1)、本技术的重质气体的回收方法中，首先，回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；然后，对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；之后，对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；最后，对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。该方法通过回收的待处理气体进行净化处理，去除杂质，之后进行加温加压处理后再进行气体分离，得到重质气体，即可保证气体分离条件，保障气体分离效率，从而提高回收的重质气体的品质，解决了现有技术中回收的重质气体的品质差的问题。
46.2)、本技术的重质气体的回收装置中，气体输送设备回收发生泄漏的空间的空气，得到待处理气体，上述待处理气体包括泄露的重质气体；净化设备对上述待处理气体进行净化处理，得到净化气体；加温加压设备对上述净化气体进行加温加压处理，得到待分离气体；气体分离设备对上述待分离气体进行气体分离，得到重质气体。该装置通过回收的待处理气体进行净化处理，去除杂质，之后进行加温加压处理后再进行气体分离，得到重质气体，即可保证气体分离条件，保障气体分离效率，从而提高回收的重质气体的品质，解决了现有技术中回收的重质气体的品质差的问题。
47.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。