冷冻-吸附法用于富集SF6主要分解产物的研究

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随着我国工业的发展,对电能的需求不断增加,为了能够保证一个安全可靠的供电、输电环境,确保工业生产与人们生活正常进行,电网变电站普遍使用充六氟化硫(SF6)的气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)设备,能大量减少事故的发生。在实际运行中,为了能准确及时地判断GIS设备可能发生的故障,需要采集GIS设备中六氟化硫来检测其主要分解产物,为工作人员在维护与处理GIS设备故障时提供可靠的依据。本文在实验室气相色谱仪的辅助下,利用六氟化硫沸点低于主要分解产物沸点的原理,用不同的吸附剂,在低温条件下吸附六氟化硫的几种分解产物,然后再在高温的条件下解吸出被吸附的特征分解产物,以达到将低浓度SF6主要分解产物富集到高浓度的目的。研究主要采用了五种吸附剂:Porapak Q、硅胶、5A分子筛、KDHF-03型分子筛、活性氧化铝。SF6分解产物主要研究了SO2F2、SOF2以及SF4。同质量(1.5g)的吸附剂吸附,实验结果表明:(1)在富集SO2F2时, Porapak Q吸附剂对SO2F2的吸附量较高,在-50℃时,吸附量为1124.46μg,解吸附时,F-03型分子筛解吸量最大,常温下就能解析出853.96μg;(2)富集SOF2时,Porapak Q吸附剂对SOF2的吸附量较高,在-50℃即可吸附4328.41μg的量,解吸附时,5种吸附剂都能在常温下将能够解吸出的SOF2解吸出,其中Porapak Q吸附剂的解吸量最高,为59.5815μg;(3)富集SF4时,F-03型分子筛吸附量最高,在-50℃时能吸附2269.10μg的SF4;解吸附时,这5种吸附剂均能在常温下解吸全部能够解吸的SF4,其中F-03型分子筛的解吸量最高,为800.8087μg;(4)研究了SF6吸附解吸情况,结果表明:低温时,5种吸附剂吸附SF6的量都较大,但解吸附量都很少,100℃时,解吸量为4.8067μg;40℃时,为4.1941μg。比较结果发现:相同低温下,对SF6及其主要分解产物的吸附量都较大,而在常温下解吸附时,对SF6的解吸量不超过5μg,这说明吸附剂在吸附解吸SF6及其分解产物时具有很好的选择性。
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