一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置及测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置及测定方法，包括气源，所述气源的下游并联浓度检测支路和吸附支路，所述浓度检测支路包括依次串接的红外光谱检测模块

【技术实现步骤摘要】
一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置及测定方法


[0001]本专利技术涉及氮气吸附效率测定设备
，更具体涉及一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置及测定方法
。

技术介绍

[0002]SF6气体具备良好的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于电力行业
。
电气设备在运行过程中可能由于渗透作用导致
SF6气体中混入一定量的空气，而含有空气的
SF6气体会在电气设备中发生放电
、
过热等潜伏性故障，并产生有毒的腐蚀性气体，会损害电气设备气室内部的绝缘材料，引发更为严重的潜伏性故障，甚至可能导致电气设备退网退运行
。GB/T12022
‑
2014《
工业六氟化硫
》
标准对空气含量有所要求，标准规定空气质量分数应不高于
300
×
10
‑6，换算为体积分数为
SF6气体中
N2和
O2含量分别不能超过
1180ppm
和
320ppm(
体积比为百万分之一
)。
由于
N2为非极性小分子，偶极矩为零，物理和化学性质稳定，现有吸附剂很难将
SF6气体中微量
N2分离出来，使之满足上述标准
。
因此，与吸附
SF6气体中其它杂质气体的吸附剂不同，吸附
SF6气体中
N2的吸附剂相关研究并不成熟，仍有大量科研人员研究并制备新型吸附剂，试验研究其对
SF6气体中
N2的吸附效率
。
[0003]在吸附剂对空气
(N2和
O2)
吸附试验过程中，需要检测吸附前后
N2和
O2浓度以计算出吸附效率
。
目前微量气体检测技术主要有光谱检测技术
、
电化学检测技术
、
色谱检测技术
、
热导检测技术等
。
其中氧气可通过光学
、
电化学检测技术实现现场快速高精度检测
。
但由于
N2具备偶极矩为零，且不吸收光和化学性质稳定很难发生反应等特点，光谱检测技术和电化学检测技术无法使用；色谱检测技术虽然精度和灵敏度极高，但是检测时间过长；热导检测技术只适用于仅含有两种组分的气体检测
。
综上，目前仅能通过色谱检测技术来获取
N2的吸附效率，试验效率极低
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，如何提高氮气吸附试验的检测效率
。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，包括气源，所述气源的下游并联浓度检测支路和吸附支路，所述浓度检测支路包括依次串接的红外光谱检测模块
、
荧光测氧模块，所述红外光谱检测模块
、
荧光测氧模块分别用于测量混合气体中六氟化硫气体浓度和氧气浓度，所述吸附支路包括依次串接的吸附塔
、
缓冲罐，所述吸附塔内置有吸附氧气和氮气的吸附剂，所述吸附支路还通过连接支路与浓度检测支路相连，且吸附支路
、
连接支路
、
浓度检测支路上均设有控制阀门；
[0006]所述气源中混合气体分别进入浓度检测支路和吸附支路，得到吸附前混合气体中
SF6气体纯度
C
SF6,0
和
O2浓度
C
O2,0
；对浓度检测支路内吸附前的混合气体冲洗后，通过连接支路将吸附支路中经吸附剂吸附后的混合气体导入浓度检测支路，得到吸附后混合气体中
SF6气体纯度
C
SF6,1
和
O2浓度
C
O2,1
；分别计算得到吸附前
N2的浓度
C
N2,0
和吸附后
N2的浓度
C
N2,1
，进而计算出
N2吸附效率
ξ
。
[0007]通过红外光谱检测模块
、
荧光测氧模块的设置能够检测检测
SF6气体和
O2在吸附前和吸附后的浓度，从而反算出吸附前和吸附后
N2的浓度，并以此计算出吸附剂对
N2的吸附效率，提高了试验效率
。
[0008]作为优选的技术方案，所述吸附支路还包括位于缓冲罐下游且依次串接压缩机
、
第四电磁阀
、
储气罐，所述吸附塔与缓冲罐之间还设有第四电磁阀
。
[0009]作为优选的技术方案，所述吸附支路上还连接有抽空管路，所述抽空管路包括依次串接的第六电磁阀
、
抽真空口，所述抽真空口与外部抽真空设备相连
。
[0010]作为优选的技术方案，所述气源下游与浓度检测支路之间还设有依次串接的减压阀和第一电磁阀
。
[0011]作为优选的技术方案，所述浓度检测支路上还设有第二电磁阀和调节针阀，所述调节针阀用于调节流量，所述第一电磁阀位于吸附塔和第二电磁阀上游
。
[0012]作为优选的技术方案，所述连接支路上设有第三电磁阀，所述连接支路与浓度检测支路相连的一端位于第二电磁阀和调节针阀之间，与吸附支路相连的一端位于第四电磁阀与吸附塔之间
。
[0013]作为优选的技术方案，所述荧光测氧模块下游还连接有缓冲室，所述缓冲室为缓冲袋
。
[0014]一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置的测定方法，包括如下步骤：
[0015]S1、
对浓度检测支路
、
吸附支路
、
连接支路抽真空；
[0016]S2、
打开气源，保持浓度检测支路
、
吸附支路
、
连接支路达到试验设定压力，混合气体分别进入浓度检测支路和吸附支路，红外光谱检测模块和荧光测氧模块分别得到吸附前混合气体中
SF6气体纯度
C
SF6,0
和
O2浓度
C
O2,0
；吸附塔内的吸附剂对混合气体中的
N2和
O2进行吸附；
[0017]S3、
对浓度检测支路内吸附前的混合气体冲洗，并通过连接支路将吸附支路中经吸附剂吸附后的混合气体导入浓度检测支路，得到吸附后混合气体中
SF6气体纯度
C
SF6,1
和
O2浓度
C
O2,1
；
[0018]S4、
计算得到吸附前
N2的浓度
C
N2,0
和吸附后
N2的浓度
C
N2,1
，进而计算的
N2吸附效率
ξ
；吸附前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，其特征在于，包括气源，所述气源的下游并联浓度检测支路和吸附支路，所述浓度检测支路包括依次串接的红外光谱检测模块
(8)、
荧光测氧模块
(9)
，所述红外光谱检测模块
(8)、
荧光测氧模块
(9)
分别用于测量混合气体中六氟化硫气体浓度和氧气浓度，所述吸附支路包括依次串接的吸附塔
(4)、
缓冲罐
(12)
，所述吸附塔
(4)
内置有吸附氧气和氮气的吸附剂，所述吸附支路还通过连接支路与浓度检测支路相连，且吸附支路
、
连接支路
、
浓度检测支路上均设有控制阀门；所述气源中混合气体分别进入浓度检测支路和吸附支路，得到吸附前混合气体中
SF6气体纯度
C
SF6,0
和
O2浓度
C
O2,0
；对浓度检测支路内吸附前的混合气体冲洗后，通过连接支路将吸附支路中经吸附剂吸附后的混合气体导入浓度检测支路，得到吸附后混合气体中
SF6气体纯度
C
SF6,1
和
O2浓度
C
O2,1
；分别计算得到吸附前
N2的浓度
C
N2,0
和吸附后
N2的浓度
C
N2,1
，进而计算出
N2吸附效率
ξ
。2.
根据权利要求1所述的一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，其特征在于，所述吸附支路还包括位于缓冲罐
(12)
下游且依次串接压缩机
(13)、
第四电磁阀
(14)、
储气罐
(15)
，所述吸附塔
(4)
与缓冲罐
(12)
之间还设有第四电磁阀
(11)。3.
根据权利要求1所述的一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，其特征在于，所述吸附支路上还连接有抽空管路，所述抽空管路包括依次串接的第六电磁阀
(16)、
抽真空口
(17)
，所述抽真空口
(17)
与外部抽真空设备相连
。4.
根据权利要求2所述的一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，其特征在于，所述气源下游与浓度检测支路之间还设有依次串接的减压阀
(2)
和第一电磁阀
(3)。5.
根据权利要求4所述的一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，其特征在于，所述浓度检测支路上还设有第二电磁阀
(5)
和调节针阀
(7)
，所述调节针阀
(7)
用于调节流量，所述第一电磁阀
(3)
位于吸附塔
(4)
和第二电磁阀
(5)
上游
。6.
根据权利要求5所述的一种六氟化硫吸附剂中氮气吸附效率测定装置，其特征在于，所述连接支路上设有第三电磁阀
(6)
，所述连接支路与浓度检测支路相...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱峰，马凤翔，杭忱，程伟，陈英，许争杰，徐霄筱，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：