【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电器绝缘，尤其涉及一种六氟化硫替代气体的筛选方法。
技术介绍
1、全氟甲硫醚气体绝缘强度为六氟化硫的1.7倍左右，其沸点为-22℃，六氟化硫1.73倍的绝缘强度，且预估其gwp仅为二氧化碳的2.8倍。相比sf6，氟甲硫醚拥有更低的沸点和gwp，且毒性低，明显优于多数现有的六氟化硫替代气体。全氟甲硫醚或其共沸气体可以作为六氟化硫替代绝缘气体，满足沸点低、绝缘强度高、毒性低、gwp低的要求。
2、基团贡献模型是预测共沸气体的主要途径。基团贡献模型认为溶液中的分子是由多个基团组成，分子间的相互作用源自于基团之间的相互作用。若已知分子的基团参数以及基团间的相互作用参数，可以在没有实验数据的条件下，对共沸气体进行准确的预测。然而，由于全氟甲硫醚为新气体，现有的unifac和ppr7基团贡献模型中缺少预测全氟甲硫醚的基团及基团间的相互作用参数，无法筛选包含全氟甲硫醚的共沸气体。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术提供了一种六氟化硫替代气体的筛选方法。
2、本专利技术所述六氟化硫替代气体包括组元i和组元j，所述组元i为全氟甲硫醚，所述组元j采用以下步骤筛选确定：
3、s1，选择标准大气压力下、液化温度范围在-40～20℃的绝缘气体作为初始组元j；
4、s2，求取给定平衡压力p条件下，组元i和初始组元j的混合气体在气液平衡状态下，满足以下公式(1)～(16)的至少一组t、xi、yi、xj和yj；其中：给定平衡压力p取
5、
6、
7、
8、0.30000≤β2≤0.40000，
9、1.50000≤β3≤1.60000，
10、0.20000≤β4≤0.30000 (12)
11、
12、0.40000≤β6≤0.50000，
13、0.30000≤β7≤0.40000，
14、1.50000≤β8≤1.60000，
15、0.20000≤β9≤0.30000
16、式(1)-(16)中：
17、为混合气体中气体组元i的气相逸度，为混合气体中气体组元i的液相逸度，为混合气体中气体组元j的气相逸度；
18、为混合气体中气体组元j的液相逸度；
19、r为气体常数；
20、zl为混合气体的气相压缩因子，zv为混合气体的液相压缩因子，vl为混合气体在p和t条件下的液相摩尔体积，单位为m3/mol；vv为混合气体在p和t条件下的气相摩尔体积，单位为m3/mol；v为混合气体在p和t条件下的体积，单位为m3；
21、ni为混合气体中气体组元i的摩尔量，单位为mol；
22、nj为混合气体中气体组元j的摩尔量，单位为mol；
23、n为混合气体的总摩尔量，单位为mol；
24、a和b均为混合气体的状态方程参数；
25、ai为气体组元i的分子能量常数，取值范围为12000～3845000；bi为气体组元i的体积修正常数，取值范围12.85～140.68；
26、为混合气体的自由能；
27、kij为二元相互作用参数，0＜kij＜5；
28、c为常数，取值为24.68500～24.68600；
29、ωi为气体组元i的偏心因子，取0.335；
30、ωj为气体组元j的偏心因子；
31、tri为气体组元i的对比态温度；取值范围0.5～1；
32、tci为气体组元i的临界温度；单位为：k，取376.75k；
33、tcj为气体组元j的临界温度；单位为：k；
34、pci为气体组元i的临界压力，单位为：mpa；取3.843mpa；pcj为气体组元j的临界压力，单位为：mpa；
35、为气体组元i的在温度t时的饱和蒸汽压，单位为：mpa；为气体组元j的在温度t时的饱和蒸汽压，单位为：mpa；
36、为气体组元i在p和t条件下的液相体积，单位为m3；
37、为气体组元j在p和t条件下的液相体积，单位为m3；
38、t/k为平衡温度t换算成开尔文后的温度；
39、ngi为气体组元i的分子所拆分的所有基团，cf3scf3作为整个基团；ngi取值为1，
40、ngj为气体组元j的分子所拆分的所有基团；
41、k代表气体组元i的分子基团cf3scf3；
42、l代表气体组元j的分子所拆分基团中的任一基团；
43、αik为基团cf3scf3的相对摩尔分数，取值为基团cf3scf3的数量除以气体组元i分子中总基团数量的值，取值为1；
44、αjk为气体组元j的基团cf3scf3的相对摩尔分数，取值为基团cf3scf3的数量除以气体组元j分子中总基团数量的值；
45、αil为气体组元i的基团l的相对摩尔分数，取值为基团l的数量除以气体组元i分子中总基团数量的值；
46、αjl为气体组元j的基团l的相对摩尔分数，取值为基团l的数量除以气体组元j分子中总基团数量的值；
47、akl与bkl均为基团cf3scf3与基团l的基团参数；
48、
49、式中，awk_ch2为亚乙烷基团与基团l的作用参数；awk_ch2为亚乙烷基团与基团l的作用参数；nl为基团l中正价原子的个数；
50、s3，在s2筛选结果基础上进一步筛选给定平衡压力p条件下，存在xi＝yi的条件下，平衡温度t为最小平衡温度，且最小平衡温度小于混合气体中每种气体组元液化温度的气体组元j。
51、进一步，本专利技术的方法还包括：
52、s4，在s3筛选的气体组元j的基础上进一步筛选绝缘强度er_混合气体满足式(17)所示关系的混合气体：
53、er_混合气体 > er_i × xi+ er_j× xj (17)
54、式中，er_i为全氟甲硫醚相对于sf6的绝缘强度；er_j为气体组元j相对于sf6的绝缘强度；x1为混合气体中气体组元i的质量百分数；x2为混合气体中气体组元j的质量百分数；所述混合气体为气体组元i和气体组元j构成的混合气体。
55、可选的是初始组元j选自氢氟烯烃、氢氟烃、烷烃或氢氟腈。
56、本专利技术提供的六氟化硫替代气体筛选方法，可以从现有的组分中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种六氟化硫替代气体的筛选方法，其特征在于，所述六氟化硫替代气体包括组元i和组元j，所述组元i为全氟甲硫醚，所述组元j采用以下步骤筛选确定：
2.根据权利要求1所述的六氟化硫替代气体的筛选方法，其特征在于，方法还包括：
3.根据权利要求1或2所述的六氟化硫替代气体的筛选方法，其特征在于，所述初始组元j选自氢氟烯烃、氢氟烃、烷烃或氢氟腈。
【技术特征摘要】
1.一种六氟化硫替代气体的筛选方法，其特征在于，所述六氟化硫替代气体包括组元i和组元j，所述组元i为全氟甲硫醚，所述组元j采用以下步骤筛选确定：
2.根据权利要求1所述的六...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志强，吕剑，唐念，孙东伟，曾纪珺，韩升，张伟，郝志军，亢建平，李凤仙，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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