一种三氟碘甲烷气体开关柜中吸附剂的配方及其制备方法

摘要

本发明涉及吸附剂领域，尤其是一种三氟碘甲烷气体开关柜中吸附剂的配方及其制备方法，由如下组分按一定比例混合而成：硅胶干燥剂、环糊精、碘化钾、水、乙醇、甲醇、丙酮、甘油、乙二醇、氧化钙。本发明所提供的吸附剂，可以高效广泛的应用于三氟碘甲烷气体开关设备中，可以吸附开关设备中的水气、单质碘和酸性卤化物，吸附效率高，能够有效延缓开关柜中母线、电缆线和固体绝缘件等电器元件发生腐蚀，同时避免单质碘等固体分解物在电气元件上附着影响设备的正常运行。

说明书

技术领域

本发明涉及吸附剂领域，尤其是一种三氟碘甲烷气体开关柜中吸附剂的配方及其制备方法。

背景技术

近年来，在气体绝缘开关设备领域，一种新型的环保绝缘气体三氟碘甲烷(CF3I)因其优异的电气性能和物化性质被广泛认为是最有可能替代SF6的气体之一。传统SF6气体开关柜的吸附剂主要是为了防潮设计，主要成分是硅胶，用来吸附开关柜中的水气，保持开关柜干燥，防止开关柜内的母线、电缆线和固体绝缘件等与水气接触发生腐蚀等化学反应。但是，新型三氟碘甲烷气体开关柜在长时间的工作后，伴随着三氟碘甲烷的分解会产生少量的碘单质，开关柜内存在聚氯乙烯等固体绝缘件，出现故障发生击穿放电时也会产生气态的碘单质和酸性卤化物，如果碘单质和酸性卤化物在箱体内长期存在会对内部原件造成腐蚀严重影响开关设备的正常工作运行。目前市场上尚未发现可以在开关柜中同时吸附水，单质碘和酸性卤化物的吸附剂配方。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，本发明提供了一种三氟碘甲烷气体开关柜中吸附剂的配方，并提供上述吸附剂的制备方法。该吸附剂的配方可以吸附开关柜中的水气、单质碘和酸性卤化物。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种三氟碘甲烷气体开关柜中吸附剂的配方，其特征在于：由如下组分按一定比例混合而成：主组分:硅胶干燥剂、环糊精、氧化钙。辅助溶剂组分：碘化钾、水、乙醇、甲醇、丙酮、甘油、乙二醇。

所述的主组分完全被辅助溶剂浸没。

优选的，其含有如下重量份的组分：

硅胶干燥剂：80g

环糊精：10g

碘化钾：1g

水：1.2ml

乙醇：81ml

甲醇：8ml

丙酮：7.5ml

甘油：2ml

乙二醇：2.5ml

氧化钙：10g。

三氟碘甲烷气体开关柜中吸附剂的配方的制备方法，步骤为：将碘化钾溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、甘油和乙二醇组成的混合溶液中；将环糊精在上述碘化钾溶液中充分浸泡，滤出滤饼，在室温静置干燥；将上述处理后的环糊精按重量份比例与硅胶干燥剂和氧化钙粉末混合均匀。所有操作在室温下进行。

本发明的工作原理如下：硅胶干燥剂能够有效吸附开关柜中的水汽。开关柜内存在聚氯乙烯等固体绝缘件，出现故障发生击穿放电时会酸性卤化物(HX，其中X为氟元素或者氯元素)，氧化钙能和HX发生反应：

CaO+2HX-------CaX₂+H₂O

环糊精能够与单质碘形成稳定的碘的络合物，经过KI浸泡，碘单质与KI结合后与环糊精络合的更稳固，如图1。

I₂+KI-------K⁺+I₃^-

相对于现有技术，本发明所达到的有益技术效果为：本发明所提供的吸附剂，可以高效广泛的应用于三氟碘甲烷气体开关设备中，可以吸附开关设备中的水气、单质碘和酸性卤化物，吸附效率高，能够有效延缓开关柜中母线、电缆线和固体绝缘件等电器元件发生腐蚀，同时避免单质碘等固体分解物在电气元件上附着影响设备的正常运行。

附图说明

图1为本发明的主要工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

将1g碘化钾溶于0.7ml水、0.5ml沸水、22ml乙醇、8ml沸乙醇、51ml无水乙醇、8ml甲醇、7.5ml丙酮、2ml甘油、约2.5ml乙二醇。将环糊精在饱和碘化钾溶液中充分浸泡，滤出滤饼，在室温静置干燥48小时。将上述处理后的环糊精10g与80g硅胶干燥剂和10g氧化钙粉末混合均匀，既得所需吸附剂。

实施例二：

将2g碘化钾溶于0.5ml水、0.5ml沸水、30ml乙醇、10ml沸乙醇、40ml无水乙醇、5ml甲醇、5ml丙酮、3ml甘油、3ml乙二醇。将环糊精在饱和碘化钾溶液中充分浸泡，滤出滤饼，在室温静置干燥48小时。将上述处理后的环糊精20g与60g硅胶干燥剂和20g氧化钙粉末混合均匀，既得所需吸附剂。

实施例三：

准备3个相同的密闭试验箱体，箱体1中充入三氟碘甲烷气体和含有微水的氮气混合气体，箱体2中加入实施例一配制的吸附剂并充入与箱体1箱体成分的气体，箱体3中加入实施例二配制的吸附剂并充入与箱体1箱体成分的气体，静置5h后，用微水测量仪测的箱体1中水含量约为60ppm，箱体2中的水含量约为10ppm，箱体3中的水含量约为10ppm，说明两种配比的吸附剂均能够有效的吸附箱体中的水汽。

实施例四：

准备3个相同密闭试验箱体，箱体内加入球板电极。箱体1中充入三氟碘甲烷气体，箱体2中加入实施例一配制的吸附剂并充入与箱体1箱体成分的气体，箱体3中加入实施例二配制的吸附剂并充入与箱体1箱体成分的气体。球板电极之间的间隙为5cm，板电极上放置聚氯乙烯材质的固体绝缘件，在球电极上施加工频高压使得球板电极之间工频放电100次后，用精密pH试纸分别测试两个箱体中的pH值，结果表明箱体1中气体pH值约为6.5，箱体2中气体pH值约为7，箱体3中气体pH值约为7，说明两种配比的吸附剂有效的吸附箱体中的酸性卤化物。同时取出箱体中的球电极，发现箱体1内的球电极上覆盖了薄薄一层褐色的碘单质，而箱体2和箱体3内的球电极上没有类似现象发生，说明两种配比的吸附剂有效的吸附了放电过程中产生的单质碘。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。