(57)【要約】【課題】最終の廃棄施設へ輸送効率のよい液化状態で搬送可能となるような回収手段、方法を採用し、簡易にＳＦ６ガスを回収できるシステムおよび方法を提供する。【解決手段】六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した六フッ化硫黄回収容器と、該液化六フッ化硫黄回収容器の上部に滞留する空気および六フッ化硫黄ガスの混合ガスを排出する排出手段と、該排出手段に設けられ、排出された空気の混入量を計測する計測手段と、該計測手段によって計測された空気の混入量に基づいて制御される圧力調整手段と、排出された混合ガスから一部の空気を分離する膜分離手段とから循環系を形成し、該循環系に、空気が混入した六フッ化硫黄ガスを投入する投入手段を接続し、かつ前記六フッ化硫黄回収容器から液化六フッ化硫黄回収する。【選択図】　図２
2004091298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄回収システムにおいて、
六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した液化六フッ化硫黄回収手段と、該液化六フッ化回収手段に滞留する空気とおよび六フッ化硫黄を排出する排出手段と、六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガス中の空気の混入量を計測する計測手段によって計測された空気の混入量データに基づいて圧力制御する圧力調整手段と、混合ガスを循環して前記圧力制御の下に、一部の空気を分離する空気分離手段とから循環回収系統を形成し、混合ガスから繰り返して六フッ化硫黄ガスを回収すること
を特徴とする六フッ化硫黄回収装置。
【請求項２】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄回収システムにおいて、
六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した液化六フッ化硫黄回収手段と、該液化六フッ化硫黄回収手段に滞留する空気とおよび六フッ化硫黄ガスを排出する排出手段と、六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガス中の空気の混入量を計測する計測手段によって計測された空気の混入量データに基づいて圧力制御する圧力調整手段と、混合ガスを循環して前記圧力制御の下に、一部の空気を分離する空気分離手段とから循環回収系統を形成し、かつ
六フッ化硫黄ガスの回収源から六フッ化硫黄ガスが移入されたガスバッグが前記循環回収系統に接続されて新規の六フッ化硫黄ガスを該循環回収系統に投入するコンバス回収システムを備えること
を特徴とする六フッ化硫黄回収装置。
【請求項３】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄回収システムにおいて、
六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した液化六フッ化硫黄回収手段と、該液化六フッ化硫黄回収手段に滞留する空気とおよび六フッ化硫黄ガスとを排出する排出手段と、排出された空気の混入量を計測する計測手段によって計測された空気の混入量データに基づいて圧力制御する圧力調整手段と、六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガスから一部の空気を繰り返して分離する空気分離手段とから循環回収系統を形成し、該循環回収系統に、空気が混入した六フッ化硫黄ガスを新規投入する投入手段を接続し、かつ前記液化六フッ化硫黄回収容器から六フッ化硫黄を回収すること
を特徴とする六フッ化硫黄ガス回収装置。
【請求項４】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収システムにおいて、
六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した液化六フッ化硫黄回収手段と、該液化六フッ化硫黄回収手段に滞留する空気および六フッ化硫黄ガスの混合ガスを排出する排出手段と、排出された混合ガスから一部の空気を分離する膜分離手段とから循環回収系統を形成し、該循環回収系統に、空気が混入した六フッ化硫黄ガスを新規投入する投入手段を接続し、かつ前記液化六フッ化硫黄回収容器から六フッ化硫黄を回収すること
を特徴とする六フッ化硫黄ガス回収装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記液化手段は、回収圧縮機および液化器からなり、前記循環系に回収対象機器もしくはガスバッグ回収装置が接続され、前記回収対象機器もしくはガスバッグ回収装置の圧力を前記回収圧縮機の流入側の内圧力よりも高圧に設定することを特徴とする六フッ化硫黄ガス回収装置。
【請求項６】
請求項５において、前記ガスバッグ回収装置は、ガスバッグ集中回収タンクと、および該ガスバッグ集中回収タンクに接続され、六フッ化硫黄ガスを回収した複数の回収ガスバッグからなることを特徴とする六フッ化硫黄ガス回収装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記混合ガスについて空気の混入量と、前記圧力調整手段による制御される圧力との関係を予めデータとして蓄積したデータベースを備えた制御コンピュータを備え、前記計測手段から送信される空気の混入量信号に基づいて前記圧力調整手段を制御する制御信号を処理生成することを特徴とする六フッ化硫黄ガス回収装置。
【請求項８】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収方法において、
空気を混入する六フッ化硫黄ガスを、六フッ化硫黄ガスに混入する空気の一部ずつを空気分離しながら、六フッ化硫黄ガスについて繰り返し一部ずつ液化すること
を特徴とする六フッ化硫黄ガス回収方法。
【請求項９】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収方法において、
空気の混入する六フッ化硫黄ガスを、混入する空気の量に対応して六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガスの液化圧力を調整して空気の一部ずつを空気分離しながら繰り返し六フッ化硫黄ガスについて一部ずつ液化すること
を特徴とする六フッ化硫黄ガス回収方法。
【請求項１０】
六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収方法において、
空気を混入する六フッ化硫黄ガスを液化手段によって六フッ化硫黄ガスと混入する空気との混合ガスから繰り返し一部ずつ液化するステップと、
混合ガス中の空気の量についての混入情報を計測手段によって計測するステップと、を有し、かつ
計測された混入情報を入力して、混合ガスについての圧力調整手段の圧力を制御する制御コンピュータが、処理される混合ガス中の空気の混入情報と、液化され回収される液化六フッ化硫黄量についての情報とに基づいて、予め記録した空気の混入量と液化される液化六フッ化硫黄量と、処理対価とをデータベースとして有することによって、六フッ化硫黄ガスの液化についての対価を入力された混合ガス中の空気の混入情報と液化される六フッ化硫黄量情報から計算処理するステップとを実行すること
を特徴する六フッ化硫黄ガス回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済みの六フッ化硫黄ガスを六フッ化硫黄ガスと空気等との混合ガスから液化回収する六フッ化硫黄ガス回収装置および方法、並びに当該回収処理に対する対価請求方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
顧客サイトに設置されている電気機器等の機器内に封入されている六フッ化硫黄ガス（以下、ＳＦ６ガスという）は、機器の定期修理または廃棄の前に回収する必要がある。
ＳＦ６ガスは、電気絶縁性に優れたガスであり、遮断機を始め変圧器、半導体製造装置など高電圧利用機器の電気絶縁ガスに用いられているが、一方地球温暖化係数の高い（炭酸ガスの２０，０００倍以上）ガスであり、大気への放出が規制されている。
【０００３】
通常、ＳＦ６ガスを回収する方法として、次に示すガス状回収と液化回収の二通りの回収方法が採用される。
・ガス状回収
１）各顧客は、自社サイト内に設置されている各電気機器内のＳＦ６ガスを回収する場合、ガス状回収装置により回収容器に１．０ＭＰａ以下の圧力で回収
していた。
２）回収ガスを廃棄する場合には、回収容器をＳＦ６ガスの製造者に搬送し廃棄処理している。
３）ガス回収容器内容積１．０ｍ３の場合、回収ガス容量は約９．７Ｎｍ３、６３．６ｋｇとなる。
４）１．０ｍ３の回収容器寸法は、約φ１．０ｍ＊１．４ｍであり、設置面積も１．０ｍ＊１．４ｍ＝１．４ｍ２となり面積効率をＮｍ３／ｍ２・ｋｇ／ｍ２で表すと７．１Ｎｍ３／ｍ２・４５．２ｋｇ／ｍ２となる。
【０００４】
・液化回収
１）各顧客は、自社サイト内に設置されている各電気機器内のＳＦ６ガスを回収する場合、液化回収装置により回収容器または、回収用ガスボンベに液化ガスとして回収していた。
２）回収ガスを廃棄する場合には、回収容器ではなく回収をボンベに行いＳＦ６ガスの製造者に搬送し廃棄している。
３）ボンベの容積は、通常４６．７ｌであり、充填可能ＳＦ６ガスは５０ｋｇである。
４）ボンベの寸法は、φ０．３ｍ＊１．５ｍＨであり、設置面積は、０．３ｍ＊０．３ｍ＝０．０９ｍ２。ガス回収の場合と同様に面積効率を表すと８５．２Ｎｍ３／ｍ２・５５５．６ｋｇ／ｍ２となり、ガス回収の約１２倍の面積効率を得られる。
【０００５】
搬送する場合の容積効率を考えた場合、液化回収することが望ましいが、ＳＦ６ガス中に空気等の不純物が含まれると、混合ガス沸点となるためＳＦ６ガスの臨界圧力以下での圧力での液化は出来ず、液化回収には不純物の含まれないＳＦ６ガス回収に限定されるなど制限があった。
【０００６】
しかしながら、一般に、電気機器に封入されているＳＦ６ガスは初期状態を維持することは少なく、不純物（多くは空気）が混入される。
従来、空気の混入しているＳＦ６ガスの液化回収は深冷分離等の精留分離方法が採用される。
【０００７】
特表２００１−５０８３９０号公報には、少量の六フッ化硫黄を含んでなるガス流を、六フッ化硫黄を選択的に吸収する能力のある吸着剤と、該ガス流から六フッ化硫黄を選択的に吸収するのに適した条件下で接触させる工程を含んでなる、六フッ化硫黄の回収方法が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特表２００１−５０８３９０
【特許文献２】
特開２００１−０３８１４５
【特許文献３】
特開２００２−０１９９００
【特許文献４】
特開２０００−０８８１９１
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来現地でのガス回収・液化回収はガス使用機器製造者に依頼する場合が一般的であった。しかし、ＳＦ６ガスが地球温暖化ガスに指定された現在は、少量のガス回収も実施する必要性が出てきており、ガス封入機器の使用者が回収する場合も発生してきている。
このような状況では、現地での回収方法が簡易にできることが望まれる一方、回収作業を熟練した作業者が行うことが困難となり、作業要領不良により、回収時の空気巻き込みが多発しその後の液化回収をより困難な状況にすることが予想される。
【００１０】
ＳＦ６ガスを回収する方法については、ガス状回収と液化回収の二通りの方法があるが、搬送する場合の容積効率を考えた場合、液化回収することが望まれる。すなわち、容積効率が１：１２となるからである。しかしながら、液化回収する場合にはガス中に空気等の不純物がある場合、不純物との混合ガス沸点となり、空気混入量が大きいと空気側の極低温沸点に影響され、ＳＦ６ガスの臨界圧力以下・ほぼ常温での液化ができない。
【００１１】
一般に、電気機器に封入されているＳＦ６ガスは初期のガスではなく不純物（多くは空気）を混入している。また、ガスを回収する途中のプロセスにて大気を混入してしまう。従来の空気の混入しているＳＦ６ガスの液化回収は深冷分離などの精留分離方式でないと不可能とされているが、その場合の装置は大掛かりであり、コスト・装置の大きさの観点から現地でのガス回収装置としての利用はできない。
以上の状況から、最終の廃棄施設へ輸送効率の良い液化状態で搬送可能となるような回収方法で簡易にＳＦ６ガスを回収できるシステムおよび方法が必要である。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑み、最終の廃棄施設へ輸送効率のよい液化状態で搬送可能となるような回収手段、方法を採用し、簡易にＳＦ６ガスを回収できるシステムおよび方法を提供することを目的とする。
【００１３】
このようなシステムおよび方法を提供することによって、従来液化回収に採用されていた輸送効率の良いボンベあるいはガスバッグ回収装置を空気を混入したＳＦ６ガスの処理に当っても採用可能とする。
更に、本発明は、最終の廃棄施設への輸送効率のよい液化状態で搬送可能とすることによって、顧客に安価な回収方法を提供することとし、このための情報処理方法を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収方法において、空気を混入する六フッ化硫黄ガスを、六フッ化硫黄ガスに混入する空気の一部ずつを分離しながら、繰り返し一部ずつ液化する六フッ化硫黄ガス回収システムおよび方法を提供する。
および本発明は、六フッ化硫黄ガス回収のための循環回収系統とコンバス回収システムとを接続組み合わせることによって容易に六フッ化硫黄ガスを回収する全体システムおよびその使用方法を提供する。
【００１５】
また、本発明は、六フッ化硫黄ガスを液化して液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収方法において、空気を混入する六フッ化硫黄ガスを、六フッ化硫黄ガスに混入する空気の量に対応して混合ガスの圧力を調整して空気の一部ずつを分離しながら繰り返し一部ずつ液化する六フッ化硫黄ガス回収システムおよび方法を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例を示すシステム全体図である。図２は、システム詳細図である。本システムは、顧客サイトに設置されている機器内のＳＦ６ガスの回収処理を一貫して、大気に放出することなく行うものである。
【００１７】
図１は、本システムの概念を示す。ＳＦ６ガス回収方法としては、二通りある。その１つはコンバス回収システム１であり、他の１つは現地回収システム２である。
コンバス回収システム１にあっては、電柱３に設けられた回収源、例えば高圧交流ガス負荷開閉器４からＳＦ６ガスを移入装置１７を介してガスバッグ５に移入し、ガスバッグ５を使用した汎用輸送システム６によってＳＦ６液化回収装置７の設けられているサイトに輸送し、ここで後述するようにして液化、減容し、ボンベ８に収納する。ボンベ８が複数本集められると（束９）、回収ガス充填ボンベ輸送システム１０によって回収ガス最終処分サイト１１に輸送することを行う。このようにして、ＳＦ６ガスの回収源からＳＦ６ガスが移入されたガスバッグが、後述する循環回収系統１００に接続されてコンバス回収システムが構成され、新規のＳＦ６ガスが循環回収系統１００に投入される。
【００１８】
また、現地回収システム２にあっては、現地回収車１２には、前述した専用ＳＦ６液化回収装置７およびボンベ８がセットして配設してある。作業者１３は、現地の工場１４内の回収対象機器１５に接続ホース１６を接続してＳＦ６ガスをＳＦ６液化回収装置７に移送して、直ちに液化作業を行い、液化されたＳＦ６をボンベ８につめ、現地回収車１２によって輸送し、回収ガス充填ボンベ輸送システム１０に従って回収ガス最終処分サイト１１へ運搬する。
【００１９】
図２は、ＳＦ６液化回収装置７の詳細と、回収システムおよび方法を示す。図２において、当該システムは、希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１、制御システム２２および回収容器（ボンベ）４４による液化ＳＦ６ガス回収システム２３からなる。
希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１、制御システム２２および液化ＳＦ６回収システム２３は車載可能とされる。以下、３者を合わせて希薄ＳＦ６循環式液化装置２１等ということがある。
【００２０】
図２において、回収装置入口弁３１、正圧回収ライン自動弁３２、正圧回収ライン自動弁３２に並行して配設した真空回収自動弁（１）３３、真空回収サージタンク（１）３４、真空回収ポンプ（スクロール型）３５、真空回収サージタンク（２）３６、真空回収ライン圧力調整自動弁３７、真空回収自動弁（２）３８、正圧回収ライン自動弁３２および真空回収自動弁（２）に接続された回収圧縮機３９、フィルター（１）４０、フィルター（２）４１、液化器４２、回収装置出口弁４３、回収容器（ボンベ）（前述のボンベ８に相当）４４、液相ライン弁４５、ガス相ライン弁４６、圧力調整弁５０、膜分離装置５１、吸着塔５３および不純ガス戻り弁５９が図に示すように接続され、循環回収系統（循環系）１００が形成される。
【００２１】
循環回収系統１００は、図に示すように、系路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｎを有し、系路Ｌから分岐した形で系路Ｍが設けてあり、この系路Ｍに分析用弁４７が設けられて酸素濃度計５２が接続される。このように、系路Ｍは、系路Ｌから分岐するが系路を流れる混合ガスの状態を計測するためのものであり、前述した循環回収系統１００の一部をなすと考えてもよい。酸素濃度計５２によって酸素濃度を求めるが、最終的には混入した空気量をデータとして求める。
【００２２】
循環回収系統１００には、外部の回収対象機器またはガスバッグ回収装置５８が図に示すようにして接続される。
系路Ｇ、Ｈ、Ｊは系路Ｂ―Ｃに並行し、系路Ｈ、Ｉは１つの小さな循環系１０１を構成し、対象のガスは矢印で示すように循環する。
【００２３】
次に本システムの作用について説明する。
回収対象機器、またはガスバッグ回収装置５８を希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１、すなわち循環系に接続する。回収装置入口弁３１より回収ガスをシステム内に導入する。
【００２４】
回収ガスが正圧の場合には、系路Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄのラインから回収圧縮機３９に回収ガスが導入され、回収圧縮機３９によって昇圧される。
回収ガス圧力が負圧になると、真空回収ポンプ３５が起動し、系路Ａ→Ｇ→Ｈ→Ｊ→Ｄのラインを介して回収圧縮機３９にて昇圧される。
【００２５】
昇圧された回収ガスは、フィルター４０、４１によってごみ、水分を除去され、液化器４２に導入される。
液化器４２で冷却された回収ガスは、空気の混入がない状態であれば全てがＳＦ６固有の液化圧力で液化される。空気混入のある場合には、空気の濃度により決定する比率分のＳＦ６ガスが液化される。
気液混相となった回収ガスは系路Ｋを通って回収容器（ボンベ）４４に導入される。
【００２６】
ＳＦ６ガスは、空気の混入濃度に支配された比率分（一部）のみしか液化しないので、回収手段の一部である回収容器４４に導入された回収ガスは、図に示すように２相に分かれる。すなわち、ボンベ下部には液化ＳＦ６５４が蓄積され、上部には空気の混入しているＳＦ６ガスが気体として蓄積される。この場合、回収ガスは回収容器４４内を貫通して下部にて開口する管５６から導入される。このようにすることによって、後に流入してくる回収ガスは、下部側から導入されるために蓄積された液化ＳＦ６５４に流入し、蓄積されているＳＦ６によって更に冷却され液化しやすい状態となる。
上部に蓄積される混合ガスはＳＦ６ガスの液化に伴って空気の濃度がその分高くなる。
気体として蓄積している空気混入量の多くなったＳＦ６ガスを系路Ｌから抜き出し、系路Ｍライン経由にて酸素濃度計５２に混合ガスを導入し、酸素濃度を測定する。
【００２７】
酸素の測定濃度信号を信号変換器４８を介して制御システム２２を構成する制御コンピュータ４９に送信する。制御コンピュータ４９では、測定酸素濃度から混入空気濃度を算定し、予め試験的に求めてデータベース化してある液化圧力テーブルから液化必要圧力を算定する。本液化必要圧力は、必ずしも計算沸点を維持するためのものでなくてもよい。空気とＳＦ６ガスでは、沸点・密度が大きく相違するため、この場合回収ガスは理想混合気体にはなり得ない。空気を混入するＳＦ６ガスの圧力を、あらかじめデータベース化してある液化圧力テーブルの値に設定する。この場合、理論混合ガスの臨界圧力以下であってもＳＦ６の一部のガスは液化する。当該圧力に圧力制御することによって、昇圧に要する動力を少なくすることができる。動力削減を少なくすることにすれば、当該臨界圧力あるいは当該圧以上に設定してもよい。この場合にあっても混合ガス中のＳＦ６ガスは一部が液化される圧力に設定するのがよい。
上記の例にあっては、空気の混合率が変動する場合について説明した。特定のＳＦ６ガスを処理する場合のように空気の混合率が予め予測され、酸素濃度計５２を必要としない場合には、予め圧力を設定しておくことができる。
【００２８】
制御コンピュータは、その処理装置によって、算定された圧力に回収圧縮機３９の出口圧力を制御するように信号を出力する。出力された信号は、制御機器５７を介して圧力制御弁５０に送られ、その信号に基づいて圧縮機出口圧力が制御される。
【００２９】
圧力制御弁５０の出口の混合ガスは、系路Ｎを経由して回収圧縮機３９の入口ラインに戻り、再度回収圧縮機３９を経由して回収容器４４に至る系路を循環する。
系路Ｎには、ＳＦ６ガスと酸素ガス（空気）を分離する膜を備えた膜分離装置５１が設けてある。膜分離にて可能な量の、すなわち一部の量の酸素ガス（空気）を除去し、混合ガスを循環させ、ＳＦ６ガスを繰り返して一部ずつ液化回収する。本実施例にあっては、膜分離装置５１によって不純物を一括除去するのではなく、不純物の一部を除去する方法を採用して費用低減を図っている。空気混入濃度１０％のＳＦ６ガスを通す場合には、一回の膜分離装置５１の通過によって３％程度の空気を除去することを行う。このように、本実施例にあっては、膜分離＋循環＋２相貯めの回収容器の採用によって冷却充填を行っており、ＳＦ６ガスを順次液化し、容積の減容化を量っている。
【００３０】
徐々に昇圧する回収圧縮機出口ライン酸素濃度が実験的に求めている酸素濃度に達するまで循環回収、減容を継続する。予めの試験実施によって空気混入量の限界値を求めてデータベースとして制御コンピュータ４９に取り込んでおく。
液化しきれなかった回収ガスは、別のボンベにガス回収圧縮充填する。
【００３１】
液化ＳＦ６ガス回収システム２３からは、液化ＳＦ６が回収される。回収容器４４の上部には空気および未液化のＳＦ６ガスの混合ガスが滞留し、下部には液化したＳＦ６が滞留し、上述した循環処理によって液化ＳＦ６の量が増え、一定量になるとＳＦ６ガスの導入が止められ、他の回収容器が回収のために使用される。液化ＳＦ６の貯められた回収容器は破壊処理するために搬送される。
【００３２】
回収容器内では、空気を若干含むＳＦ６ガスが液化し、多くの空気は、密度の関係から気体として回収容器４４の上部に蓄積する。その気体部分を定常的に抜き取りによる導出により、回収容器内のＳＦ６濃度が高くなり、液化しやすい状態となる。
【００３３】
このように、六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した液化六フッ化硫黄回収手段と、該液化六フッ化回収手段に滞留する空気とおよび六フッ化硫黄を排出する排出手段と、六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガス中の空気の混入量を計測する計測手段によって計測された空気の混入量データに基づいて圧力制御する圧力調整手段と、混合ガスを循環して前記圧力制御の下に、一部の空気を分離する空気分離手段とから循環回収系統を形成し、混合ガスから繰り返して六フッ化硫黄ガスを回収する六フッ化硫黄回収システムを構成される。
【００３４】
また、六フッ化硫黄ガスの液化手段と、液化した液化六フッ化硫黄回収手段と、該液化六フッ化硫黄回収手段に滞留する空気とおよび六フッ化硫黄ガスを排出する排出手段と、六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガス中の空気の混入量を計測する計測手段によって計測された空気の混入量データに基づいて圧力制御する圧力調整手段と、混合ガスを循環して前記圧力制御の下に、一部の空気を分離する空気分離手段とから循環回収系統を形成し、かつ六フッ化硫黄ガスの回収源から六フッ化硫黄ガスが移入されたガスバッグが前記循環回収系統に連続されて新規の六フッ化硫黄ガスを該循環回収系統に投入するコンバス回収システムを備える六フッ化硫黄回収システムを構成される。
【００３５】
また、ＳＦ６ガスの液化手段と、液化した液化ＳＦ６回収容器と、液化ＳＦ６回収容器の上部に滞留する空気およびＳＦ６ガスの混合ガスを排出する排出手段と、該排出手段に設けられ、排出された空気の混入量を計測する計測手段と、該計測手段によって計測された空気の混入量に基づいて制御される圧力調整手段と、排出された混合ガスから一部の空気を分離する膜分離手段とから循環系を形成し、該循環系に、空気混入したＳＦ６ガスを投入する投入手段を接続し、かつ液化ＳＦ６回収容器から液化ＳＦ６を回収する六フッ化硫黄ガス回収システムが構成される。
【００３６】
また、ＳＦ６の液化手段と、液化して液化ＳＦ６回収容器と、液化ＳＦ６回収容器の上部に滞留する空気およびＳＦ６ガスの混合ガスを排出する排出手段と、排出された混合ガスから一部の空気を分離する膜分離手段とから循環系を形成し、該循環系に、空気が混入したＳＦ６ガスを投入する投入手段を接続し、かつ前記液化ＳＦ６回収容器から液化ＳＦ６を回収する六フッ化硫黄ガス回収システムが構成される。
【００３７】
前記混合ガスについて空気の混入量と、前記圧力調整手段により制御される圧力との関係を予めデータとして蓄積したデータベースを備えた制御コンピュータを備え、前記計測手段から送信される空気の混入量信号に基づいて前記圧力調整手段を制御する制御信号を処理生成する六フッ化硫黄ガス回収システムが構成される。
【００３８】
次に希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１にＳＦ６ガスを回収する方法について、大容量回収の場合と小容量回収の場合とに分けて説明する。
○大容量回収の場合
各顧客サイトに設置されているＳＦ６ガス封入機器の容量により回収装置の
選択を行う。
ガス回収装置を現地に搬入し、回収作業を行う。場合によっては希薄ＳＦ６
循環式液化回収装置２１等を現地に搬入することを行う。
回収終了圧力は、地球温暖化係数の高いＳＦ６ガスの大気放出を極限まで抑
制するため、１０Ｔｏｒｒまでにして、回収を行う。
ガス回収の場合には、工場に持ち帰り最終処分サイトへ搬入するために、希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１を使用して回収容器（ボンベ）４４に充填す
る。
希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１等を現地に持ち込んで現地回収する場合には、現地にて回収容器（ボンベ）４４に充填する。
回収容器（ボンベ）４４への充填作業が完了すると最終処分サイトに回収ガス充填ボンベ輸送システム１０を使用して搬入し、処理を行う。
【００３９】
○小容量回収の場合
予め顧客サイトに購入準備されているコンバス回収装置を利用し、回収する。簡易回収で済むために、簡単操作正圧回収は自圧回収となり、短時間で回収することが可能である。
コンバス回収装置の１例が特開２０００−０８８１９１号広報に記載されている。ここに載っているＳＦ６回収装置および方法には、伸縮自在な機能をもって形成される回収ガスバッグが使用される。回収したガスバッグは宅配便などの汎用搬送システム（宅配便等）を利用し、液化充填工場に搬送する。搬送されたガスバッグは、最終処分サイトに搬入するため、希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１等にて回収容器（ボンベ）４４に充填する。
回収容器（ボンベ）４４に充填完了すると、次に最終処分サイトに持ち込み廃棄処理を行う。
コンバス回収装置およびガスバッグを利用したＳＦ６回収は、回収対象機器に封入されているＳＦ６ガスが陽圧の場合には回収バッグを直接接続し、圧入できることから回収時間を短縮できる利点がある。従って、回収時間を短縮することが重要な場合には、回収ガス容量が大きい場合にあっても、回収ガスバッグを多数準備することで対応が可能になる。
【００４０】
次に、ガスバッグ集中回収装置について説明する。
図３に、ガスバッグ集中回収装置６１を示す。ガスバッグ集中回収装置６１は、ガスバッグ集中回収タンク６２、回収タンク真空排気装置６３、その間の配管６４に設けた回収タンク排気弁６５を有し、更に複数の装置入口弁６６、配管６７に設けた回収タンク入口弁６８および前述した希薄ＳＦ６循環式液化回収装置２１に接続する配管６９に設けられるＳＦ６ガス回収対象弁７０を有する。
【００４１】
搬送されてきた複数のガスバッグ７１を回収ガスバッグ出口弁７２を介して装置入口弁６６に接続する。
ガスバッグ集中回収タンク６２は、予めガスバッグ接続前に回収タンク真空排気装置６３により真空排気しておき、真空状態を保持する。
回収ガスバッグ出口弁７２、装置入口弁６６、回収タンク入口弁６８の順に弁操作を行う。
【００４２】
ガスバッグ集中回収タンク６２は事前の真空排気により負圧となっているため、ガスバッグ内のＳＦ６ガスは、弁開操作時に負圧まで回収され、大気へＳＦ６ガスを放出することなく回収を完了することができる。
【００４３】
以上のように、ＳＦ６ガスは地球温暖化係数が高いガスであるため（炭酸ガスに比べ温暖化係数が２０，０００倍以上）、大気への放出が規制されているが、本実施例によれば、ＳＦ６ガスを簡便なシステム、方法によって回収することができる。また、回収作業時などに空気混入するという事態が発生しても、最終処分サイトへの輸送が効率化を図りながら搬送することができる。更に、現地回収作業の簡略化、短時間化を可能にし、処理に対しての低価格サービスを可能にする。
【００４４】
制御圧力設定のために設定圧力データベースが使用される。
図４は、制御圧力演算のための制御・運転ブロック図である。廃棄ガス量９１および初期回収ガス酸素濃度１０２に基づいて、１０３に示すように、廃棄ガス量（ｋｇ）、廃棄ガス量（ｍ３）、初期酸素ガス濃度（ｖｏｌ％）、混入空気濃度（ｖｏｌ％）、混入空気量（ｍ３）、理論回収廃棄ガス量（ｍ３）、理論回収ガス量（ｋｇ）が次のように求まる。
廃棄ガス量　　　　：Ｗｚ　ｋｇ
廃棄ガス量　　　　：Ｖｚ　ｍ３
初期酸素ガス濃度　：Ｘ　　ｖｏｌ％
混入空気濃度　　　：Ｙ（ｖｏｌ％）＝Ｘ／０．２１
混入空気量　　　　：Ｖａ（ｍ３）＝Ｖｚ＊Ｙ
理論回収廃棄ガス量：Ｖｓ（ｍ３）＝Ｖｚ−Ｖａ
理論回収ガス量　　：Ｗｓ（ｋｇ）＝Ｖｓ＊１４６．０５／２２．４１
記録されたデータベースを使用して制御圧力演算・循環回数制御１０４を行う。
【００４５】
この循環回数制御１０４の詳細な図を図５に示す。図５において、六フッ化硫黄ガスと空気との混合ガスである回収ガス中の酸素濃度およびＳＦ６の濃度に対応して上図に示すデータに基づいて制御圧力を求める。図においては、ＳＦ６（１００％）、ＳＦ６（９９％）＋Ａｉｒ（１％）、ＳＦ６（９５％）＋Ａｉｒ（５％）、ＳＦ６（９０％）＋Ａｉｒ（１０％）、ＳＦ６（８０％）＋Ａｉｒ（２０％）およびＳＦ６（７０％）＋Ａｉｒ（３０％）の場合の温度に対応して採用される制御圧力（ａｔｍ、ａｂｓ）を示す。
【００４６】
図５の下図は、循環回数とそれに伴う回収六フッ化硫黄ガスのＡｉｒ（Ｏ２＋Ｎ２）、Ｏ２、Ｎ２およびＳＦ６の濃度を示す。
１）　液化圧力は、臨界圧力以下の圧力となる。臨界圧力は、混合ガスの場合には理想気体としての算定は文献その他に記載される。
２）　今回の場合を計算すると、図５に示すように混合ガス液化圧力が温度に対して求められる。
３）　しかしながら、実際に実験をすると計算臨界圧力以下の圧力でも一部液化する結果が得られる。その圧力を実験的に求めデータベースを作成し、
そのデータベースに従った制御を行う。
４）　その場合の圧力は、計算臨界圧力以下の圧力となる。従ってその圧力にて制御することは、動力の削減になる。
【００４７】
以上のように、図５に示すデータからデータベースを作成し、そのデータベースを使用して循環の回数あるいは／および六フッ化硫黄ガス分離時に採用される圧力が設定され、操作が実施されることになる。
【００４８】
実際、回収ガス（ＳＦ６）量のデータ１０５と諸データ１０３とを使用して回収処分報告書１０６を作成し、更に回収料金算定１０７を行う。
回収処分報告書１０６には、
１）理論回収ガス量：Ｗｓ　ｋｇ
２）実際回収ガス量：Ｗｒ　ｋｇ
３）実際放出ガス量：ｗ　　ｋｇ（Ｗｓ−Ｗｒ）
が報告、出力される。
【００４９】
回収料金算定１０７に当っては、
１）回収費用　　：Ｃｒ　￥／本
２）廃棄費用　　：Ｃｓ　￥／本
３）輸送料金　　：Ｃｍ　￥／本
４）回収費用　　：Ｃｋ　￥／ｍ３
５）混入空気量　：Ｖａ　ｍ３
６）循環回収費用：Ａ　￥／Ａｉｒ　ｍ３
７）回収料金　　：Ｃ＝Ｗｓ／５０＊（Ｃｒ＋Ｃｓ＋Ｃｍ）＋Ａ＊Ｖａ
が求められる。
【００５０】
本実施例で採用しているのは、膜分離であるが吸着剤等により空気を吸着除去する方法でも採用可能である。空気を膜分離他の吸着除去する方法であれば採用可能である。すなわち、空気分離手段として各種の手段が採用されるが、循環によって繰り返して、徐々に六フッ化硫黄ガスを回収するについては膜分離が望ましい。
【００５１】
ｉ）圧力調整弁で減圧されたガスは、分離膜中に流入する。
ｉｉ）分離膜と分離膜収納容器間の空間を真空排気することにより大気側に空気（Ｏ２＋Ｎ２）が排気される。
ｉｉｉ）現状の膜では、酸素ガスの除去性能と窒素ガスの除去性能が相違し、一回通過後の不純物から残留不純物は空気組成にはならないが、あくまで循環
することでＳＦ６濃度が上昇し液化することになる。
【００５２】
初期のＳＦ６ガス中の空気濃度が２０％の場合には、図５に示すように、実験データからは９回程度の循環で混入空気が除去され残りのＳＦ６ガスを液化できることになる。実際の運転では流体が混合するため９回の循環ですべてのガスを液化することは出来ないが、酸素濃度を測定することにより循環終了の条件を設定できる。
【００５３】
次にＳＦ６ガス回収に当っての低価格サービス提供方法について説明する。
上述のように、本システムは、顧客サイトに設置されているＳＦ６ガス封入機器の容積を問わず、また空気が混入しているＳＦ６ガスであっても大気に放出することなく、ＳＦ６ガスを液化回収して輸送効率を極限まで上げるシステムである。従って、コスト要因は、回収した液化ＳＦ６の量と混入する空気量に依存して定めることができる。すなわち、液化ＳＦ６の量が少なければ少ない程、ＳＦ６ガス回収のサービス料金を小さいものとすることができる。従って、予め液化ＳＦ６の量と混入空気量と、並びにサービス料金との関係は試験的にデータを求めて制御コンピュータ４９にデータベースとして取り込んでおくことができる。勿論、運搬費を取り込むことができるが、ファクターとしては小さい。
【００５４】
この手法に従えば、六フッ化硫黄ガスを液化して、液化六フッ化硫黄として回収する六フッ化硫黄ガス回収方法において、空気を混入する六フッ化硫黄ガスを液化手段によって六フッ化硫黄ガスと混入する空気との混合ガスから繰り返し一部ずつ液化するステップと、混合ガス中の空気の量についての混入情報を計測手段によって計測するステップと、計測された混入情報を入力して、混合ガスについての圧力調整手段の圧力を制御する制御コンピュータによって処理される混合ガス中の空気の混入情報と、液化され液化六フッ化硫黄量についての情報とに基づいて、予め記録した空気の混入量と液化された六フッ化硫黄量と、並びに処理対価とをデータベースとして有することによって、六フッ化硫黄ガスの液化についての対価を入力された混合ガス中の空気の混入情報と液化された六フッ化硫黄量情報から計算処理するステップとを有することを特徴とする六フッ化硫黄回収方法が提供されることになる。
【００５５】
図６は、制御コンピュータ２００による前述した回収処分報告書１０６および回収料金算定１０７の方法を示す。
これらの処理に当っては、回収ガス量算定ループ１０８と液化圧力制御演算ループ１０９が使用される。
回収ガス量算定ループ１０８では、顧客注文書１１１の内容である１）出荷元、２）廃棄ガス量、および３）元用途が入力される。これによってＳＦ６回収量１１２を求める演算処理が指示される。
ＳＦ６回収業務が前述したシステムを使用して開始される（ＳＦ６回収業務開始１１３）。ＳＦ６純度初期測定１１４がなされ、測定データ１１５が取得される。
【００５６】
ＳＦ６回収ガス量演算処理１１６が次の内容についてなされる。
廃棄ガス量　　　：Ｗｚ　ｋｇ
廃棄ガス量　　　：Ｖｚ　ｍ３
測定酸素濃度　　：Ｘ　　ｖｏｌ％
混入空気濃度　　：Ｙ（ｖｏｌ％）＝Ｘ／２１％
混入空気量　　　：Ｖａ（ｍ３）＝Ｖｚ＊Ｙ
理論回収ＳＦ６量：Ｖｓ（ｍ３）＝Ｖｚ−Ｖａ
理論回収ＳＦ６量：Ｗｓ（ｋｇ）＝Ｖｓ＊Ｍｓ／２２．４１
理論回収ガス量１１７（Ｗｓｋｇ）（すなわち理論回収ＳＦ６量）が出力され、また、ＳＦ６実際回収ガス量１１８（Ｗｒｋｇ）が出力される。これらは、回収処分報告書１０６に図示、表示される。
理論回収ガス量１１７から回収料金算定１０７がなされ、図示され、出力される。回収料金算定１０７の内容は図示の通りである。
【００５７】
サービス提供方法と料金算定方法は次のようになる。
回収ガス量算定ループを使用して、
［１］　廃棄ガスの容積を入力する。
［２］　廃棄ガスの初期酸素ガス濃度を測定。
［３］　内部にて、下記演算実施。
【００５８】
廃棄ガス総量　　：Ｖｚ　ｍ３　　（入力値）
初期酸素ガス濃度：Ｘｏ　％
混入空気濃度　　：Ｙ（ｖｏｌ％）＝Ｘｏ／０．２１
混入空気量　　　：Ｖａ（ｍ３）＝Ｖｚ＊Ｙ
理論回収ガス量　：Ｖｓ（ｍ３）＝Ｖｚ−Ｖａ
理論回収ガス量　：Ｗｓ（ｋｇ）＝Ｖｓ＊１４６．０５／２２．４１
を求め、料金算定を次のように行う。
【００５９】
2004091298.tif 000003
回収料金総額は、理論回収ガス量と、混入空気排出費用に基づいてなされる。
【００６０】
次に液化圧力制御演算ループ１０９について説明する液化器液化温度データ１２１が求められ、温度測定データとして記憶される。ＳＦ６純度初期測定１１４の結果１２３と共に、これらの諸データは、ＳＦ６液化圧力決定処理に使用される。これらのデータに基づいて、図５に示す制御圧力演算・循環回数制御１０４を参照して圧力制御信号１２５を出力する。
【００６１】
【発明の効果】
本発明にあっては、顧客サイトに設置されているＳＦ６ガス封入機器の容積を問わず、またＳＦ６ガス中に空気等の不純物が混入している場合にあってもＳＦ６ガス中に混入する空気の一部ずつを分離しながら、ＳＦ６ガスを繰り返し一部ずつ液化しているので、輸送効率を極限まで上げるシステムおよび方法を提供できる。またこのシステムおよび方法によれば、空気混入のＳＦ６／８９ガスの処理を低コストで行うことができ、これに伴って低コストによるＳＦ６ガス回収方法をサービスとして提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例についての全体概略システム図。
【図２】本発明の実施例についての詳細システム図。
【図３】ガスバッグ集中回収装置の構成図。
【図４】制御圧力演算のための制御・運転ブロック図。
【図５】制御圧力演算・循環回数制御図。
【図６】制御コンピュータの処理内容を示す図。
【符号の説明】
２１…希薄ＳＦ６循環式液化回収装置、２２…制御システム、２３…液化ＳＦ６ガス回収システム、３１…回収装置入口弁、３２…制圧回収ライン自動弁、３３…真空回収自動弁（１）、３４…真空回収サージタンク（１）、３５…真空回収ポンプ、３６…真空回収サージタンク（２）、３７…真空回収ライン圧力調整自動弁、３８…真空回収自動弁（２）、３９…回収圧縮機、４２…液化器、４４…回収容器（ボンベ）（ボンベ８に対応）、４５…液相ライン弁、４６…ガス相ライン弁、４７…分析用弁、４９…制御コンピュータ、５０…圧力調整弁、５１…膜分離装置、５２…酸素濃度計、５４…液化ＳＦ６、５５…空気＋ＳＦ６ガスの混合ガス、５８…回収対象機器、またはガスバッグ回収装置、１００…循環回収系統（循環系）。
【図１】
2004091298.tif 000004
【図２】
2004091298.tif 000005
【図３】
2004091298.tif 000006
【図４】
2004091298.tif 000007
【図５】
2004091298.tif 000008
【図６】
2004091298.tif 000009