(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＦ6 ガスを含む複数種の絶縁性ガスからなる混合ガスを充填したガス絶縁機器に用いられる装置であって、ガス絶縁機器から混合ガスを回収してこれを加圧し前記混合ガス中のＳＦ6 ガスを液化する加圧液化装置と、前記混合ガスから分解ガス及び粒子状の異物を除去するフィルタと、前記ガス絶縁機器から前記加圧液化装置に前記混合ガスを送り込むポンプと、前記加圧液化装置により液化されたＳＦ6 液を溜める貯蔵タンクとが備えられたガス回収装置において、
前記混合ガスは窒素ガスを母体ガスとしこれにＳＦ6 ガスを１０ｖｏｌ％より少ない割合で添加したガスであり、
前記ガス絶縁機器と前記加圧液化装置との間に、前記混合ガスから特定種類のガスを分離して高濃度のＳＦ6 ガスを前記加圧液化装置に送り込むために細孔径が５オングストロームのゼオライト系吸着剤を収納する分離槽で構成されるガス分離装置を設け、
前記ガス絶縁機器と前記ガス分離装置との間に、前記混合ガスを一時保管するために細孔径が５オングストローム及び１０オングストロームであるゼオライト系の吸着剤が封入された導入部バッファタンクを設けた、
ことを特徴とするガス回収装置。
【請求項２】
ＳＦ6 ガスを含む複数種の絶縁性ガスからなる混合ガスを充填したガス絶縁機器に用いられる装置であって、ガス絶縁機器から混合ガスを回収してこれを加圧し前記混合ガス中のＳＦ6 ガスを液化する加圧液化装置と、前記混合ガスから分解ガス及び粒子状の異物を除去するフィルタと、前記ガス絶縁機器から前記加圧液化装置に前記混合ガスを送り込むポンプと、前記加圧液化装置により液化されたＳＦ6 液を溜める貯蔵タンクとが備えられたガス回収装置において、
前記ガス絶縁機器と前記加圧液化装置との間に、前記混合ガスから特定種類のガスを分離して高純度のＳＦ6 ガスを前記加圧液化装置に送り込むガス分離装置が設けられ、
前記ガス絶縁機器と前記ガス分離装置との間に、前記混合ガスを保管するための導入部バッファタンクが設けられ、
前記ガス分離装置にて分離された特定種類のガスを溜める排出ガス溜めタンクが設けられ、この排出ガス溜めタンク内にＳＦ6 ガスを吸着する吸着剤が封入されたことを特徴とするガス回収装置。
【請求項３】
前記フィルタ内に前記分解ガスを吸収する化学吸着タイプの吸着剤が組み込まれたことを特徴とする請求項１または２記載のガス回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性ガスを充填したガス絶縁機器に用いられるガス回収装置に係り、特に、絶縁性ガスとして窒素ガスにＳＦ６ガスを少量添加した環境対応型のガス絶縁機器に適したガス回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、変電所には系統切換えや保守点検などを行うために遮断器や断路器等の機器が設置されている。これら機器のうち特に大形のものには、ＳＦ６ガスが内部に充填されたガス絶縁機器が採用されている。ＳＦ６ガスは絶縁性能と消弧性能に優れており、高い信頼性を獲得している。また、ＳＦ６ガスは化学的にも安定で無害な気体であるため、これらの機器の絶縁媒体として広く用いられている。
【０００３】
しかしながら、ＳＦ６ガスは温室効果が高く、分解までの寿命が長いという性質も有している。そこで今後の長期にわたる地球環境保護の観点から、排出規制対象として指定されるに至った。したがって、定期検査や部品交換に際してはガス絶縁機器からＳＦ６ガスが外部に漏れないようにこれを回収する必要がある。
【０００４】
ＳＦ６ガスを回収する場合、ガス状態のままで回収、保管すると、ＳＦ６ガスの体積が大きいので保管用のタンクが大型化する。タンクの大型化を防ぐためには高圧力状態にしてＳＦ６ガスの体積を小さくすれば良いが、安全面での問題が生じ易い。そこで従来より、ＳＦ６ガスを加圧液化し、ＳＦ６液としてタンクに回収するガス回収装置が提案されている。このような装置によれば回収用のタンクが小形で済み、安全性も確保することができる。
【０００５】
ここで、図８を参照してガス回収装置の従来例について具体的に説明する。このガス回収装置はガス絶縁機器１（図中では中身は省略）に用いられるもので、フィルタ２、真空・加圧ポンプ３、加圧液化装置６、ＳＦ６液タンク７、冷凍機１１及び冷却パイプ１２から構成されている。ガス絶縁機器１、フィルタ２、真空・加圧ポンプ３、加圧液化装置６及びＳＦ６液タンク７は配管１３で結ばれており、バルブ類１４にて流路が制御されている。
【０００６】
なお、フィルタ２はアークなどにより発生するＳＦ６の分解ガスを吸着したり粒子状の異物を捕えるものである。また、ガス絶縁機器１には高度な乾燥状態と高いＳＦ６ガス純度が要求されるので、水分や分解ガスの除去を目的として吸着剤があらかじめ封入されている。吸着剤としては５オングストロームまたは１０オングストロームのゼオライト系のものが一般的である。
【０００７】
このようなガス回収装置においては、真空・加圧ポンプ３がガス絶縁機器１から加圧液化装置６にＳＦ６ガスを送り込み、冷凍機１１から冷却パイプ１２に冷媒が送られて加圧液化装置６にてＳＦ６ガスの液化を行う。そして、ＳＦ６液タンク７がＳＦ６液を回収し、保管することができる。
【０００８】
吸着対象となる水分や分解ガス類および関連のガス分子を吸着力の大きい方から並べると、ＨＦ、Ｈ２Ｏ、ＳＯ２、ＳＯＦ２、ＳＯ２Ｆ２、ＣＯ２、ＳＦ６、ＣＦ４、Ｎ２、Ｏ２のようになる。この中でＨＦは最も反応性が高く、吸着剤に化学吸着しており、その吸着エネルギーは、約100kcal/mol である。その他のガス類は、物理吸着していると考えられている。
【０００９】
物理吸着の場合の吸着エネルギーは、１〜４kcal/mol程度である。物理吸着は化学吸着に比べて吸着の程度が小さいので減圧下では、吸着剤から離脱することが考えられる。（なお、物理吸着の場合、吸着順位の低いものが吸着していても、吸着力の大きな分子が来た場合、置換する格好で吸着していく）。これらのガス類の中では、水分は減圧下でも離脱しにくいことが確認されているが、ＳＯ２以下のガスは、ＳＦ６ガス回収のため減圧した場合には吸着剤から離脱するのでガス絶縁機器１内から出て、回収装置側に入る可能性がある。そこで、フィルタ２が分解ガスや異物を捕え、加圧液化装置６への侵入を防いでいる。
【００１０】
ところで長期にわたる地球環境を考えた場合、今後更にＳＦ６ガスの排出量を削減する必要があるが、そのためには、排出の要因にもなる全体の使用量自体を低減させることが望ましい。具体的には、機器の小型化や他のガスへの変換などが提案されているが、中でも実現性の可能性の高い対策として窒素ガスを母体ガスとしこれにＳＦ６ガスを少量添加した混合ガスの使用が削減に有効であると考えられている。
【００１１】
ＳＦ６ガスと窒素ガスの特性は大幅に異なっており、ＳＦ６ガスの液化する条件では、窒素はガスとして存在し、２つのガスが同時に液化することはない。そのため、混合ガス中のＳＦ６ガスだけを液化し、窒素ガスと分離させることが可能である。表１に両者の特性値を示す。
【００１２】
【表１】
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すなわち、ＳＦ６ガスの純度が高ければＳＦ６ガスの加圧液化は室温（２０℃）下でも比較的低圧でも容易であるものが、混合ガス系では高圧力にしないとＳＦ６ガスが液化しない。上記の表に示したように、10vol%ＳＦ６ガスの場合、室温下では20Mpa 以上の非常に大きな圧力が必要となり、液化が極めて困難であった。そのため、大型の冷凍装置を併用して液化圧力を下げる必要があった。その結果、装置が大型化し易くなり、ガスの回収・リサイクルの障害になり得た。そこで本出願人は、ＳＦ６ガスを効率良く分離でき、且つ小形化が容易な液化回収装置（特願平１０−２３２６４０号，特願平１１−０７８５８８号など）を提案している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＳＦ６ガスを含む混合ガスを回収する従来の技術には次のような問題点があった。すなわち、加圧液化装置６に混合ガスを取込んでＳＦ６ガスを連続的に液化する場合、ＳＦ６ガスの方は加圧液化装置６の働きにより液化していくが、混合ガスの母体ガス（上記の例では窒素ガス）の方は加圧液化装置６内にガスの状態で溜まり続けることになる。そのため、加圧液化装置６の設計圧力をオーバーする前にこの母体ガスを装置６から抜かなくてはならない。ところが、この母体ガスには蒸気圧分のＳＦ６ガスが含まれている可能性があり、これを大気中にそのまま放出することができない。そこで、母体ガス中にＳＦ６ガスが残留することがないよう、ＳＦ６ガスの回収率を高めることが望まれていた。
【００１４】
また、混合ガスの回収作業を考えると、回収初期はガス絶縁機器内のガス圧力が高いため、バルブを開けるだけで自動的にガスが回収装置側に流れていき、流量の調整も容易である。ところが、回収作業を進めていくと、大気圧を経て最終的には、減圧条件下で回収を進めていかなくてはならない。減圧条件下では、加圧・真空ポンプの能力に依存することになり、単位時間当たりの処理量が小さくなる。そのため十分な流量を確保することが難しくなり、回収効率が低下した。
【００１５】
さらに、加圧・真空ポンプによって強制的にガスを引いた場合、予めガス絶縁機器内に入っている吸着剤から分解ガスが離脱し、回収装置側に排出されることになる。分解ガスが回収装置内に入ると、装置内の構成材料が化学的に劣化したり、目詰まりを起こすなどの悪影響を受けることになり、寿命の点で問題が生じた。そのため、ガス絶縁機器から出た分解ガスを確実に捕えることが求められていた。
【００１６】
また、前述したようにガス絶縁機器内には通常、５オングストロームや１０オングストロームという孔径に代表される色々なゼオライト系の吸着剤が主として封入されている。このとき、１０オングストロームのゼオライト系の吸着剤は回収対象ガスであるＳＦ６ガスを吸着するので、吸着剤の量が多いと、減圧回収時にガス絶縁機器側からＳＦ６ガスが徐々に長期にわたって離脱することになり、ＳＦ６ガスの回収に時間がかかるという不具合があった。一方、５オングストロームのゼオライト系吸着剤だけだと、一部の５オングストロームを超える大きさの分解ガスの吸着が困難となり、吸着速度が遅くなる可能性があった。したがって、ガス絶縁機器内の吸着剤における配合の最適化が望まれていた。
【００１７】
本発明は、以上述べた問題点を解決するために提案されたものであり、その主たる目的は、少量のＳＦ６ガスを含む混合ガスからＳＦ６ガスを液化回収する装置において、ＳＦ６ガスの回収率を高めると共に、減圧条件下での回収効率を高めて回収作業時間の短縮化を図ることである。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、ガス絶縁機器から排出される分解ガスを確実に除去して装置の長寿命化を実現することにある。さらに、本発明の他の目的は、ガス絶縁機器内の吸着剤における配合の最適化を図り、優れた回収効率を発揮することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の目的を達成するために提案されたもので、ＳＦ６ガスを含む複数種の絶縁性ガスからなる混合ガスを充填したガス絶縁機器に用いられる装置であって、ガス絶縁機器から混合ガスを回収してこれを加圧し前記混合ガス中のＳＦ６ガスを液化する加圧液化装置と、前記混合ガスから分解ガス及び粒子状の異物を除去するフィルタと、前記ガス絶縁機器から前記加圧液化装置に前記混合ガスを送り込むポンプと、前記加圧液化装置により液化されたＳＦ６液を溜める貯蔵タンクとが備えられたガス回収装置において、次のような特徴を有している。
【００２０】
請求項１の発明は、前記混合ガスは窒素ガスを母体ガスとしこれにＳＦ6 ガスを１０ｖｏｌ％より少ない割合で添加したガスであり、前記ガス絶縁機器と前記加圧液化装置との間に、前記混合ガスから特定種類のガスを分離して高濃度のＳＦ6 ガスを前記加圧液化装置に送り込むために細孔径が５オングストロームのゼオライト系吸着剤を収納する分離槽で構成されるガス分離装置を設け、前記ガス絶縁機器と前記ガス分離装置との間に、前記混合ガスを一時保管するために細孔径が５オングストローム及び１０オングストロームであるゼオライト系の吸着剤が封入された導入部バッファタンクを設けた、ことを特徴とする。
【００２３】
以上のような請求項１の発明では、ガス分離装置が混合ガスから特定種類のガスを分離して高純度のＳＦ6 ガスを加圧液化装置に送り込むので、加圧液化装置中のＳＦ6 ガスはガス絶縁機器での使用状態よりもその純度が高くなり、液化圧力を下げることができる。
【００２４】
また、ガス分離装置の上流側に設置された導入部バッファタンクにて混合ガスをいったん溜めることができるため、減圧状態においてガスの流量が減少した場合、ガス分離装置以降の操作を中止して十分な流量を確保することができる。すなわち、減圧条件下でもガス流量を適正化でき、高い回収効率を維持することができる。なお、導入部バッファタンクにおいてガス量が不足した場合はそのままタンク内に封じ込めておき、次のガス回収操作時に回収処理すれば良いので、導入部バッファタンクにて減圧処理する必要は全く無い。そのため、混合ガスに含まれる分解ガスの離脱は考える必要が無い。
【００２６】
さらに、導入部バッファタンク内の吸着剤が分解ガスを確実に捕えるため、ガス分離装置や加圧液化装置内へ分解ガスが侵入することがない。したがって、化学的な劣化や目詰まりを起こらず、これら装置の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
また、混合ガスを減圧して回収するときにだけ導入部バッファタンクに混合ガスを保管し、加圧〜大気圧レベルでは導入部バッファタンクを単に通過させることができる。そのため、回収効率のガス絶縁機器側のガス圧力が高い回収作業の初期には迅速に混合ガスを回収可能であり、回収作業時間が長期化することがない。
【００３２】
請求項２の発明は、前記ガス絶縁機器と前記加圧液化装置との間に、前記混合ガスから特定種類のガスを分離して高純度のＳＦ6 ガスを前記加圧液化装置に送り込むガス分離装置が設けられ、前記ガス絶縁機器と前記ガス分離装置との間に、前記混合ガスを保管するための導入部バッファタンクが設けられ、前記ガス分離装置にて分離された特定種類のガスを溜める排出ガス溜めタンクが設けられ、この排出ガス溜めタンク内にＳＦ6 ガスを吸着する吸着剤が封入されたことを特徴とする。
【００３３】
以上の請求項２の発明では、ガス分離装置にて分離された特定種類のガス中に微量のＳＦ6 ガスが残留していても、タンク内の吸着剤の働きによりＳＦ6 ガスを吸着することができる。したがって、大気への放出をほとんど無視できる程度にまでＳＦ6 ガスを低減することができる。
【００３４】
請求項３の発明は、請求項１または２記載のガス回収装置において、前記フィルタ内に前記分解ガスを吸収する化学吸着タイプの吸着剤が組み込まれたことを特徴とする。この請求項３の発明では、フィルタ内の吸着剤が分解ガスを化学的に捕えるため、ガス分離装置や加圧液化装置内へ分解ガスへの侵入を防ぎ、化学的な劣化や目詰まりを防止して、装置の長寿命化を図ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（１）代表的な実施の形態
［構成］
以下、本発明の実施の形態の一例について図面を参照して具体的に説明する。なお、図８に示した構成要素と同一の部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態は、請求項１、２、５、８及び９を包含するもので、ＳＦ６ガスを含む複数種の絶縁性ガスからなる混合ガスを充填したガス絶縁機器１に用いられるガス回収装置である。図１に示すように、本実施の形態の構成上の特徴は次の点にある。すなわち、ガス絶縁機器１と加圧液化装置６との間には、混合ガスから窒素ガスを分離してＳＦ６ガスを濃縮し、ＳＦ６ガスだけを加圧液化装置６に送り込むガス分離装置５が設けられている。このガス分離装置５は選択吸着性を有する吸着剤を用いた圧力スイング吸着装置から構成されている。
【００３９】
また、ガス分離装置５とガス絶縁機器１との間には、混合ガスを保管するための導入部バッファタンク４が設けられている。この導入部バッファタンク４及び加圧液化装置６には加圧液化装置６内のガス相を導入部バッファタンク４へと還流する還流ライン１９が接続されている。さらに、ガス分離装置５には排出ガス溜めタンク８が接続されている。排出ガス溜めタンク８はガス分離装置５にて分離された窒素ガスを溜めるようになっており、内部にはＳＦ６ガスを吸着するための１０オングストロームのゼオライト系の吸着剤１８が封入されている。
【００４０】
なお、フィルタ２には分解ガスを吸収する化学吸着タイプの吸着剤２ａが組み込まれている。この吸着剤２ａは金属の水和物、例えばＣａ( ＯＨ) ２等から構成されている。これらの構成要素は配管１３で結ばれており、バルブ類１４で流路が制御されている。符号９はガス回収装置全体を制御する制御装置、１０は信号ケーブルである。
【００４１】
［作用効果］
以上のような構成を有する本実施の形態は次のような作用効果を有している。まず、ガス分離装置５におけるガスの分離原理について図２〜図４を用いて説明する。ガス分離装置５には吸着剤として図２に示すような合成ゼオライトが封入されている。ゼオライトは、含水アルミノケイ酸塩鉱物群の総称で、一般式MeO・Al2O3・mSiO2・nH2Oで示される。また、合成ゼオライトは、その表面に均一な細孔を有し、この細孔よりも小さい分子のみが、孔路を通って、空洞の内部に吸着されるため、優れた選択吸着性（分子篩効果）を示す。
【００４２】
一方、分離回収対象のＳＦ６ガスと窒素ガスは、分子の大きさが異なっている。ＳＦ６分子はＤＳ5.49〜ＤＬ6.06、Ｎ２分子はＤＳ3.1 〜ＤＬ4.2 である（分子は、球形ではないため、ここでＤＳは分子の短い方の大きさで、ＤＬは分子の長い方の大きさを示した。単位はオングストローム）。吸着剤の細孔径が５オングストロームのものを使用した場合、ＳＦ６ガスは、表面にある細孔を通れずゼオライト内部には入れないため、吸着されず、窒素ガスだけが選択的に吸着されて、ＳＦ６ガスの分離が容易となり、分離が可能となる。ゼオライトは、結晶構造中に金属陽イオンを包蔵し、これが極性基を静電気的に引き付けたり、分極性分子を分極して引き付ける作用を示し吸着するもので中性分子の吸着にも適用できる有利がある。
【００４３】
ガス分離装置５では以上のような選択吸着性を持つゼオライトにより圧力スイング吸着方式にてガスの分離を行うようになっている。圧力スイング吸着方式とはその名のように吸着剤の吸着量がガス圧力に比例することを基本原則にしており、模式的に示すと図３のグラフのようになる。
【００４４】
図４はガス分離装置５の主要部の構成を抜き出したものである。すなわち、ガス分離装置５は２個の分離槽１５ａ，１５ｂからなっており、内部に５オングストロームのゼオライト系の吸着剤１６が入っている。バルブに関してはＢ１〜Ｂ７の番号を付けて基本的な運転パターンを説明する。バルブＢ１は開、その他のバルブは閉の状態になっている。また、バルブＢ４は開の状態で真空ポンプに連結され減圧処理されている。まずＳＦ６ガスの分離に関して説明する。
【００４５】
ガス絶縁機器内の混合状態のガスは、真空・加圧ポンプ３により、バッファタンク４を通して下流域に流れていき、分離装置の入り口に入り、続いて分離槽１５ａに混合ガスが注入される。一方、この時期分離槽１５ｂは、減圧下にあり吸着していた窒素ガスを放出した初期の再生状態にある。分離槽１５ａでは、吸着剤の分子篩効果により、吸着剤には窒素ガスだけが吸着され、ＳＦ６ガスは濃度を上げながら流路に沿って図面上方に流れる。最終的に分離槽１５ａの上部では、ＳＦ６ガス濃度が高いガスが溜まる。
【００４６】
そして所定圧力に達した時点で、バルブＢ１を閉とし混合ガスの流入を止め、バルブＢ６を開にして濃縮したＳＦ６ガスを回収する。次いでバルブＢ６を閉、バルブＢ３を開とし、混合ガスの流路を分離槽１５ｂ側に変える。これにより今度はＳＦ６ガスの分離濃縮は、分離槽１５ｂが機能することになる。そして、前サイクルと逆に分離槽１５ａ側は、減圧処理し、窒素ガスを離脱し、排出すると共に吸着剤１６は再生され初期の未吸着の状態になる。この繰り返しにより混合ガスは、ＳＦ６ガスと窒素ガスに分離されていき、濃縮されたＳＦ６ガスを加圧液化装置６に送り込まれる。
【００４７】
先に説明したように吸着工程では圧力が高く、分子の大きさが吸着剤１６の孔径より小さい窒素ガスだけが多量に吸着できる。逆に圧力を低下させると吸着剤１６に吸着している窒素ガスが離脱し、最終的に排出され、それと同時に吸着剤１６は再生される。その後再度ガス圧が上昇した場合、吐き出した量と同じ量だけ窒素ガスを吸収することができる。このように吸収と再生を交互に繰り返せば、原則的には半永久的に混合ガスの分離が可能になる。但し、先に述べたように水分や分解ガスの一部は吸着剤１６と強く結びつくので、初期の性能から低下していくので、回収装置に入るガスは分解ガス等が入らないような一定の純度管理が行う必要がある。
【００４８】
以上述べたようにして、当初使用していた混合ガス中のＳＦ６ガス濃度を例えば10vol%から50 vol %濃度まで濃縮すれば、液化圧力は室温下で約4MPa程度になる（表１参照）。したがって、既存レベルの液化装置の使用が可能となり、高圧力にして液化する危険性も大幅に低減される。また、冷却を併用して液化するにしても、機器の大型化を避けることができる。例えば、２０℃の場合は約1.3MPaまで液化圧力を低減することができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、回収作業が進んで減圧状態になって混合ガスの流量が減少しても、導入部バッファタンク４において混合ガスをいったん溜めることができるので、ガス分離装置５以降の操作を中止してガス分離装置５の上流側に十分な流量を確保することができる。すなわち、減圧条件下におけるガス流量の適正化を実現することができ、高い回収効率を維持することができる。なお、導入部バッファタンク４においてガス量が不足した場合は次のガス回収操作時に回収処理することができる。そのため、導入部バッファタンク４にの減圧処理は不要であり、混合ガスに含まれる分解ガスが離脱することはない。
【００５０】
さらに、本実施の形態においては、フィルタ２内の化学吸着タイプの吸着剤２ａが分解ガスを確実に捕えるので、ガス分離装置５や加圧液化装置６内へ分解ガスが侵入しない。したがって、化学的な劣化や目詰まりを起こらず、これら装置の寿命を延ばすことができる。
【００５１】
また、ガス分離装置５にて分離された窒素ガス中に微量のＳＦ６ガスが残留したとしても、排出ガス溜めタンク８内の吸着剤１８がＳＦ６ガスだけを吸着する。ＳＦ６ガス５％のガス圧力0.2MPaの混合ガス中に１０オングストロームタイプのゼオライト系の吸着剤を封入した時のＳＦ６ガス濃度の変化を図５に示す。このような僅かなＳＦ６ガスでも確実に吸着する。
【００５２】
なお、１０オングストロームタイプのゼオライト系吸着剤１８も最終的には、ＳＦ６ガス吸着が飽和に達するので、所定量処理した後に減圧してＳＦ６ガスを回収すると共に吸着剤１８を再生する必要がある。この場合には、真空・加圧ポンプ３によりＳＦ６ガスを含んだ窒素の混合ガスとして配管１３で導入部バッファタンク４に還流する。短時間での回収が必要な場合には８０〜１００℃に加熱すると良い。そして、再度分離回収するので、ＳＦ６ガスの大気への放出はほとんど無視できる程度まで低減でき、優れた環境調和性を発揮することができる。
【００５３】
また、実験によれば、１０オングストロームタイプのゼオライト系吸着剤１８を充填した筒内に排出ガスを流すだけでも、ＳＦ６ガスが吸着される効果があることが解っている。この場合には、ガス出口側から減圧処理すると未吸着部分の吸着剤までＳＦ６ガスが分散するため、カラムのガス入口側から減圧処理して再生する方が良い。従って、必ずしもバッファタンク４でトラップさせる必要は無く、１０オングストロームタイプのゼオライト系吸着剤１８を充填した筒内に排出ガスを流すだけでも同等の効果が得られる。
【００５４】
ところで、以上述べたように本実施の形態では、ガス分離装置５により混合ガスをＳＦ６ガスと窒素ガスとに分離しているが、窒素ガス中にＳＦ６ガスが混入することを極力防ぐ必要がある。このため、ガス分離装置５内で回収ガスとしてＳＦ６ガスをポンプ３側に送る場合、多少の窒素ガスを余分にリンスする要領でＳＦ６ガスと一緒に回収していく。この場合、窒素ガスを連続的に回収していくと、加圧液化装置６内にはＳＦ６ガスと窒素ガスとが溜まり続ける。ＳＦ６ガスの方は加圧液化装置６の働きにより液化していくが、窒素ガスの方はガスの状態で溜まり続け、加圧液化装置６内の設計圧力をオーバーするおそれがある。そこで本実施の形態においては、還流ライン１９を通して加圧液化装置６から導入部バッファタンク４へと戻すことができる。これにより、安全性の向上を図ることができる。
【００５５】
しかも、窒素ガス中にＳＦ６ガスが残っていたとしても、このガスが再度、ガス分離装置５及び加圧液化装置６を通過するため、ＳＦ６ガスの回収率は大幅に向上する。これにより、ＳＦ６ガスの大気への放出をほとんど無視できる程にＳＦ６ガスを回収することが可能となる。なお、還流ライン１９により自動的に窒素ガスを戻すのではなく、別容器にこれを一時的に保管し、バッチ式にガス分離装置５の前工程の戻しても同じ効果が得られる。
【００５６】
（２）他の実施の形態
なお、本発明は以上のような実施の形態に限定されるものではなく、例えば、請求項３及び４を含む実施の形態としては、図６及び図７に示すように導入部バッファタンク４内部に５オングストロームと１０オングストロームのゼオライト系の吸着剤１６を封入しても良い。図６に示した実施の形態では２つの導入部バッファタンク４ａ、４ｂを備えており、このうちの４ｂにのみ吸着剤１６が封入されている。これらの実施の形態は、バルブ類１４の制御により混合ガスを減圧して回収するときに限って、吸着剤１６を有する導入部バッファタンク４、４ｂに混合ガスを保管するようになっている。
【００５７】
以上の実施の形態によれば、導入部バッファタンク４、４ｂ内の吸着剤１６が分解ガスを確実に捕えるので、ガス分離装置５や加圧液化装置内６へ分解ガスが入いらない。したがって、化学的な劣化や目詰まりを防止でき、これら装置の寿命を延ばすことが可能である。しかも、混合ガスを減圧して回収するときにだけ導入部バッファタンク４、４ｂに混合ガスを保管し、加圧〜大気圧レベルでは導入部バッファタンク４、４ｂを単に通過させることができる。そのため、回収効率のガス絶縁機器１側のガス圧力が高い回収作業の初期には迅速に混合ガスを回収でき、回収作業時間の短縮化を図ることができる。
【００５８】
また、５オングストロームと１０オングストロームの混合ゼオライト系吸着剤１６を使用しているため、ＳＦ６ガス自体の吸着量を抑えることができる。さらには、分解ガスの中で分子の大きさが５オングストロームより大きいものを確実に吸着することと、吸着スピードを確保することが可能である。なお、以上の導入部バッファタンク４、４ｂは減圧処理せず、運転停止は圧力が少し掛かった状態で行なうのが良い。また、この部分に使用している吸着剤１６は、再生出来ないので最終的には廃棄物として処理される。
【００５９】
さらに、請求項６に対応する実施の形態として、ガス分離装置に膜を使用しても良い。この実施の形態では分子の大きさや膜材への溶解の差を応用したものなどが考えられる。
【００６０】
請求項７の発明に対応する実施の形態としては、ガス分離装置が多段に配置されたものも包含する。例えば、混合ガスを１段目のガス分離装置に導き、濃縮したＳＦ６ガスを回収し、一方、ここから排出されたガスを２段目のガス分離装置に導いて、微量に含まれるＳＦ６ガスを再度濃縮するように構成する。このような実施の形態によれば、複数回のガス分離工程を行うことができ、ＳＦ６ガスの純度をいっそう高めることが可能であり、液化圧力の低減を図ることができる。
【００６１】
また、請求項１０に対応する実施の形態は、ガス回収を容易にするためのガス絶縁機器側に関する改善したものである。回収対象のガス絶縁機器１内の乾燥用および分解ガス除去用吸着剤として５オングストロームと１０オングストロームのゼオライト系混合吸着剤を封入することを特徴とし、５オングストロームと１０オングストロームのゼオライト系吸着剤の比率に関して、前者は８０wt% 以上、後者は２０wt% 以下となることが望ましい。
【００６２】
通常の遮断では、SO2F2 の発生量はSOF2に比べて小さく、１／１０以下であることが知られている。上記の実施の形態においては、ガス絶縁機器１内に２種類の口径を持つ吸着剤を前記配合にて備えているため、分解ガスの吸着性能を維持しつつ、ガス絶縁機器１内でのＳＦ６ガス吸着量を最小限にすることができる。したがって、減圧回収した時にガス絶縁機器１側からＳＦ６ガスが徐々に長期にわたって離脱するようなことがない。その結果、回収作業時間を短くすることができ、回収効率が向上する。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、還流ラインを設けて加圧液化装置内のガス相を混合ガス導入部へと戻すことにより、ＳＦ６ガスの回収率を高めることができる。また、本発明によれば、吸着剤の特異な吸着作用によりＳＦ６ガスと他のガスを効率よく分離し、この分離によりＳＦ６ガス濃度を高めて、減圧条件下での回収効率を高めて回収作業時間の短縮化を図ることができる。さらに、本発明によれば、ガス絶縁機器から排出される分解ガスを確実に除去して装置の長寿命化を実現することができると共に、ガス絶縁機器内の吸着剤における配合の最適化を図って、優れた回収効率を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施の形態の構成図。
【図２】本実施の形態のガス分離原理を説明する模式図。
【図３】ゼオライトの吸着量と圧力の関係を示すグラフ。
【図４】本実施の形態のガス分離装置の主要部の構成図。
【図５】１０オングストロームのゼオライト系の吸着剤の吸着特性を示すグラフ。
【図６】本発明の他の実施の形態の要部構成図。
【図７】本発明の他の実施の形態の要部構成図。
【図８】従来のガス回収装置の構成図。
【符号の説明】
１…ガス絶縁機器
２…フィルタ
２ａ，１６，１８…吸着剤
３…真空・加圧ポンプ
４…導入部バッファタンク
５…ガス分離装置
６…加圧液化装置
７…ＳＦ６液タンク
８…排出ガス溜めタンク
９…制御装置
１０…信号ケーブル
１１…冷凍機
１２…冷却パイプ
１３…配管
１４…バルブ類
１５ａ，１５ｂ…分離槽
１８…吸着剤
１９…還流ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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