預制艙六氟化硫+氧氣雙氣體探頭SF6報警裝置

預制艙六氟化硫+氧氣雙氣體探頭SF6報警裝置

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六(liu)氟(fu)化(hua)硫是一(yi)種無(wu)色(se)、無(wu)臭(chou)、無(wu)毒(du)、不燃的惰性(xing)氣(qi)(qi)體，它(ta)的分子(zi)量(liang)為146.07，在20℃和(he)0.1 MPa時密度為6.1kg/m3，約(yue)為空氣(qi)(qi)密度的5倍。六(liu)氟(fu)化(hua)硫在常溫(wen)常壓下(xia)為氣(qi)(qi)態，其臨界溫(wen)度為45.6℃，三相(xiang)點溫(wen)度為-50.8℃，常壓下(xia)升華點溫(wen)度為-63.8℃。六(liu)氟(fu)化(hua)硫分子(zi)結(jie)(jie)構呈八(ba)面體排布，鍵合距離(li)小、鍵合能高，因此其穩(wen)定性(xing)很高，在溫(wen)度不超過180℃時，它(ta)與電氣(qi)(qi)結(jie)(jie)構材料的相(xiang)容性(xing)和(he)氮氣(qi)(qi)相(xiang)似(si)。

SF6氣體已有(you)百年(nian)歷史，它是法國兩位化學家(jia)Moissan和Lebeau于(yu)(yu)1900年(nian)合成的人造惰性氣體，1940年(nian)前后，美國軍方(fang)將其用(yong)于(yu)(yu)曼哈頓計劃（核軍事）。

SF6是強(qiang)電(dian)(dian)負(fu)性(xing)(xing)氣體，它的(de)(de)(de)分子極易吸附自由電(dian)(dian)子而形(xing)成質(zhi)量(liang)大的(de)(de)(de)負(fu)離(li)子，削弱氣體中(zhong)碰(peng)撞電(dian)(dian)離(li)過程(cheng)，因此(ci)其電(dian)(dian)氣絕緣(yuan)強(qiang)度(du)很高，在(zai)(zai)(zai)均(jun)勻(yun)電(dian)(dian)場中(zhong)約為空(kong)氣絕緣(yuan)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)2.5倍(bei)。SF6氣體在(zai)(zai)(zai)t≈2000K時出(chu)現(xian)熱分解高峰，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)交流電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)流過零時，SF6對弧(hu)道的(de)(de)(de)冷卻(que)作用比空(kong)氣強(qiang)得多，其滅(mie)(mie)弧(hu)能力約為空(kong)氣的(de)(de)(de)100倍(bei)。由于SF6氣體具有優良(liang)的(de)(de)(de)滅(mie)(mie)弧(hu)性(xing)(xing)能和(he)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能以及(ji)良(liang)好的(de)(de)(de)化學穩(wen)定性(xing)(xing)，它從20世紀50年代(dai)(dai)末開始(shi)被(bei)用作高壓(ya)斷(duan)路器(qi)的(de)(de)(de)滅(mie)(mie)弧(hu)介質(zhi)。在(zai)(zai)(zai)超高壓(ya)和(he)特高壓(ya)斷(duan)路器(qi)中(zhong)，SF6作為滅(mie)(mie)弧(hu)介質(zhi)，已取代(dai)(dai)油，并已大量(liang)取代(dai)(dai)了壓(ya)縮空(kong)氣。

簡介

從60年(nian)代中期起，SF6被廣泛用作高(gao)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)氣設備(bei)的(de)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)介(jie)質。SF6氣體(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)的(de)全(quan)封閉開(kai)關設備(bei)比常(chang)規(gui)的(de)敞開(kai)式高(gao)壓(ya)(ya)配電(dian)(dian)裝置占地(di)面積小得多(duo)，且其運行(xing)不受外(wai)界氣象(xiang)和(he)環境(jing)條件的(de)影響，因此不僅廣泛用于(yu)超(chao)高(gao)壓(ya)(ya)和(he)特(te)高(gao)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)力系統(tong)，而且已開(kai)始用于(yu)配電(dian)(dian)網絡(SF6氣體(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)的(de)開(kai)關柜和(he)環網供電(dian)(dian)單元)。SF6氣體(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)的(de)管道輸電(dian)(dian)線(xian)的(de)優點(dian)(dian)是介(jie)質損(sun)耗小、傳輸容量(liang)大，且可用于(yu)高(gao)落差(cha)場合，因此常(chang)用于(yu)水電(dian)(dian)站出線(xian)，取代常(chang)規(gui)的(de)充(chong)油電(dian)(dian)纜。SF6氣體(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)的(de)變(bian)壓(ya)(ya)器具(ju)有防(fang)火防(fang)爆的(de)優點(dian)(dian)，這種配電(dian)(dian)變(bian)壓(ya)(ya)器特(te)別(bie)適用于(yu)人口稠密的(de)地(di)區和(he)高(gao)層建筑(zhu)的(de)供電(dian)(dian)。SF6氣體(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)的(de)超(chao)高(gao)壓(ya)(ya)變(bian)壓(ya)(ya)器已研制成功，全(quan)氣體(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)變(bian)電(dian)(dian)所將是變(bian)電(dian)(dian)技(ji)術發展(zhan)的(de)一個方向。

化學性質

化學(xue)性質穩定。微(wei)溶于水、醇及醚，可溶于氫(qing)氧化鉀。不(bu)與(yu)氫(qing)氧化鈉(na)、液氨(an)及鹽(yan)酸(suan)起化學(xue)的(de)反(fan)應(ying)。300℃以(yi)下(xia)干燥環(huan)境中與(yu)銅(tong)、銀(yin)、鐵、鋁不(bu)反(fan)應(ying)。500℃以(yi)下(xia)對石英不(bu)起作(zuo)用。250℃時與(yu)金(jin)(jin)屬鈉(na)反(fan)應(ying)，-64℃時在(zai)液氨(an)中反(fan)應(ying)。與(yu)硫化氫(qing)混合加(jia)熱(re)則分解。200℃時，在(zai)特定的(de)金(jin)(jin)屬如鋼及硅(gui)鋼存在(zai)下(xia)，能促使其緩慢分解。

物性數據編輯

錫紙漂(piao)浮在六氟化硫氣體上(shang)

錫紙漂浮(fu)在六氟(fu)化硫氣體上

1、性(xing)狀：無色(se)無味(wei)氣體。

2、熔(rong)點（℃）：-51

3、沸點（℃）：-64（升華）

4、相(xiang)對密(mi)度（水=1）：1.67（-100℃）

5、相(xiang)對蒸氣密度（空氣=1）：6.602

6、飽(bao)和蒸氣(qi)壓（kPa）：2450（25℃）

7、臨(lin)界溫度（℃）：45.6

8、臨界壓力（MPa）：3.76

9、辛醇/水分配系數：1.68

10、溶解性：微溶于(yu)水，溶于(yu)乙(yi)醇(chun)、乙(yi)醚

11、汽化熱（Kg/mol）：23.59（升華(hua)熱）

12、熔化熱（Kg/mol）：5.82

13、黏(nian)度(du)（mPa·s，氣體）：0.01576

14、黏(nian)度（mPa·s，液體(ti)）：0.277

15、折射率（氣體）：1.000783

毒理學數據編輯

1、急性(xing)毒性(xing)：兔子靜(jing)脈注射(she)LD50：5790mg/kg。

2、六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)硫(liu)(liu)是一種窒(zhi)息(xi)劑，在高濃度(du)下會呼(hu)吸(xi)困難、喘息(xi)、皮膚(fu)和黏膜(mo)變藍、全身痙(jing)攣。 吸(xi)入80%六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)硫(liu)(liu)+20%的(de)氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)混合氣(qi)(qi)體(ti)(ti)幾分(fen)鐘后，人體(ti)(ti)會出現四肢(zhi)麻木，甚至窒(zhi)息(xi)死亡 。我國規定(ding)，操作(zuo)間空氣(qi)(qi)中六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)硫(liu)(liu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)允許濃度(du)不大于(yu)6g/m3或空氣(qi)(qi)中氧(yang)含量應大于(yu)18%；短期接觸，空氣(qi)(qi)中六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)硫(liu)(liu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)允許濃度(du)不大于(yu)7.5g/m3。六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)硫(liu)(liu)在藥理上是惰性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，低毒但對(dui)人體(ti)(ti)有窒(zhi)息(xi)作(zuo)用。在生活或使(shi)用過程(cheng)中會分(fen)解一些痕量的(de)有毒硫(liu)(liu)的(de)低氟(fu)(fu)化(hua)合物(wu)和氟(fu)(fu)氧(yang)化(hua)合物(wu)。

3、急性毒性LD50：5790mg/kg（兔(tu)靜脈）。

制備編輯

1、直接合成(cheng)(cheng)法 經凈化(hua)(hua)后(hou)(hou)的(de)氟(fu)（含(han)HF≤0．5%）和硫(liu)反應生成(cheng)(cheng)六氟(fu)化(hua)(hua)硫(liu)及少量(liang)的(de)S2F10、SF4、SF2和S2F2。經水洗、堿(jian)洗除去(qu)絕(jue)大部分雜(za)質(zhi)氣(qi)體，再(zai)經熱解爐分解S2F10成(cheng)(cheng)SF6和SF4（300～350℃），然后(hou)(hou)經堿(jian)洗進(jin)一步除去(qu)雜(za)質(zhi)，凈化(hua)(hua)后(hou)(hou)的(de)SF6氣(qi)體經硅(gui)膠(jiao)及分子篩(shai)干(gan)燥器干(gan)燥后(hou)(hou)，制得六氟(fu)化(hua)(hua)硫(liu)產(chan)品(pin)。

將硫、二(er)氯(lv)化硫、一(yi)氯(lv)化硫、二(er)硫化碳或硫化氫等加(jia)入(ru)到無水氟(fu)化氫中(zhong)，以(yi)鎳為陽(yang)極進行電解即可制得(de)六(liu)氟(fu)化硫。或氟(fu)和硫直接反應制備(bei)六(liu)氟(fu)化硫。還可以(yi)金(jin)屬氧化物(wu)為催化劑于300℃下(xia)用空氣(qi)氧化四氟(fu)化硫，或者在500～2000℃使氟(fu)化硫熱解。

2、以(yi)長約300mm直徑(jing)25mm的(de)(de)鎳(nie)管為(wei)反應器，將盛(sheng)有硫(liu)粉的(de)(de)鎳(nie)舟置于其中，反應管與一石英(ying)阱連接，石英(ying)阱以(yi)液態氧冷卻。裝置的(de)(de)末端與一裝有新脫水的(de)(de)KF的(de)(de)鐵制干(gan)燥(zao)管相連，以(yi)隔(ge)離空氣(qi)中的(de)(de)濕氣(qi)。硫(liu)在(zai)氟氣(qi)流中燃(ran)燒，生成的(de)(de)產物(wu)凝聚在(zai)冷阱中。隨后(hou)進行(xing)純(chun)化，使產物(wu)氣(qi)化并(bing)通(tong)過10%的(de)(de)KOH熱溶液（不用(yong)NaOH）洗滌除去其中的(de)(de)雜質（HF，SF2，SF4，SOF2，S2F10）。然后(hou)用(yong)P4O10干(gan)燥(zao)產物(wu)氣(qi)體，并(bing)在(zai)室溫下通(tong)過活性炭除去S2F10。

3、使SO2在(zai)過量的(de)F2中(zhong)(zhong)燃燒可(ke)生成(cheng)SF6。反應(ying)溫度約(yue)650℃，產物(wu)在(zai)冷阱中(zhong)(zhong)凝聚，其中(zhong)(zhong)除(chu)SF6外主要雜質是SO2F2。純化時將其通過裝有水和熱的(de)10%KOH溶液的(de)洗滌瓶，最(zui)后用P4O10干燥。

4.元素氟(fu)和硫直接(jie)反應(ying)法(fa)。

直接(jie)電(dian)解(jie)法　將硫(liu)、二氯化硫(liu)、一(yi)氯化硫(liu)、二硫(liu)化碳或(huo)硫(liu)化氫(qing)等加入到無水氟(fu)化氫(qing)中，以鎳(nie)為陽極(ji)進行電(dian)解(jie)即可制得六氟(fu)化硫(liu)。用硫(liu)化氫(qing)與(yu)無水氫(qing)氟(fu)酸電(dian)解(jie)時，以鎳(nie)作極(ji)，鐵(tie)作陰(yin)極(ji)，溫度為－10～20℃，電(dian)壓(ya)為7～20V。電(dian)解(jie)產物應除去雜質;催(cui)化氧化法　金屬氧化物為催(cui)化劑，于300℃下，用空氣(qi)氧化四氟(fu)化硫(liu)，該法缺點是收率過低。

熱解法(fa)(fa)，在500～2000℃使SF4熱解，但該法(fa)(fa)的轉換率(lv)及收率(lv)皆(jie)低(di)，采用微波(bo)放(fang)電(dian)分(fen)解SF4亦可。氟(fu)(fu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈷法(fa)(fa)　將硫磺或其他硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物在三氟(fu)(fu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈷和(he)二氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鈷存在下與(yu)過量氟(fu)(fu)作用以制備六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硫。二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)硫與(yu)氟(fu)(fu)燃燒(shao)法(fa)(fa)。聯(lian)產法(fa)(fa)　氯氟(fu)(fu)代甲烷和(he)六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硫聯(lian)產，氟(fu)(fu)化(hua)(hua)(hua)(hua)碳（COF2）與(yu)六(liu)氟(fu)(fu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硫聯(lian)產。

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