СПОСОБ ДЕМЕРКУРИЗАЦИИ ПАРОВ РТУТИ Российский патент 1998 года по МПК C22B43/00 

Изобретение относится к демеркуризации паров ртути, образующихся в закрытых пространствах при различных производствах и, в частности, при бое люминесцентных ламп.

При бое люминесцентных ламп пары ртути смешиваются с воздухом помещения, делая его опасным для человека. Часть паров сорбируется поверхностью помещения и становится источником вторичного загрязнения атмосферы в результате их десорбции.

Известен способ демеркуризации паров ртути путем десорбции ртути с загрязненных поверхностей при прогревании ее до 200 - 260^oC и последующим удалением паров с помощью насоса или воздуходувки. [1, с. 17 - 23].

Недостатком этого способа является высокая энергоемкость, сложность, а порой невозможность создания температурного режима. Кроме того, возможны нежелательные изменения структуры некоторых материалов при воздействии высокой температуры.

Известен способ демеркуризации, основанный на пропускании воздуха, загрязненного парами ртути, через специальные фильтры с различными сорбентами. Но специфичность этого способа позволяет использовать его только при определенных условиях (при работе форвакуумного насоса). [1, с. 7 - 17].

Известны способы, которые устраняют только причину вторичного загрязнения атмосферы и заключаются в обеззараживании осевших на поверхности помещения паров и разлитых мелких капель ртути с помощью химических демеркуризаторов: подкисленного соляного раствора перманганата калия; сероводорода; раствора сульфита натрия; серно-йодной масляной эмульсии; паст из глины; 20% раствора хлорида окисного железа; активированной двуокиси марганца и пиролюзита, активированной соляной кислотой; озона, дихлорамина в четыреххлористом углероде с последующей обработкой 4 - 5% раствором полисульфида или сульфата натрия; карбидного ила. [1, с. 206 - 216], [2].

Известен способ демеркуризации металлической ртути, ее паров и амальгам с другими металлами раствором элементарной серы в пропиленкарбонате с образованием сульфида ртути [3], взятый за прототип.

Эти способы не позволяют провести демеркуризацию паров ртути на труднодоступных поверхностях или исключающих применение растворов химических демеркуризаторов (кабели под напряжением в металлических коробках, работающее радиоэлектронное оборудование, закрытые экранами поверхности и пространство между ними и т.п.).

Технической задачей изобретения является создание способа обезвреживания паров ртути в закрытом пространстве химическим путем, без применения растворов и принудительной обработки.

Решение технической задачи изобретения состоит в том, что уменьшают концентрацию паров ртути в закрытом пространстве взаимодействием паров ртути с серой, причем серу используют в парообразном состоянии. При этом образуется трудно растворимый, осаждающийся на поверхности и достаточно устойчивый сульфид ртути. Учитывая способность паров серы затекать и заполнять собой объем воздушного пространства, указанный способ позволяет провести демеркуризацию в труднодоступных местах или исключающих применение растворов химических демеркуризаторов.

Пары серы получают, нагревая ее выше температуры плавления (температура плавления 199,25^oC) и без доступа открытого пламени. Необходимо учитывать, что при нагревании серы возможно ее воспламенение. Горение серы развивается на свободной поверхности при нагревании пространства, окружающего серу до температуры воспламенения (температура воспламенения 214 - 280^oC). Чтобы избежать этого, на поверхность расплавленной серы подают струю воздуха с помощью любого побудителя движения воздуха, например, вентилятора.

Пример.

В одном из помещений специального фортификационного сооружения (СФС) было разбито большое количество люминесцентных ламп. Конструкция паров ртути превысила предельно допустимую концентрацию (ПДК) в несколько десятков раз.

Конструкция СФС и его внутреннее оборудование исключали использование известных способов демеркуризации паров ртути, основанных на десорбции или адсорбции.

Демеркуризация, проведенная с помощью раствора химического демеркуризатора, позволила только частично снизить концентрацию паров, так как подать раствор ко всей поверхности СФС и специальному оборудованию не представлялось возможным. В связи с чем демеркуризацию этих поверхностей и атмосферы сооружения провели парами серы.

В металлическую емкость засыпали кристаллическую серу из расчета
P = ρ•V•K
где
P - вес серы, кг;
ρ - плотность паров серы при температуре 444,6^oC и давлении 1 атм равна 3,64 г/дм³;
V - объем помещения, м³;
K - коэффициент, учитывающий расход серы на экспозицию, примерно равен 1,3.

Емкость с серой нагрели. Затем на поверхность расплавленной серы вентилятором направили поток воздуха. Испаряли 80% от загруженной массы серы. Сооружение герметизировали на весь период испарения серы.

Пары серы, взаимодействуя с парами ртути, образовывали трудно растворимый сульфид ртути.

Практическая проверка способа демеркуризации паров ртути парами серы показала его эффективность, простоту и безопасность.

Использование: при демеркуризации паров ртути на труднодоступных поверхностях или исключающих применение растворов химических демеркуризаторов. Демеркуризацию паров ртути проводят серой в парообразном состоянии.

Способ демеркуризации паров ртути, включающий химическое взаимодействие паров ртути с серой, отличающийся тем, что серу используют в парообразном состоянии.