ТЕРМОКАМЕРА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ Российский патент 2003 года по МПК C22B43/00 C22B7/00 

Изобретение относится к области демеркуризации твердых ртутьсодержащих отходов, но может быть использовано и для получения ртути из ртутных руд и ртутьсодержащих материалов.

Известна обжиговая установка для переработки ртутного сырья (1), содержащая обжиговую печь с электроподогревом и аппаратом кипящего слоя. Недостатком установки является то, что для создания кипящего слоя в печь подают сжатый воздух, в результате чего в установке образуется избыточное давление, тем самым ухудшаются условия экологической безопасности.

Известна вращающаяся муфельная печь для обжига ртутных руд и ртутьсодержащих материалов (2), содержащая барабан с расположенным внутри него муфелем, установленным на опорах, и неподвижную топочную камеру с рассекателями. Недостатком указанной печи является ее громоздкость, сложность конструкции и большая энергоемкость.

Известна установка для обжига ртутьсодержащего сырья (3), включающая загрузочный бункер, вращающийся трубчатый корпус печи с топливной горелкой, бункер для сбора обожженного материала и патрубок для отсоса газов и паров ртути. Эта установка наиболее близка к заявляемому изобретению, поэтому принята в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является сложность конструкции и большая энергоемкость, связанные с необходимостью вращения печи.

Суть заявляемого изобретения заключается в том, что в известном техническом решении, включающем трубчатый корпус, топливные горелки и патрубок отсоса газов и паров ртути, корпус выполнен в виде жестко закрепленной трубы, внутри которой установлен лоток, связанный с вибратором с регулируемой частотой колебаний и одним концом шарнирно соединенный с опорой, жестко закрепленной на трубчатом корпусе, причем лоток выполнен в виде желоба, открытой частью направленного в сторону топливных горелок, и снабженного приемной горловиной цилиндрического сечения.

Заявляемая конструкция исключает протечки паров ртути, обеспечивает непрерывность работы установки и позволяет устанавливать оптимальные режимы работы термокамеры.

Сравнительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что заявляемое техническое решение обладает рядом признаков, не совпадающих с прототипом, а именно, трубчатый корпус выполнен неподвижным и внутри него установлен лоток, связанный с вибратором, и одним концом шарнирно соединенный с опорой, жестко закрепленной на трубчатом корпусе, причем лоток выполнен в виде желоба и снабжен горловиной цилиндрического сечения. Таким образом можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".

Сравнительный анализ заявляемого изобретения с другими техническими решениями показал, что вибротранспортеры с нагревом перемещаемых с их помощью материалов, а лоток практически является таким транспортером, широко применяются в технике (см., например А.С. 495511 "Установка для термообработки дисперсных материалов"), однако только совокупность заявляемых признаков обеспечивают решение поставленной задачи. Выполнение лотка в виде желоба, открытой стороной направленного в сторону топливных горелок, с приемной горловиной цилиндрического сечения обеспечивают подачу ртутьсодержащего материала из приемного бункера непрерывно без применения каких-либо подающих средств, перемещение и прогрев его до необходимой температуры. Выполнение трубчатого корпуса неподвижным значительно упрощает конструкцию термокамеры и облегчает ее герметизацию, исключая протечки паров ртути. Применение вибратора с регулируемой частотой колебаний позволяет регулировать скорость перемещения ртутьсодержащих материалов и тем самым регулировать температуру их нагрева. Таким образом можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень"
На фиг. 1 показана термокамера для обработки твердых ртутьсодержащих отходов.

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1
На фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1
Термокамера состоит из трубчатого корпуса 1, жестко соединенного с загрузочным бункером 2 и приемным бункером 3. Внутри трубчатого корпуса 1 установлен лоток 4, имеющий приемную горловину цилиндрического сечения 5. Лоток 4 с помощью шарнира 6 соединен с опорой 7, жестко закрепленной на корпусе 1. Ближе к противоположному от шарнира концу к лотку 4 присоединен вибратор 8, выполненный с возможностью регулирования частоты колебаний. Над открытой стороной лотка 4 в корпусе 1 установлены топливные горелки 9, подсоединенные к коллектору 10 и снабженные системой зажигания топлива 11. К трубчатому корпусу 1 подсоединен патрубок для отсоса газов и паров ртути 12.

Термокамера работает следующим образом.

С помощью патрубка 12, подсоединенного к системе вакуумирования, внутри корпуса 1 создают разряжение, подают топливо (пропан-бутан) к горелкам 9 и поджигают его с помощью системы зажигания 11, затем включают вибратор 8 и подают ртутьсодержащие материалы из загрузочного бункера 2, которые через приемную горловину 5 поступают на лоток 4. Частоту колебаний вибратора устанавливают таким образом, чтобы за время прохождения термокамеры ртутьсодержащие материалы нагревались до температуры приблизительно 400^oС, при которой вся ртуть испаряется и ее пары вместе с газами отсасываются через патрубок 12. Очищенный от ртути материал ссыпается в приемный бункер 3.

Заявляемая термокамера проста по конструкции, надежна в эксплуатации, не требует больших энергетических затрат и гарантирует полную экологическую безопасность.

Источники информации
1. А.С. 996497, МКл. C 22 B 43/00.

2. А.С. 302028, МКл. C 22 B 43/00.

3. А.С. 1514816, МКл. C 22 B 43/00.

Использование: изобретение относится к области демеркуризации твердых ртутьсодержащих отходов, но может быть использовано и для получения ртути из ртутных руд и ртутьсодержащих материалов. Сущность: термокамера состоит из трубчатого корпуса, жестко соединенного с загрузочным бункером и приемным бункером. Внутри трубчатого корпуса установлен лоток, имеющий приемную горловину цилиндрического сечения. Лоток с помощью шарнира соединен с опорой, жестко закрепленной на корпусе. Ближе к противоположному от шарнира концу к лотку присоединен вибратор, выполненный с возможностью регулирования частоты колебаний. Над открытой стороной лотка в корпусе установлены топливные горелки, подсоединенные к коллектору и снабженные системой зажигания топлива. К трубчатому корпусу подсоединен патрубок для отсоса газов и паров ртути. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, надежность в эксплуатации, не требует больших энергетических затрат и гарантирует полную экологическую безопасность. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Термокамера для обработки твердых ртутьсодержащих отходов, включающая трубчатый корпус, топливные горелки и патрубок отсоса газов и паров ртути, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде жестко закрепленной трубы, внутри которой установлен лоток, связанный с вибратором и одним концом шарнирно соединенный с опорой, жестко закрепленной на трубчатом корпусе, причем лоток выполнен в виде желоба, открытой частью направленного в сторону топливных горелок, и снабжен приемной горловиной цилиндрического сечения. 2. Термокамера для обработки твердых ртутьсодержащих отходов по п. 1, отличающаяся тем, что вибратор выполнен с возможностью регулирования частоты колебаний.