УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП Российский патент 2011 года по МПК B09B3/00 B03B9/06 

Описание патента на изобретение RU2415721C1

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп.

В Москве за год потребляется 6000 тонн изделий только люминесцентных ламп радиоэлектронной, электротехнической и медицинской отраслей промышленности, содержащих ртуть и ее соединения. Ежегодно на свалки только люминесцентных ламп вывозится 7 млн. штук.

Ртуть является весьма дорогостоящим элементом и относится к первому классу опасности и является веществом чрезвычайно опасным, причем наличие ртути в воздухе обнаруживается только с помощью специальной аппаратуры. Ртуть легко сорбируется из воздуха отделочными и декоративными материалами. При изменении внешних условий (механические воздействия, температура и т.д.) может попадать в помещение за счет процесса десорбции. Относительно легко ртуть проникает сквозь строительные материалы (бетон, кирпич, лакокрасочные покрытия и т.д.), способна испаряться через слой воды и других жидкостей. По токсическому (вредному) эффекту на организм человека ртуть и ее соединения оказывают общетоксическое и мутагенное воздействие, а также влияют на репродуктивную (детородную) функцию.

Именно поэтому особое внимание уделяется созданию специальной системы утилизации ртутьсодержащих отходов, при которой последние изымаются из общего потока отходов и перерабатываются на специальных предприятиях. Раздельный сбор и переработка ртутьсодержащих отходов потребления не только способствует снижению уровня загрязнения среды обитания ртутью, но и увеличивает экологическую безопасность и экономическую эффективность утилизации основной массы отходов, образующихся в городах.

Ртуть является составной частью газоразрядных люминесцентных ламп, в которых свечение создается от электрического разряда в парах металла или в смеси газа и пара. Ртутные лампы широко используются для освещения улиц, жилых, общественных и промышленных помещений, местного освещения, в медицинских и оздоровительных целях, в прожекторных установках, светокопировальных аппаратах, сельскохозяйственных объектах. В общем случае можно различить два основных типа ртутных ламп: лампы, в которые входит металлическая (жидкая) ртуть, и амальгамные лампы, в которых жидкая ртуть заменяется амальгамой.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является утилизатор по патенту РФ №2178214, С02В 1/10, содержащий два блока: первый - блок разделения ламп; второй - блок многоступенчатой системы очистки отходящих газов (прототип).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень ресурсосбережения и очистки газов.

Технический результат - повышение эффективности и энергоресурсосбережения переработки лома и очистки газов.

Это достигается тем, что в установке для утилизации люминесцентных ламп, содержащей два блока: первый - блок разделения ламп; второй - блок многоступенчатой системы очистки отходящих газов, первый блок содержит устройство для разделения ламп, включающее узел загрузки, пневмовибрационный сепаратор с дробилкой и циклоном, бункер для сбора измельченного стекла ламп, контейнер для приема цоколей ламп, контейнер для люминофора; а второй блок выполнен в виде многоступенчатой системы очистки отходящих газов, включающей рукавный фильтр, адсорберы, газодувку с компрессором, который создает в установке разряжение от 5…8 кПа в зоне загрузки ламп и до 19…23 кПа - перед газодувкой, что исключает вероятность пылегазовых выбросов в производственное помещение, при этом установка оборудована последовательной системой очистки пылегазовых выбросов, включающей циклон, рукавные фильтры, рабочий адсорбер, работающий на активированном угле, что позволяет снизить содержание ртути в отходящих газах до уровня менее 0,0001 мг/м3.

На чертеже представлена схема установки для утилизации люминесцентных ламп.

Установка для утилизации люминесцентных ламп состоит из двух основных блоков: первый блок - устройство для разделения ламп, включающее узел загрузки, пневмовибрационный сепаратор 1 с дробилкой и циклоном, бункер 2 для сбора измельченного стекла ламп, контейнер 3 для приема цоколей ламп, контейнер 4 для люминофора; второй блок - многоступенчатая система 5 очистки отходящих газов, включающая рукавный фильтр, адсорберы, газодувку с компрессором. Компрессор создает в установке разряжение (от 5…8 кПа в зоне загрузки ламп и до 19…23 кПа перед газодувкой), что практически исключает вероятность пылегазовых выбросов в производственное помещение. Установка оборудована последовательной системой очистки пылегазовых выбросов, включающей циклон (эффективность очистки 95…97%), рукавные фильтры (99,96%), рабочий адсорбер (с активированным углем), что позволяет практически полностью улавливать пыль люминофора и снизить содержание ртути в отходящих газах до уровня менее 0,0001 мг/м3.

Установка для утилизации люминесцентных ламп работает следующим образом. Исследования, выполненные в последнее время за рубежом и в России, показали, что не менее 95…97% ртути в лампе, бывшей в эксплуатации, связано с люминофором и лишь 3…5% - со стеклом и прочими ее деталями. Установлено, что люминофор в отработанной лампе является своеобразным барьером для ртути и депонирует ее в разнообразных формах, определенная часть из которых достаточно прочно связывается с веществом и удаляется из люминофора лишь при очень высоких температурах (>450°С). Такое поведение ртути объясняется электрохимическими эффектами и наличием плазмы «ртуть/разряженный газ» в колбе работающей лампы. Эти исследования были положены в основу разработки принципиально новых способов обезвреживания люминесцентных ламп, основанных на использовании «сухих» и «холодных» технологических процессов, главной целью которых является максимально полное выделение из лампы люминофора - основного носителя ртути.

Лом из ламп поступает на предприятие в специальных оборотных транспортных контейнерах и направляется в узел загрузки и через ускорительную трубу за счет высокого разряжения непрерывно подается в сепаратор 1 с дробилкой, где измельчаются до крупности стекла менее 8 мм. Отделение стекла от люминофора производится за счет выдувания его в противоточно движущейся системе «стеклобой-воздух» в условиях вибрации. Эта технология базируется на холодном и сухом процессе дробления и сепарации изделий в системе с пониженным давлением, которое создается специальным компрессором. Перерабатываемая лампа разделяется на металлические цоколи, которые поступают в контейнер 3 для приема цоколей ламп; измельченное стекло, поступающее в бункер 2 для сбора измельченного стекла; ртутьсодержащий люминофор, также отправляемый в контейнер 4 для люминофора.

Очищенное от люминофора стекло поступает в бункер-накопитель. Цоколи отделяются от стекла на вибрирующей решетке и поступают в специальный сборник (на чертеже не показано), который после заполнения направляется в демеркуризационно-отжиговую электрическую печь (на чертеже не показано), где цоколи демеркуризируются. Отходящие газы указанной печи отводятся в существующую систему очистки.

Основная масса люминофора (95…97%) улавливается в циклоне и аккумулируется в удобных для транспортировки металлических емкостях-бочках с полиэтиленовым мешком-вкладышем и герметичной крышкой (на чертеже не показано). Неуловленный в циклоне люминофор осаждается в приемнике рукавного фильтра и затем упаковывается в такие же емкости. Ртутьсодержащий люминофор отправляется на переработку на специализированные предприятия (для выделения металлической ртути); а очищенные от ртути измельченное стекло и цоколи используются как вторичное сырье. Установка позволяет вместе с люминофором извлекать из каждой лампы не менее 95…97% содержащейся в ней ртути, при этом подавляющая часть оставшейся ртути аккумулируется в рабочем адсорбере на активированном угле, импрегнированного серой (на чертеже не показано).

Похожие патенты RU2415721C1

название год авторы номер документа
УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2011
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
RU2475546C1
УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2011
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
RU2479363C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2017
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2655400C1
СИСТЕМА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2011
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
RU2479362C1
СПОСОБ ДЕМЕРКУРИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2012
  • Герасименко Дмитрий Вячеславович
RU2515772C1
Установка и способ утилизации люминесцентных ламп 2019
  • Тимошин Владимир Николаевич
  • Тиняков Константин Михайлович
  • Тимошин Илья Владимирович
RU2712726C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2010
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
  • Гетия Сергей Игоревич
  • Леонтьева Ирина Николаевна
RU2432383C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ ЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2014
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2559378C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Левченко Людмила Михайловна
  • Косенко Вячеслав Владиславович
  • Галицкий Александр Анатольевич
  • Сагидуллин Алексей Каусарович
RU2522676C2
УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП 2012
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2496897C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 415 721 C1

Реферат патента 2011 года УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп. Техническим результатом является повышение эффективности и энерго- и ресурсосбережения переработки лома и очистки газов. Установка для утилизации люминесцентных ламп содержит два блока. Первый блок содержит устройство для разделения ламп, включающее узел загрузки, пневмовибрационный сепаратор с дробилкой и циклоном, бункер для сбора измельченного стекла ламп, контейнер для приема цоколей ламп, контейнер для люминофора. Второй блок выполнен в виде многоступенчатой системы очистки отходящих газов, включающей рукавный фильтр, адсорберы, газодувку с компрессором, который создает в установке разряжение от 5…8 кПа в зоне загрузки ламп и до 19…23 кПа - перед газодувкой, что исключает вероятность пылегазовых выбросов в производственное помещение. Кроме того, установка оборудована последовательной системой очистки пылегазовых выбросов, включающей циклон, рукавные фильтры, рабочий адсорбер, работающий на активированном угле, что позволяет снизить содержание ртути в отходящих газах до уровня менее 0,0001 мг/м3. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 415 721 C1

Установка для утилизации люминесцентных ламп, содержащая два блока: первый - блок разделения ламп; второй - блок многоступенчатой системы очистки отходящих газов, отличающаяся тем, что первый блок содержит устройство для разделения ламп, включающее узел загрузки, пневмовибрационный сепаратор с дробилкой и циклоном, бункер для сбора измельченного стекла ламп, контейнер для приема цоколей ламп, контейнер для люминофора; второй блок выполнен в виде многоступенчатой системы очистки отходящих газов, включающей рукавный фильтр, адсорберы, газодувку с компрессором, который создает в установке разрежение от 5…8 кПа в зоне загрузки ламп и до 19…23 кПа - перед газодувкой, что исключает вероятность пылегазовых выбросов в производственное помещение, при этом установка оборудована последовательной системой очистки пылегазовых выбросов, включающей циклон, рукавные фильтры, рабочий адсорбер, работающий на активированном угле, что позволяет снизить содержание ртути в отходящих газах до уровня менее 0,0001 мг/м3.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2415721C1

1992
RU2003709C1
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ 1999
  • Окатый В.Г.
  • Спирьков В.С.
RU2156172C1
US 5636800 А, 10.06.1997
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВЫСОКОТОКСИЧНЫХ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ПЕСТИЦИДОВ 2008
  • Голубин Александр Константинович
  • Еременко Валерий Анатольевич
  • Ильяшенко Александр Иванович
  • Максимович Валерий Геннадьевич
  • Шевченко Александр Анатольевич
RU2349397C1

RU 2 415 721 C1

Авторы

Кочетов Олег Савельевич

Гетия Игорь Георгиевич

Гетия Сергей Игоревич

Леонтьева Ирина Николаевна

Шумилин Владимир Константинович

Кривенцов Сергей Михайлович

Скребенкова Людмила Николаевна

Костюченко Владислав Евгеньевич

Комиссарова Татьяна Анатольевна

Даты

2011-04-10Публикация

2010-01-21Подача