Поточная линия для утилизации люминесцентных ртутных ламп Советский патент 1992 года по МПК B02C23/40 B01D43/00 C02F1/62 

///////7/////////////////////////////////

Фиг.2

Изобретение относится к области утилизации отработанных люминесцентных ртутных ламп.

Цель изобретения состоит в повышении эффективности и экологичности утилизации.

На фиг. 1 показана принципиальная схема поточной линии; на фиг. 2 - продольный разрез дробильно-утилизационной камеры; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2.

Поточная линия для утилизации люминесцентных ртутных ламп состоит из дро- бильно-утилизирующей камеры 1, верхняя часть которой трубопроводом соединена с баком 2 раствора азотной кислоты и с основным резервуаром 3 рабочей жидкости (раствор азотной кислоты и нитратов металлов). К верхней части камеры 1 присоединен сосуд 4, наполненный раствором NaaCOs для нейтрализации оксидов азота, а к нижней его части - дополнительный резервуар 5 рабочей жидкости, который, в свою очередь, соединен с основным насосом 6, который также соединен с основным резервуаром 3 рабочей жидкости. Дополнительный резервуар 5 соединен с отстойником 7, который соединен со сборником 8 концентрированных нитратов, а через дополнительный насос 9 - с основным резервуаром 3 рабочей жидкости. Нижняя часть дробильной камеры соединена с емкостью 10 с фильтром. Фильтр состоит из двух частей - стекляной ткани для частиц битого стекла и катионит- ного материала для сорбирования ионов ртути и других металлов. Третий насос 11 связан с баком 12 с водой, который, в свою очередь, соединен с верхней частью дро- бильно-утилизирующей камеры 1. К емкости 10 подсоединен сосуд 13с концентрированным раствором нитрата натрия и дополнительный сборник 14 концентрированных нитратов металлов, К нижней части дробильной камеры во время технологического процесса присоединяется общий контейнер 15 для сбора битого стекла, который для сушки соединен с источником горячего воздуха (не показан).

Общий контейнер 15 технологически связан с виброситом 16, которое также связано с контейнерами 17 и 18 для битого стекла и наконечников ламп, Камера 1 содержит цилиндрический корпус 19, основание 20 и крышку 21, которые герметично соединены между собой, и шарнирно установлена на опорах 22. Дробильная камера 1 установлена под углом к горизонтальной плоскости, который может меняться с помощью гидроцилиндров 23 и фиксироваться с помощью механических фиксаторов (не показаны). Внутри камеры 1 с возможностью поворота установлен центральный вал, состоящий из верхней 24 и нижней 25 частей, соединенных между собой реверсивной муфтой 26. На валах 24 и 25 закреплен ряд штырей 27 с захватывающими выступами 28. На нижнем конце вала 25 закреплено несколько очистителей 29 фильтра 30, Также в нижней части основания смонтирован люк 31 с прокладкой 32 для

0 выброса битого стекла. На верхней части дробильной камеры 1 герметично установлен механизм загрузки, выполненный в виде кассеты 33. Внутри камеры перед кассетой 33 установлены два ряда непод5 вижных штырей 34. Верхний вал 24 соединен с редуктором 35 и с датчиком углового перемещения (не показан).

Кассета 33 содержит корпус 36, нижнюю удлиненную крышку 37, шарнирно ус0 тановленную на корпусе 36, нижний уплотнитель 38, верхнюю крышку 39, также шарнирно установленную на корпусе 36, и верхний уплотнитель 40. С боковых сторон кассеты 33 установлены управляемые пнев5 моцилиндры 41. Внутри кассеты 33 вставлены перегородки 42 для загрузки ртутных ламп 43. Снизу каждая секция имеет дополнительные подпружиненные направляющие 44, а в верхней крышке 39 выполнены

0 отверстия 45. Секции кассеты 33 соединены гибкими шлангами с источником сжатого воздуха (не показан). Дробильно-утилизиру- ющзя камера 1 также оснащена датчиком уровня жидкости (не показан), который свя5 зан с редуктором 35.

Все поверхности, соприкасающиеся с рабочими жидкостями, выполнены из нержавеющей стали.

Система работает следующим образом.

0 Дробильную камеру 1 с помощью гидроцилиндров 23 устанавливают под углом 30- 35е и фиксируют в этом положении.

Камера 1 заполняется 54-57%-ным раствором азотной кислоты до такого уоовня,

5 чтобы все неподвижные штыри 34 были полностью погружены в жидкость. Подвижные штыри 27 в начальный момент также находятся в жидкости. Открывается верхняя крышка 39 кассеты 33 и в секции кассеты 33

0 закладываются примерно 20-30 ламп. Верхняя крышка 39 закрывается, подается сжатый воздух в пневмоцилиндры 41 и через отверстия 45 в секции кассеты 33. Под действием пневмоцилиндров 41 начинает от5 крываться нижняя крышка 37 и поочередно направляющие 44, и ртутные лампы 43 также поочередно из отдельных секций по удлиненной нижней крышке 37 скатываются в азотную кислоту. Дополнительное давление в секциях кассеты 33 предотвращает попаданию туда и в атмосферу паров азотной кислоты. После опустошения кассеты 33 крышка 37 закрывается и подача воздуха в кассету 33 и в пневмоцилиндры 41 прекращается. Открывается верхняя крышка 39 и начинается новая загрузка ламп. Одновременно с закрытием крышки 37 включается редуктор 35, который под управлением датчика углового перемещения и соответствующей системы поворачивает вал 24 точно на один оборот. Вал 25 из-за введения реверсивной муфты 26 отключен, и таким образом исключается чрезмерное измельчение битого стекла и загрязнение фильтров мелким стеклом. При повороте вала 24 штыри 27 с помощью захватов 28 захватывают ртутные лампы, находящиеся на поверхности азотной кислоты, погружают их в азотную кислоту и при встрече с неподвижными штырями 34 их разрушают. Ртуть и ртутные пары, как и дру- гие металлы, реагируя с азотной кислотой, превращаются в нитраты. Битое стекло постепенно передвигается ко дну основания 20 камеры 1. После ее наполнения лампами объем жидкости повышается до установлен- ного уровня, датчик уровня сигнализирует о максимальной загрузке и подача ламп в кассету 33 прекращается. С помощью гидроцилиндров 23 камеры 1 постепенно приподнимается и устанавливается под уг- лом 70°. Редуктор 35 вращает вал 24 в противоположную сторону. Вал 24 с помощью реверсивной муфты 26 начинает вращать вал 25 и вместе с ним очиститель 29 фильтра 30. Открывается вентиль фильтра 30 и рабо- чая жидкость (раствор азотной кислоты и нитратов металлов) полностью вытекает из камеры 1, фильтруется фильтром 30 от битого стекла и попадает в дополнительный резервуар 5, откуда насосом 6 попадает в основной резервуар 3 рабочей жидкости. При обработке следующей серии ртутных ламп рабочая жидкость из резервуара 3 снова попадает в камеру 1. Кроме того, из бака 2 в камеру 1 подается некоторое количество свежего раствора азотной кислоты, чтобы компенсировать то количество рабочей жидкости, которое остались на стеклянном бое. Рабочая жидкость в процессе утилизации может быть использована много раз, пока концентрация нитратов ртути и других металлов станет достаточно большой. Тогда рабочая жидкость из резервуара 5 направляется в отстойник 7, где происходит кристаллизация нитратов ртути и других тяжелых металлов, которые накапливаются в сборнике 8 концентрированных нитратов металлов, а раствор азотной кислоты дополнительным насосом 9 подается в основной резервуар 3 рабочей жидкости.

После выпуска рабочей жидкости из дробильно-утилизирующей камеры 1 в нее из бака 12 заливается некоторое количество воды, запускается редуктор 35, и штыри 27, а также очистители 29 фильтра 30 перемешивают стеклянный бой и смывают остатки рабочей жидкости. Открывается вентиль фильтра 30, соединенный с емкостью 10. Фильтр сдерживает остатки битого стекла и сорбирует катионы ртути и других тяжелых металлов и очищенная вода насосом 11 попадает в бак 12, откуда снова попадает в камеру 1. Таким образом, битое стекло промывается циркулирующей с примесью азотной кислоты водой до такой степени, чтобы в смыве не оставалось ионов ртути. Насыщенный ртутью и другими тяжелыми металлами катионитный фильтр регенерируется концентрированным раствором нитрата натрия, поступающим из сосуда 13. Во время регенерации полученные нитраты ртути и других металлов собираются в сборник 14.

При загрязнении воды после многократного ее использования в емкости 10 она нейтрализуется раствором едкого натрия, остатки ртути и других тяжелых металлов превращаются в гидроксиды и фильтруются, а жидкость, в своем составе имеющая следы NaOH, может быть спущена в канализацию.

Если в смыве отсутствуют нитраты ртути (после соответствующего контроля), подача воды из бака 12 прекращается, и после полного спуска воды в емкость 10 открывается люк 31 камеры 1, и чистое битое стекло, металлические наконечники ламп очистителями 29 выбрасываются в общий контейнер 15, где горячим воздухом просушиваются и затем подаются на вибросито 16. Вибросито отделяет битое стекло и металлические наконечники, которые попадают соответственно в контейнеры 17 и 18 и отправляются на перерабатывающие заводы.

Данное изобретение позволит эффектно и экологически чисто утилизировать люминесцентные ртутные лампы.

Формула изобретения

1. Поточная линия для утилизации люминесцентных ртутных ламп, содержащая наклонную дробильно-утилизирующую камеру с центральным валом со штырями, установленную с возможностью регулирования угла наклона и соединенную в верхней части через трубопровод с баком раствора азотной кислоты, резервуар рабочей жидкости, соединенный через трубопровод с насосом, отстойник и контейнер для сбора стекла, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и эколо- гичности утилизации, она снабжена баком с

водой, соединенным с верхней частью дробил ьно-утилизирующей камеры, сосудом с концентрированным раствором нитрата натрия, емкостью с катионитным фильтром, дополнительными насосами, двумя сборниками концентрированных нитратов и дополнительным резервуаром рабочей жидкости, соединенным с насосом, отстойником, нижней частью дробильно-утилизирую- щей камеры и с емкостью с катионитным фильтром, а оди.н из дополнительных насосов соединен с основным резервуаром рабочей жидкости и одним из сборников

0

концентрированных нитратов, а другой - с баком с водой и емкостью с катионитным фильтром, которая связана с сосудом с концентрированным раствором нитрата натрия и другим сборником концентрированных нитратов.

2. Поточная линия по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что дробильно-утилизирующая камера выполнена герметичной и снабжена механизмом загрузки, выполненным в виде кассеты, установленной сбоку камеры и соединенной с источником сжатого воздуха.

Использование: область светотехники и коммунальной техники. Сущность изобретения: поточная линия для утилизации люминесцентных трубных ламп содержит наклонную дробильную камеру 1 с центральным валом со штырями 27, установленную с возможностью регулирования угла наклона. Дробильная камера выполнена герметичной и снабжена кассетой, установленной сбоку. Центральный вал состоит из верхней 24 и нижней 25 частей, соединенных между собой реверсивной муфтой 26. На валу 25 закреплены очистители 29 фильтра 30. В нижней части основания 20 смонтирован люк 31 с прокладкой 32 для выброса битого стекла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

45

40

Фиг.З