CN116000062B - 一种含汞废荧光灯管的处理方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
一种含汞废荧光灯管的处理方法及其设备，所属危废回收技术领域，采用热气流辅助粉碎，提高汞蒸气回收率，同时能够对荧光粉进行有效回收，气流循环回收能够有效减少汞蒸气逃逸，两级喷淋吸收塔吸收效果更高，尾气采用捕捉回收掺杂液体，进一步净化尾气，实现环保排放。本发明方法和设备针对荧光灯管中的汞和荧光粉回收效果好，汞蒸气回收率高，几乎不会发生外溢，荧光粉回收纯度高，吸收剂浓度低，水能够循环利用，有效节省成本，具有良好的经济实用价值。
Description
技术领域
本发明属于危废回收技术领域，具体涉及一种含汞废荧光灯管的处理方法及其设备。
背景技术
汞是一种在常温下为液体的金属，可用于荧光灯、温度计、气压计、压力计、血压计、浮阀、水银开关等装置。其中，汞在荧光灯中作用是，电流通过汞蒸气产生波长很短的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，从而产生可见光，因此必须在荧光灯管内注入汞。
荧光灯是一种普遍应用的节能灯，荧光灯管按形状不同，可分为直管型、环型和紧凑型。我国最早的直管型荧光灯管含汞量在20～10mg/支，紧凑型和环型荧光灯管含汞量在10mg/支左右。但汞是一种具有严重生理毒性的化学物质，会通过呼吸道、食道和皮肤进入人体，吸收后会引起中毒，从而导致心脏病、高血压等心血管疾病，也会影响肝、甲状腺和皮肤功能，因此含汞的荧光灯管为“危险废弃物”，应做回收处理。目前，为了降低荧光灯管中汞的危害性，已经将荧光灯管的平均含汞量降为2～3mg/支，也有些荧光灯也会使用固态汞来替代液汞注入，荧光灯用固态汞，是汞与其它金属形成的均匀混合物或合金，使汞在常温下以固体的形态存在，可以有效地减少荧光灯在生产、使用和回收过程中的汞挥发污染，减少对人体健康的危害，使荧光灯产品向着更加节能、环保的方向发展；但还需要采用科学的处理技术，建立高效的回收系统，才能实现危废资源化利用和防止环境污染。
现有的荧光灯管处理方法有填埋法、焚烧法和回收利用法。填埋法是加硫形成部分HgS固化物后进行填埋，但其不能有效解除汞的毒性，仍会对土壤和水源造成污染。焚烧法处理时间短，成本低，但汞气化后会进入大气造成二次污染。国外的回收利用法主要有三种：(1)湿法工艺：也是最早期的回收方法，通过水封保存防止汞蒸气污染空气，有效收集汞；但处理设备庞杂，设备成本高，并且还需要对废水进行处理，增加水处理负担。(2)破碎分离工艺：直接破碎、蒸馏回收汞，成本较低；但荧光粉不易被回收、提纯再利用。(3)切端吹扫分离工艺：利用空气喷嘴先吹出含汞荧光粉，然后再采用蒸馏方法回收汞，能够同时回收荧光粉和汞；但设备、工艺投资较大，主要针对于采用昂贵的稀土为荧光粉的荧光管回收；而针对目前少量汞(2～3mg/支)的普通廉价荧光灯管(以卤磷酸钙作为荧光粉)，该工艺经济性差，得不偿失，实用性也较低。
在荧光灯管废弃后的汞污染对环境造成了极大的危害，目前的处理技术和设备也较落后，主要采用填埋和焚烧方式；若引进国外的回收利用技术和设备，会大幅增加处理成本。现有的国产处理技术和设备也有很多种，例如CN101150032B公开的一种回收处理废弃荧光灯的方法，CN103985620B公开的一种废旧灯管的回收利用方法，大多为干法回收，或人工筛选回收，自动化程度低，对于现在少量汞蒸气有逃逸风险，回收率不高。
发明内容
针对目前含汞废荧光灯管的回收技术存在的设备庞杂、荧光粉回收难度大、汞和荧光粉回收率低，整体回收成本居高不下的问题。本发明提供一种含汞废荧光灯管的处理方法及其设备，采用热气流辅助粉碎，提高汞蒸气回收率，同时能够对荧光粉进行有效回收，气流循环回收能够有效减少汞蒸气逃逸，两级喷淋吸收塔吸收效果更高，尾气采用捕捉回收掺杂液体，进一步净化尾气，实现环保排放。其具体技术方案如下：
一种含汞废荧光灯管的处理方法，包括如下步骤：
S1粉碎：将荧光灯管进行切割粉碎，并排出汞蒸气和碎渣，粉碎同时向粉碎机内输入热气流，促进汞蒸气蒸发；
S2汞蒸气处理：
S2.1：粉碎机排出的汞蒸气进入喷淋吸收塔，进行两级喷淋吸收汞蒸气，使汞蒸气溶于喷淋液中，喷淋吸收汞蒸气后，排出尾气和含汞喷淋液；
S2.2：喷淋吸收塔排出的含汞喷淋液进行加药沉淀回收汞，然后将喷淋液循环输送给喷淋吸收塔，进行循环喷淋；
S2.3：喷淋吸收塔排出的尾气进行捕捉回收液体，然后排空；
S3碎渣处理：
S3.1：粉碎机排出的碎渣进入分级三联机，进行气流分选，分别得到重质大颗粒碎渣、轻质小颗粒碎渣和荧光粉，并排出分级尾气；
S3.2：将重质大颗粒碎渣和轻质小颗粒碎渣分别进行超声清洗，得到回收固废；
S3.3：将荧光粉进行加热，并输入一部分分级尾气进行吹扫，蒸发出残余汞蒸气，排出残余汞蒸气，回收荧光粉。
上述方法的S1中，热气流的温度为420～450℃。
上述方法的S3.1中，分级三联机排出的分级尾气进行加热并进入粉碎机，给粉碎机提供热气流。
上述方法的S3.3中，残余汞蒸气排进喷淋吸收塔，进行吸收汞蒸气。
上述方法的S2.1中，喷淋液为高锰酸钾溶液，质量浓度为0.4～0.6％，喷淋射速为0.5～1.5m/s，形成雾化状态。
上述方法的S2.2中，喷淋液循环输送给喷淋吸收塔之前，补加高锰酸钾，使高锰酸钾溶液的浓度一直保持在0.4～0.6％。
上述方法的S2.2中，加药沉淀为添加硫化钠铁盐进行絮凝沉淀。
上述方法的S3.3中，荧光粉加热温度为450～500℃。
一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，包括粉碎机1，粉碎机1的排气口通过管道连接有喷淋吸收塔2，喷淋吸收塔2的顶端排气孔通过管道连接有捕捉回收器10，喷淋吸收塔2的底端排液口通过管道连接有沉降罐8，沉降罐8通过管道连接集液槽9，集液槽9通过管道连接喷淋吸收塔2的两级喷淋器；粉碎机1的排料口通过管道连接有分级三联机3，分级三联机3的三级排料口通过管道连接有蒸箱6，蒸箱6的排气口通过管道连接喷淋吸收塔2，分级三联机3的排气管道分两支路管道，一支路管道连接有加热器7，另一支路管道连接蒸箱6，加热器7通过管道连接粉碎机1。
上述处理设备系统中，分级三联机3的一级排料口通过管道连接超声洗槽Ⅰ4；分级三联机3的二级排料口通过管道连接超声洗槽Ⅱ5。
上述处理设备系统中，超声洗槽Ⅰ4和超声洗槽Ⅱ5安装有刮板式输送机，用于将清洗后的碎渣输送出槽。
上述处理设备系统中，集液槽9内设置有过滤网，将集液槽9分隔成两个槽。
上述处理设备系统中，粉碎机1的排气口处设置有过滤网，用于过滤飞尘，防止飞尘进入喷淋吸收塔2。
上述处理设备系统中，蒸箱6顶部出气口也设置过滤网。
上述处理设备系统中，捕捉回收器10的排液口连接沉降罐8。
一种粉碎机，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，粉碎机1为立式盘状，包括上壳1.1和下壳1.2，上壳1.1和下壳1.2通过法兰合并连接；粉碎机1内设置有粉碎刀盘1.3；上壳1.1的弧面一侧设置有进料口1.11和进气口1.12，上壳1.1的顶部设置有排气口1.13，排气口1.13顶端连接有天方地圆1.16；下壳1.2的底部设置有排料口1.21，下壳1.2的平面两侧位于粉碎机中部设置有轴孔1.22，用于穿过粉碎刀盘1.3的转轴。
上述粉碎机中，粉碎刀盘1.3包括中央盘1.31和刀片固定桨1.32，刀片固定桨1.32上设置有单向的刀片1.33；刀片固定桨1.32为四页，每页的刀片固定桨1.32上平行设置有3个刀片1.33；3个刀片由外向内的长度依次缩短。
上述粉碎机中，刀片固定桨1.32的中央为盘状，两侧设置有中央盘1.31；刀片固定桨1.32的中央和中央盘1.31开设有同位孔。
上述粉碎机中，上壳1.1的底边设置有上壳法兰1.14，下壳1.2的顶边设置有下壳法兰1.23，用于上壳1.1与下壳1.2的连接。
上述粉碎机中，排气口1.13的顶端设置有排气口法兰1.15，用于与天方地圆1.16法兰连接；排气口1.13与天方地圆1.16的法兰连接处还夹设有过滤网，用于过滤飞尘。
上述粉碎机中，粉碎刀盘1.3的转轴通过电机驱动。
一种汞蒸气喷淋吸收塔，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，喷淋吸收塔2为圆筒形，喷淋吸收塔2的塔身为分段式并通过法兰连接，喷淋吸收塔2从下至上依次设置有进气孔2.1、一级孔板2.2、一级喷淋器2.3、二级孔板2.4、二级喷淋器2.5和盖板2.6，盖板2.6上开设有排气孔2.7，喷淋吸收塔2底面设置有排液孔；一级孔板2.2和二级孔板2.4为盘状，夹设在喷淋吸收塔2的法兰连接处之间；一级喷淋器2.3和二级喷淋器2.5的下方均设置有导流环板2.9。
上述喷淋吸收塔中，一级孔板2.2包括法兰部2.21和孔板部2.22，孔板部2.22位于喷淋吸收塔2内腔，孔板部2.22开设有若干个倾斜孔，倾斜孔的孔径为1.5～3mm，倾斜孔的水平方向斜度为15～40°，法兰部2.21位于喷淋吸收塔2的外部，并与喷淋吸收塔2的法兰连接固定，法连接处通过支撑板2.8辅助支撑；二级孔板2.4的结构与一级孔板2.2的结构相同。
上述喷淋吸收塔中，导流环板2.9为倒锥形管状，导流环板2.9的内壁上均布有若干个导流挡板2.91。
一种气液捕捉回收器，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，捕捉回收器10内腔均布有若干个纵向的冷凝管10.1，捕捉回收器10的内腔两端设置有均压板10.2，捕捉回收器10的内腔底部设置有排液口10.3。
上述捕捉回收器中，冷凝管10.1的外壁缠绕有捕集束。
本发明的一种含汞废荧光灯管的处理方法及其设备，与现有技术相比，有益效果为：
一、本发明设计荧光灯管进入粉碎机进行粉碎，同时向粉碎机中充入热气流，热气流与荧光灯管进料口位于同一方向，热气流一方面能够促进汞蒸气快速蒸发，并且快速进入喷淋吸收塔，热气流另一方面向内吹，能够防止汞蒸气通过进料口外溢，具有负压相同的效果，另外喷淋吸收塔为负压，进而能够很好的吸入粉碎机内的气体，使粉碎机内为常压或负压，有效防止汞蒸气泄漏。
二、本发明在粉碎机上设置天方地圆和过滤网，一方面给热气流吹扫预留气体存留空间，另一方面能够过滤粉尘，防止粉尘进入喷淋吸收塔，有效降低后续处理负荷。
三、本发明根据进气需求在粉碎机的进料口上部开设进气口，实现进气向下吹扫，防止蒸汽外溢。且更急用光灯管的结构形状设计了三刀片的粉碎机刀片组，粉碎效果更好，刀片固定桨的中央为盘状，两侧设置有中央盘；中央盘能够很好的保护刀片固定桨的中央，提高粉碎机构的使用寿命。
四、本发明喷淋吸收塔设置两级喷淋吸收，经一级喷淋器喷淋吸收后的逃逸汞蒸气，再经二级喷淋器喷淋吸收，能够有效提高汞蒸气吸收率，减少逃逸，有效降低高锰酸钾的使用浓度，节省成本。另外，由于本发明粉碎机在粉碎时，进行冲入热气流，因此喷淋吸收塔内的气流较快，所以设计了两级喷淋，延长气流形成，以及设计两级孔板，有效延缓气流流速，喷淋吸收塔规格与粉碎机补气量进行配合设计，能够达到有效吸收效果。
五、本发明喷淋吸收塔设计一级孔板和二级孔板为均布斜孔，一方面孔板设计能够起到均压作用，分散蒸汽在塔体内的分布，能够与喷淋喷雾进行均匀结合吸收，另一方面斜孔设计能够有效延缓蒸汽流速，给喷淋预留足够的接触反应时间，提高回收率；再一方面，斜孔增加了汞蒸气经过孔板的行程路径，汞蒸气在经过斜孔时也能够充分与喷淋液接触，达到较好的吸收效果。
六、本发明喷淋吸收塔还在两个喷淋器的下方设计了导流环板，导流环板一方面能够限位汞蒸气流动保持在塔内中央，向上正对着喷淋器，不会顺着塔内壁边缘逃逸喷淋液；导流环板另一方面能够对喷淋液进行导流，提高喷淋液的利用率，防止喷淋液沿塔体内壁流失，也能够延长喷淋吸收塔的使用寿命，不用经常清理内壁附着物。
七、在导流环板上还均布有导流挡板，使边缘的喷淋液环绕导流环板均匀下落，不会发生沿边汇流、积流现象，即使导流环板组装或者制作有误差，也不会发生沿边汇流、积流现象。
八、吸收汞蒸气后的喷淋液进入沉降罐，进行絮凝沉降，得到净化后的喷淋液再泵入集液槽，集液槽内设置有过滤网，将集液槽分隔成两个槽，过滤网能够起到二次过滤作用，提高喷淋液的循环利用率，喷淋液泵入喷淋器进行循环喷淋吸收，能够循环利用，不用处理废水问题，节省成本和水资源，不污染环境。
九、喷淋吸收塔顶端排出的尾气，会夹杂微小液滴，本发明设计了捕捉回收器，对逃逸蒸汽和液滴进行冷凝并捕捉，捕捉液体进行循环回收，有效防止污染空气，达到环保排空效果。捕捉回收器还设置有均压板，分散进入捕捉仓的气体，延缓气流流速，提高捕捉效率。
十、粉碎机粉碎后的碎渣进入分级三联机，重质大颗粒碎渣从一级排料口排出并进入超声洗槽Ⅰ，轻质小颗粒碎渣从二级排料口排出并进入超声洗槽Ⅱ，进行超声清洗，然后通过刮板式输送机排出，得到固废进行回收利用或压块填埋，回收全自动分选，工作效率高。
荧光粉从三级排料口排出并进入蒸箱，再次加热，蒸发出荧光粉中残余的汞，汞蒸气排进喷淋吸收塔，进行循环吸收，最后净化后的荧光粉从蒸箱底部排出。有效净化荧光粉的同时，能够有效防止荧光粉中的汞外溢，提高汞的回收率，以及荧光粉的回收纯度。另外，设计分级三联机的尾气进行吹扫，提高蒸发速度和效率。
十一、分级三联机排出的尾气经过加热器加热后，还能够循环利用，作为热气流提供给粉碎机，因此，分级三联机尾气也不会外溢，防止带走残余汞蒸气，能够有效的做闭环吸收，提高汞净化回收效果。
十二、本发明设计的回收参数，气流加热温度、高锰酸钾浓度、喷射速度等是根据现有荧光灯管含汞标准以及设备的特性而设计，既能够节省耗材，也能够保证回收率。
十三、本发明的处理方法，是一种循环处理方法，具有绿色环保的特点，大幅提高回收率。
综上，本发明方法和设备针对荧光灯管中的汞和荧光粉回收效果好，汞蒸气回收率高，几乎不会发生外溢，荧光粉回收纯度高，吸收剂浓度低，水能够循环利用，有效节省成本，具有良好的经济实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例的一种含汞废荧光灯管的处理设备系统的示意图；
图2为本发明实施例的一种粉碎机的上壳示意图；
图3为本发明实施例的一种粉碎机的下壳示意图；
图4为本发明实施例的一种粉碎机的粉碎刀盘正视图；
图5为本发明实施例的一种粉碎机的粉碎刀盘俯视图；
图6为本发明实施例的一种粉碎机的天方地圆示意图；
图7为本发明实施例的一种汞蒸气喷淋吸收塔示意图；
图8为本发明实施例的一种汞蒸气喷淋吸收塔的孔板俯视图；
图9为本发明实施例的一种汞蒸气喷淋吸收塔的导流环板俯视图；
图10为本发明实施例的一种气液捕捉回收器的示意图；
图11为本发明实施例的一种含汞废荧光灯管的处理设备系统中粉碎机和喷淋吸收塔的接线电控图。
图1-10中：1-粉碎机，2-喷淋吸收塔，3-分级三联机，4-超声洗槽Ⅰ，5-超声洗槽Ⅱ，6-蒸箱，7-加热器，8-沉降罐，9-集液槽，10-捕捉回收器；1.1-上壳，1.11-进料口，1.12-进气口，1.13-排气口，1.14-上壳法兰，1.15-排气口法兰，1.16-天方地圆，1.2-下壳，1.21-排料口，1.22-轴孔，1.23-下壳法兰；1.3-粉碎刀盘，1.31-中央盘，1.32-刀片固定桨，1.33-刀片；2.1-进气孔，2.2-一级孔板，2.21-法兰部，2.22-孔板部，2.3-一级喷淋器，2.4-二级孔板，2.5-二级喷淋器，2.6-盖板，2.7-排气孔，2.8-支撑板，2.9-导流环板，2.91-导流挡板；10.1-冷凝管，10.2-均压板，10.3-排液口。
具体实施方式
下面结合具体实施案例和附图1-10对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种含汞废荧光灯管的处理方法，包括如下步骤：
S1粉碎：将荧光灯管进行切割粉碎，并排出汞蒸气和碎渣，粉碎同时向粉碎机内输入热气流，促进汞蒸气蒸发；
S2汞蒸气处理：
S2.1：粉碎机排出的汞蒸气进入喷淋吸收塔，进行两级喷淋吸收汞蒸气，使汞蒸气溶于喷淋液中，喷淋液为高锰酸钾溶液，质量浓度为0.5％，喷淋射速为0.6m/s，形成雾化状态；喷淋吸收汞蒸气后，排出尾气和含汞喷淋液；
S2.2：喷淋吸收塔排出的含汞喷淋液进行加药沉淀回收汞，加药沉淀为添加硫化钠铁盐进行絮凝沉淀，然后将喷淋液循环输送给喷淋吸收塔，进行循环喷淋；其中，喷淋液循环输送给喷淋吸收塔之前，补加高锰酸钾，使高锰酸钾溶液的浓度一直保持在0.4～0.6％；
S2.3：喷淋吸收塔排出的尾气进行捕捉回收液体，然后排空；
S3碎渣处理：
S3.1：粉碎机排出的碎渣进入分级三联机，进行气流分选，分别得到重质大颗粒碎渣、轻质小颗粒碎渣和荧光粉，并排出分级尾气；其中，分级三联机排出的分级尾气进行加热并进入粉碎机，给粉碎机提供热气流，热气流的温度为420℃；
S3.2：将重质大颗粒碎渣和轻质小颗粒碎渣分别进行超声清洗，得到回收固废；
S3.3：将荧光粉进行加热温度为450℃，并输入一部分分级尾气进行吹扫，蒸发出残余汞蒸气，排出残余汞蒸气，回收荧光粉；其中，残余汞蒸气排进喷淋吸收塔，进行吸收汞蒸气。
一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，如图1所示，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理方法，包括粉碎机1，其特征在于，粉碎机1的排气口通过管道连接有喷淋吸收塔2，喷淋吸收塔2的顶端排气孔通过管道连接有捕捉回收器10，喷淋吸收塔2的底端排液口通过管道连接有沉降罐8，沉降罐8通过管道连接集液槽9，集液槽9通过管道连接喷淋吸收塔2的两级喷淋器；粉碎机1的排料口通过管道连接有分级三联机3，分级三联机3的三级排料口通过管道连接有蒸箱6，蒸箱6的排气口通过管道连接喷淋吸收塔2；分级三联机3的排气管道分两支路管道，一支路管道连接有加热器7，另一支路管道连接蒸箱6，加热器7通过管道连接粉碎机1；
其中，分级三联机3的一级排料口通过管道连接有超声洗槽Ⅰ4；分级三联机3的二级排料口通过管道连接有超声洗槽Ⅱ5；超声洗槽Ⅰ4和超声洗槽Ⅱ5安装有刮板式输送机；集液槽9内设置有过滤网，将集液槽9分隔成两个槽；粉碎机1的排气口处设置有过滤网，用于过滤飞尘，防止飞尘进入喷淋吸收塔2；蒸箱6顶部出气口也设置过滤网。
本实施例的捕捉回收器10的排液口还连接沉降罐8，用于回收残余液体的絮凝沉降处理。
本实施例的含汞废荧光灯管的处理设备系统采用全自动电控运行，液体和气体输送采用水泵和气泵。
一种粉碎机，如图2-6所示，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，其特征在于，粉碎机1为立式盘状，包括上壳1.1和下壳1.2，上壳1.1和下壳1.2通过法兰合并连接；粉碎机1内设置有粉碎刀盘1.3；上壳1.1的弧面一侧设置有进料口1.11和进气口1.12，上壳1.1的顶部设置有排气口1.13，排气口1.13顶端连接有天方地圆1.16；下壳1.2的底部设置有排料口1.21，下壳1.2的平面两侧位于粉碎机中部设置有轴孔1.22，用于穿过粉碎刀盘1.3的转轴。
其中，粉碎刀盘1.3包括中央盘1.31和刀片固定桨1.32，刀片固定桨1.32上设置有单向的刀片1.33；刀片固定桨1.32为四页，每页的刀片固定桨1.32上平行设置有3个刀片1.33；3个刀片由外向内的长度依次缩短；刀片固定桨1.32的中央为盘状，两侧设置有中央盘1.31；刀片固定桨1.32的中央和中央盘1.31开设有同位孔；上壳1.1的底边设置有上壳法兰1.14，下壳1.2的顶边设置有下壳法兰1.23，用于上壳1.1与下壳1.2的连接；排气口1.13的顶端设置有排气口法兰1.15，用于与天方地圆1.16法兰连接；排气口1.13与天方地圆1.16的法兰连接处还夹设有过滤网，用于过滤飞尘；粉碎刀盘1.3的转轴通过电机驱动。
一种汞蒸气喷淋吸收塔，如图7-9所示，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，喷淋吸收塔2为圆筒形，其特征在于，喷淋吸收塔2的塔身为分段式并通过法兰连接，喷淋吸收塔2从下至上依次设置有进气孔2.1、一级孔板2.2、一级喷淋器2.3、二级孔板2.4、二级喷淋器2.5和盖板2.6，盖板2.6上开设有排气孔2.7，喷淋吸收塔2底面设置有排液孔；一级孔板2.2和二级孔板2.4为盘状，夹设在喷淋吸收塔2的法兰连接处之间；一级喷淋器2.3和二级喷淋器2.5的下方均设置有导流环板2.9。
其中，一级孔板2.2包括法兰部2.21和孔板部2.22，孔板部2.22位于喷淋吸收塔2内腔，孔板部2.22开设有若干个倾斜孔，倾斜孔的孔径为1.5mm，倾斜孔的斜度为30°，斜度为水平方向斜度，法兰部2.21位于喷淋吸收塔2的外部，并与喷淋吸收塔2的法兰连接固定，法连接处通过支撑板2.8辅助支撑；二级孔板2.4的结构与一级孔板2.2的结构相同；导流环板2.9为倒锥形管状，导流环板2.9的内壁上均布有若干个导流挡板2.91。
一种气液捕捉回收器，如图10所示，应用于上述一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，捕捉回收器10内腔均布有若干个纵向的冷凝管10.1，捕捉回收器10的内腔两端设置有均压板10.2，捕捉回收器10的内腔底部设置有排液口10.3；冷凝管10.1的外壁缠绕有捕集束。
本实施例的一种含汞废荧光灯管的处理方法及其设备的运行原理为：
首先荧光灯管进入粉碎机进行粉碎，同时向粉碎机中充入热气流，热气流与荧光灯管进料口位于同一方向，热气流一方面能够促进汞蒸气快速蒸发，并且快速进入喷淋吸收塔，热气流另一方面向内吹，能够防止汞蒸气通过进料口外溢，具有负压相同的效果，另外喷淋吸收塔为负压，进而能够很好的吸入粉碎机内的气体，使粉碎机内为常压或负压。
喷淋吸收塔设置两级喷淋吸收，经一级喷淋器喷淋吸收后的逃逸汞蒸气，再经二级喷淋器喷淋吸收，能够有效提高汞蒸气吸收率，减少逃逸，有效降低高锰酸钾的使用浓度，节省成本。另外，设计一级孔板和二级孔板为均布斜孔，一方面孔板设计能够起到均压作用，分散蒸汽在塔体内的分布，能够与喷淋喷雾进行均匀结合吸收，另一方面斜孔设计能够有效延缓蒸汽流速，给喷淋预留足够的接触反应时间，提高回收率；再一方面，斜孔增加了汞蒸气经过孔板的行程路径，汞蒸气在经过斜孔时也能够充分与喷淋液接触，达到较好的吸收效果。喷淋吸收塔还在两个喷淋器的下方设计了导流环板，导流环板一方面能够限位汞蒸气流动保持在塔内中央，向上正对着喷淋器，不会顺着塔内壁边缘逃逸喷淋液；导流环板另一方面能够对喷淋液进行导流，提高喷淋液的利用率，防止喷淋液沿塔体内壁流失，也能够延长喷淋吸收塔的使用寿命，不用经常清理内壁附着物。
吸收汞蒸气后的喷淋液进入沉降罐，进行絮凝沉降，得到净化后的喷淋液再泵入集液槽，进行二次过滤后，泵入喷淋器，进行循环喷淋吸收，能够循环利用，不用处理废水问题，节省成本和水资源，不污染环境。
喷淋吸收塔顶端排出的尾气，会夹杂微小液滴，经过捕捉回收器进行捕捉液滴，进行回收，有效防止污染空气，达到环保排空效果。
粉碎机粉碎后的碎渣进入分级三联机，重质大颗粒碎渣从一级排料口排出并进入超声洗槽Ⅰ，轻质小颗粒碎渣从二级排料口排出并进入超声洗槽Ⅱ，进行超声清洗，然后通过刮板式输送机排出，得到固废进行回收利用或压块填埋；荧光粉从三级排料口排出并进入蒸箱，
再次加热，蒸发出荧光粉中残余的汞，汞蒸气排进喷淋吸收塔，进行循环吸收，最后净化后的荧光粉从蒸箱底部排出。有效净化荧光粉的同时，能够有效防止荧光粉中的汞外溢，提高汞的回收率，以及荧光粉的回收纯度。另外，设计分级三联机的尾气进行轻微吹扫，提高蒸发速度和效率。
分级三联机排出的尾气经过加热器加热后，还能够循环利用，作为热气流提供给粉碎机，因此，分级三联机尾气也不会外溢，防止带走残余汞蒸气，能够有效的做闭环吸收，提高汞净化效果。
本实施例的设备系统为自动电控，其中粉碎机和喷淋吸收塔的接线电控如图11所示。
本实施例的方法和设备针对荧光灯管中的汞和荧光粉回收效果好，汞蒸气回收率高，几乎不会发生外溢，荧光粉回收纯度高，吸收剂浓度低，水能够循环利用，有效节省成本，具有良好的经济实用价值。
实施例2
本实施例的一种含汞废荧光灯管的处理方法、设备及原理，同实施例1的描述，与实施例1的区别在于：
喷淋液，即高锰酸钾溶液的质量浓度为0.6％，喷淋射速为0.5m/s；
给粉碎机提供的热气流温度为450℃；
荧光粉在蒸箱中的加热温度为480℃；
一级孔板2.2和二级孔板2.4的倾斜孔的孔径为2mm，倾斜孔的斜度为40°。
实施例3
本实施例的一种含汞废荧光灯管的处理方法、设备及原理，同实施例1的描述，与实施例1的区别在于：
喷淋液，即高锰酸钾溶液的质量浓度为0.4％，喷淋射速为0.8m/s；
给粉碎机提供的热气流温度为430℃；
荧光粉在蒸箱中的加热温度为480℃；
一级孔板2.2和二级孔板2.4的倾斜孔的孔径为3mm，倾斜孔的斜度为35°。
实施例4
本实施例的一种含汞废荧光灯管的处理方法、设备及原理，同实施例1的描述，与实施例1的区别在于：
喷淋液，即高锰酸钾溶液的质量浓度为0.6％，喷淋射速为1.5m/s；
给粉碎机提供的热气流温度为440℃；
荧光粉在蒸箱中的加热温度为460℃；
一级孔板2.2和二级孔板2.4的倾斜孔的孔径为2.5mm，倾斜孔的斜度为25°。
实施例5
本实施例的一种含汞废荧光灯管的处理方法、设备及原理，同实施例1的描述，与实施例1的区别在于：
喷淋液，即高锰酸钾溶液的质量浓度为0.55％，喷淋射速为1.2m/s；
给粉碎机提供的热气流温度为420℃；
荧光粉在蒸箱中的加热温度为460℃；
一级孔板2.2和二级孔板2.4的倾斜孔的孔径为1.8mm，倾斜孔的斜度为25°。
实施例6
本实施例的一种含汞废荧光灯管的处理方法、设备及原理，同实施例1的描述，与实施例1的区别在于：
喷淋液，即高锰酸钾溶液的质量浓度为0.5％，喷淋射速为1.3m/s；
给粉碎机提供的热气流温度为430℃；
荧光粉在蒸箱中的加热温度为500℃；
一级孔板2.2和二级孔板2.4的倾斜孔的孔径为1.6mm，倾斜孔的斜度为30°。
Claims (5)
1.一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，包括粉碎机（1），其特征在于，粉碎机（1）的排气口通过管道连接有喷淋吸收塔（2），所述喷淋吸收塔（2）的顶端排气孔通过管道连接有捕捉回收器（10），所述喷淋吸收塔（2）的底端排液口通过管道连接有沉降罐（8），所述沉降罐（8）通过管道连接集液槽（9），所述集液槽（9）通过管道连接喷淋吸收塔（2）的两级喷淋器；所述粉碎机（1）的排料口通过管道连接有分级三联机（3），所述分级三联机（3）的三级排料口通过管道连接有蒸箱（6），所述蒸箱（6）的排气口通过管道连接喷淋吸收塔（2）；所述分级三联机（3）的排气管道分两支路管道，一支路管道连接有加热器（7），另一支路管道连接蒸箱（6），所述加热器（7）通过管道连接粉碎机（1）；所述分级三联机（3）的一级排料口通过管道连接有超声洗槽Ⅰ（4）；所述分级三联机（3）的二级排料口通过管道连接有超声洗槽Ⅱ（5）；所述超声洗槽Ⅰ（4）和超声洗槽Ⅱ（5）安装有刮板式输送机；所述集液槽（9）内设置有过滤网，将集液槽（9）分隔成两个槽；所述粉碎机（1）的排气口处设置有过滤网，用于过滤飞尘，防止飞尘进入喷淋吸收塔（2）；
所述分级三联机（3）排出的分级尾气进行加热并进入粉碎机（1），给粉碎机（1）提供热气流，所述热气流的温度为420～450℃；
所述粉碎机（1）为立式盘状，包括上壳（1.1）和下壳（1.2），所述上壳（1.1）和下壳（1.2）通过法兰合并连接；所述粉碎机（1）内设置有粉碎刀盘（1.3）；所述上壳（1.1）的弧面一侧设置有进料口（1.11）和进气口（1.12），所述上壳（1.1）的顶部设置有排气口（1.13），所述排气口（1.13）顶端连接有天方地圆（1.16）；所述下壳（1.2）的底部设置有排料口（1.21），所述下壳（1.2）的平面两侧位于粉碎机中部设置有轴孔（1.22），用于穿过粉碎刀盘（1.3）的转轴；所述粉碎刀盘（1.3）包括中央盘（1.31）和刀片固定桨（1.32），所述刀片固定桨（1.32）上设置有单向的刀片（1.33）；所述刀片固定桨（1.32）为四页，每页的刀片固定桨（1.32）上平行设置有3个刀片（1.33）；3个刀片由外向内的长度依次缩短；所述刀片固定桨（1.32）的中央为盘状，两侧设置有中央盘（1.31）；刀片固定桨（1.32）的中央和中央盘（1.31）开设有同位孔；所述上壳（1.1）的底边设置有上壳法兰（1.14），所述下壳（1.2）的顶边设置有下壳法兰（1.23），用于上壳（1.1）与下壳（1.2）的连接；所述排气口（1.13）的顶端设置有排气口法兰（1.15），用于与天方地圆（1.16）法兰连接；所述排气口（1.13）与天方地圆（1.16）的法兰连接处还夹设有过滤网，用于过滤飞尘；所述粉碎刀盘（1.3）的转轴通过电机驱动；
所述喷淋吸收塔（2）为圆筒形，其特征在于，所述喷淋吸收塔（2）的塔身为分段式并通过法兰连接，所述喷淋吸收塔（2）从下至上依次设置有进气孔（2.1）、一级孔板（2.2）、一级喷淋器（2.3）、二级孔板（2.4）、二级喷淋器（2.5）和盖板（2.6），所述盖板（2.6）上开设有排气孔（2.7），所述喷淋吸收塔（2）底面设置有排液孔；所述一级孔板（2.2）和二级孔板（2.4）为盘状，夹设在喷淋吸收塔（2）的法兰连接处之间；所述一级喷淋器（2.3）和二级喷淋器（2.5）的下方均设置有导流环板（2.9）；所述一级孔板（2.2）包括法兰部（2.21）和孔板部（2.22），所述孔板部（2.22）位于喷淋吸收塔（2）内腔，所述孔板部（2.22）开设有若干个倾斜孔，倾斜孔的孔径为1.5～3mm，倾斜孔的水平方向斜度为15～40°，所述法兰部（2.21）位于喷淋吸收塔（2）的外部，并与喷淋吸收塔（2）的法兰连接固定，法连接处通过支撑板（2.8）辅助支撑；所述二级孔板（2.4）的结构与一级孔板（2.2）的结构相同；所述导流环板（2.9）为倒锥形管状，所述导流环板（2.9）的内壁上均布有若干个导流挡板（2.91）。
2.根据权利要求1所述的一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，其特征在于，所述捕捉回收器（10）内腔均布有若干个纵向的冷凝管（10.1），所述捕捉回收器（10）的内腔两端设置有均压板（10.2），所述捕捉回收器（10）的内腔底部设置有排液口（10.3）；所述冷凝管（10.1）的外壁缠绕有捕集束。
3.根据权利要求1所述的一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，其特征在于，系统的使用方法包括如下步骤：
S1粉碎：将荧光灯管进行切割粉碎，并排出汞蒸气和碎渣，粉碎同时向粉碎机（1）内输入热气流，促进汞蒸气蒸发；
S2汞蒸气处理：
S2.1：粉碎机（1）排出的汞蒸气进入喷淋吸收塔（2），进行两级喷淋吸收汞蒸气，使汞蒸气溶于喷淋液中，喷淋吸收汞蒸气后，排出尾气和含汞喷淋液；
S2.2：喷淋吸收塔（2）排出的含汞喷淋液进行加药沉淀回收汞，然后将喷淋液循环输送给喷淋吸收塔（2），进行循环喷淋；
S2.3：喷淋吸收塔（2）排出的尾气进行捕捉回收液体，然后排空；
S3碎渣处理：
S3.1：粉碎机（1）排出的碎渣进入分级三联机（3），进行气流分选，分别得到重质大颗粒碎渣、轻质小颗粒碎渣和荧光粉，并排出分级尾气；
S3.2：将重质大颗粒碎渣和轻质小颗粒碎渣分别进行超声清洗，得到回收固废；
S3.3：将荧光粉进行加热，并输入一部分分级尾气进行吹扫，蒸发出残余汞蒸气，排出残余汞蒸气，回收荧光粉。
4.根据权利要求3所述的一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，其特征在于，S3.3中，所述荧光粉加热温度为450～500℃；所述残余汞蒸气排进喷淋吸收塔（2），进行吸收汞蒸气。
5.根据权利要求3所述的一种含汞废荧光灯管的处理设备系统，其特征在于，S2.1中，所述喷淋液为高锰酸钾溶液，质量浓度为0.4～0.6%，喷淋射速为0.5～1.5m/s，形成雾化状态；S2.2中，所述加药沉淀为添加硫化钠铁盐进行絮凝沉淀，所述喷淋液循环输送给喷淋吸收塔（2）之前，补加高锰酸钾，使高锰酸钾溶液的浓度一直保持在0.4～0.6%。
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