CN205662567U - 一种真空气氛汞收集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空气氛汞收集设备，适用于含汞物料的汞回收处理，尤其是荧光灯的汞提纯回收处理，主要由充气系统、炉门、炉罐、加热及保温系统、温度传感器、炉罐翻转机构、炉罐旋转机构、真空系统、冷凝系统、汞收集过滤系统、水冷系统及控制系统组成，设备采用微负压气氛，外热式加热方式，物料不与发热元件接触，避免发热元件产生二次污染，同时，在加热过程中保持炉罐旋转使物料受热均匀，采用冷凝系统，并使用电动比例调节阀根据实时测得的压力调节阀门口径的大小，气氛压力、流量可控，气态汞经冷凝系统充分冷凝后成液态汞，从汞收集装置中排出，极大的提高液态汞的收集效率，减少二次过滤装置的更换，汞蒸气无泄漏，保证环境安全。

Description

一种真空气氛汞收集设备

技术领域

本实用新型涉及一种真空气氛汞收集设备，适用于含汞物料的汞回收处理，尤其是荧光灯的汞提纯回收处理。

背景技术

汞对水源、土壤、大气的污染十分严重，也会对人体健康产生严重危害，科学试验证实，人体血液中汞的安全浓度为1微克/10毫升，当到达5-10微克/10毫升时，就会出现明显中毒症状。环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为有剧毒的甲基汞，其进入人体后遍布全身各器官组织中，主要侵害神经系统，尤其是中枢神经系统，其中最严重的是小脑和大脑两半球，甚至会造成不可逆损害，也可通过胎盘屏障侵害胎儿，使新生儿发生先天性疾病。此外，汞可通过生物富集和食物链大大提高危害性，轰动世界的日本“水俣病”事件就是因食用含甲基汞的鱼而引起的，已导致近2000人死亡。

随着节能灯的普及，荧光灯在各行业及日常生活中得到了极为广泛的应用，荧光灯中的汞蒸气被灯丝激发后电离产生紫外线，紫外线与管壁涂层产生辉光，从而发出可见光。随着大量荧光灯管的使用、日常维修及更换，如何有效地回收废旧荧光灯中的汞，保护环境免受污染变得非常重要而有意义。

目前常规的荧光灯汞回收设备，一般处理方法为：将荧光灯管破碎，放入设备中加热使汞蒸发，然后向设备持续通入氮气，将汞蒸气由加热装置内吹入过滤器中收集过滤，然后将尾气排放大气。在加热时，物料静止不运动，堆积在一起，加热不均匀，很难将物料中的汞全部蒸发。目前采用正压气氛系统的汞回收设备，为了使汞蒸气进入并通过过滤器，通入的氮气压力较高，设备及过滤装置维持微正压，汞蒸气很容易泄漏；采用负压气氛的汞回收设备，仅仅采用过滤器收集，过滤器的吸附能力有限，收集效率不高，更换频繁，而在更换过程中，含汞的气体也会泄漏到大气中，对操作人员及周围环境产生危害，如专利ZL200320100485.9，即便有些设备采用冷凝装置，如专利ZL201520583063.4，但在冷凝过程中并不能实时控制气氛流量与压力，造成冷凝效率不高，影响汞回收效果。

发明内容

为了克服目前汞回收处理设备存在的加热不均，汞泄漏，汞收集效率不高，过滤器更换频繁等不足，本实用新型提供了一种真空气氛汞收集设备，该设备物料加热均匀，汞蒸气无泄漏，气氛压力、流量可控，保证环境安全，且可以大大提高汞的收集效率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：设备由充气系统、炉门、炉罐、加热及保温系统、温度传感器、炉罐翻转机构、炉罐旋转机构、真空系统、冷凝系统、汞收集过滤系统、水冷系统及控制系统组成。

炉罐(3)用于盛放物料，其前端与后端均设有旋转密封装置(8)，分别与充气系统(1)、快换连接头(9)连接；加热及保温系统(4)位于炉罐(3)外侧，并与炉罐翻转机构(6)相连，将炉罐(3)加热并保持一定温度，温度由温度传感器(5)测量，使物料中的汞蒸发为气态汞；炉罐旋转机构(7)固定在加热及保温系统(4)底部，在加热时使炉罐(3)旋转，旋转速度可调，使物料受热均匀，便于物料中的汞蒸发完全；充气系统(1)在整个工艺过程中一直向炉罐(3)充气，炉罐(3)中的压力由压力测量装置(10)检测，气体流速由电动比例调节阀(11)控制，根据气体流向，在电动比例调节阀(11)后依次接入冷凝系统(12)、汞收集装置(14)，二次过滤装置(15)、真空管道(26)及真空泵(16)；冷凝系统(12)通过水冷系统(13)提供的冷却水与气态汞热交换，使气态汞加速凝结为液态汞；汞收集过滤系统由汞收集装置(14)及二次过滤装置(15)组成，液态汞由汞收集装置(14)排出，少量汞由二次过滤装置(15)收集。

炉罐翻转机构(6)是为了便于取出处理完毕的物料，待处的理物料由炉门(2)送入炉罐(3)内，处理完成后，打开炉门(2)，并将炉罐(3)后侧的快换连接头(9)断开，炉罐翻转机构(6)将炉罐(3)、加热及保温系统(4)与炉罐旋转机构(7)一起逆时针沿支撑轴(18)旋转倾斜，炉罐旋转机构(7)使炉罐(3)反向旋转，物料即可从炉门(2)取出。

真空系统由压力测量装置(10)、电动比例调节阀(11)、真空管道(26)、真空泵(16)组成，使系统保持负压环境并提供气氛定向流动的动力，使含汞蒸气的气氛从炉罐(3)依次进入冷凝系统(12)、汞收集装置(14)，二次过滤装置(15)，有效的防止设备中的汞蒸气泄漏。

控制系统根据压力测量装置(10)检测到的实时压力与系统设置的压力进行比较，实时调节电动比例调节阀(11)口径的大小，从而有效的控制汞蒸气的流动速度，保证冷凝效率；根据温度传感器(5)测量的温度，调节发热元件(17)，使得物料保持恒定温度。

本实用新型的优点在于：

设备采用微负压气氛，避免了汞蒸气泄漏到炉罐外，特别是旋转密封、炉门密封等易泄漏的位置。

设备采用外热式加热方式，即发热元件位于炉罐外侧，物料位于炉罐内侧，物料与发热元件不接触，避免发热元件产生二次污染，提高发热体寿命，同时，在加热过程中保持炉罐旋转，物料受热均匀，使物料中的汞最大限度的蒸发为气态汞。

设备使用冷凝系统，并使用电动比例调节阀根据实时测得的压力调节阀门口径的大小，可有效的控制炉罐压力及气流速度，绝大部分气态汞经冷凝系统充分冷凝后成液态汞，从汞收集装置中排出，极大的提高液态汞的收集效率，仅有微量的汞进入二次过滤装置，减少二次过滤装置的更换，避免更换过程引发的汞泄漏。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的结构剖面示意图。

图3是本实用新型的炉罐结构剖面示意图。

图4是本实用新型的倒料示意图。

图中：1.充气系统，2.炉门，3.炉罐，4.加热及保温系统，5.温度传感器，6.炉罐翻转机构，7.炉罐旋转机构，8.旋转密封装置，9.快换连接头，10.压力测量装置，11.电动比例调节阀，12.冷凝系统，13.水冷系统，14.汞收集装置，15.二次过滤装置，16.真空泵，17.发热元件，18.支撑轴，19.进出料接管，20.过渡锥接管，21.盛料炉管，22.排气管，23、24.抄板，25.筋板，26.真空管道。

具体实施方式

下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

在图1中，炉罐(3)用于盛放物料，其前端与后端均设有旋转密封装置(8)，分别与充气系统(1)、快换连接头(9)连接；加热及保温系统(4)位于炉罐(3)外侧，并与炉罐翻转机构(6)相连，将炉罐(3)加热并保持一定温度，温度由温度传感器(5)测量，使物料中的汞蒸发为气态汞；炉罐旋转机构(7)固定在加热及保温系统(4)底部，在加热时使炉罐(3)旋转，旋转速度可调，使物料受热均匀，便于物料中的汞蒸发完全；充气系统(1)在整个工艺过程中一直向炉罐(3)充气，炉罐(3)中的压力由压力测量装置(10)检测，气体流速由电动比例调节阀(11)控制，根据气体流向，在电动比例调节阀(11)后依次接入冷凝系统(12)、汞收集装置(14)，二次过滤装置(15)、真空管道(26)及真空泵(16)；冷凝系统(12)通过水冷系统(13)提供的冷却水与气态汞热交换，使气态汞加速凝结为液态汞；汞收集过滤系统由汞收集装置(14)及二次过滤装置(15)组成，液态汞由汞收集装置(14)排出，少量汞由二次过滤装置(15)收集。

真空系统由压力测量装置(10)、电动比例调节阀(11)、真空管道(26)、真空泵(16)组成，使系统保持负压环境并提供气氛定向流动的动力，使含汞蒸气的气氛从炉罐(3)依次进入冷凝系统(12)、汞收集装置(14)，二次过滤装置(15)，有效的防止设备中的汞蒸气泄漏。

控制系统根据压力测量装置(10)检测到的实时压力与系统设置的压力进行比较，实时调节电动比例调节阀(11)口径的大小，从而有效的控制气流速度，保证冷凝效率；根据温度传感器(5)测量的温度，调节发热元件(17)，使得物料保持恒定温度。

图2中，物料放置在炉罐(3)中，发热元件(17)位于炉罐(3)外侧，避免与物料接触造成二次污染；炉罐旋转机构(7)固定在加热及保温系统(4)底部，并通过支撑轴(18)与炉罐翻转机构(6)相连。

图3中，炉罐(3)由进出料接管(19)、过渡锥接管(20)、盛料炉管(21)、排气管(22)、抄板(23、24)、筋板(25)组成，与轴线平行的抄板(24)，在工作中用于将物料翻滚，保证物料均匀受热，与轴线成角度的抄板(23)位于过渡锥接管(20)内，工作中使物料向炉罐(3)中心聚拢，在倒料时抄板(23)反向运动将物料推向炉门(2)，便于出料。

图4中，倒料时，打开炉门(2)，并将炉罐(3)后侧的快换连接头(9)断开，炉罐翻转机构(6)将炉罐(3)、加热及保温系统(4)与炉罐旋转机构(7)一起逆时针沿支撑轴(18)旋转倾斜，炉罐旋转机构(7)使炉罐(3)反向旋转，物料即可从炉门(2)取出。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种真空气氛汞收集设备，适用于含汞物料的汞回收处理，包括：充气系统(1)，炉门(2)，炉罐(3)，加热及保温系统(4)，温度传感器(5)，炉罐翻转机构(6)，炉罐旋转机构(7)，旋转密封装置(8)，快换连接头(9)，压力测量装置(10)，电动比例调节阀(11)，冷凝系统(12)，水冷系统(13)，汞收集装置(14)，二次过滤装置(15)，真空泵(16)，发热元件(17)，支撑轴(18)，进出料接管(19)，过渡锥接管(20)，盛料炉管(21)，排气管(22)，抄板(23、24)，筋板(25)，真空管道(26)，其特征是：炉罐(3)用于盛放物料，其前端与后端均设有旋转密封装置(8)，分别与充气系统(1)、快换连接头(9)连接，发热元件(17)位于炉罐(3)外侧，避免与物料接触造成二次污染，加热及保温系统(4)位于炉罐(3)外侧，并通过支撑轴(18)与炉罐翻转机构(6)相连，炉罐旋转机构(7)固定在加热及保温系统(4)底部。

2.根据权利要求1所述的一种真空气氛汞收集设备，其特征是：真空泵(16)使系统保持负压环境并提供气氛定向流动的动力，使含汞蒸气的气氛从炉罐(3)依次进入冷凝系统(12)、汞收集装置(14)，二次过滤装置(15)，有效的防止设备中的汞蒸气泄漏。

3.根据权利要求1所述的一种真空气氛汞收集设备，其特征是：炉罐(3)由进出料接管(19)、过渡锥接管(20)、盛料炉管(21)、排气管(22)、抄板(23、24)、筋板(25)组成，与轴线平行的抄板(24)，在工作中用于将物料翻滚，保证物料均匀受热，与轴线成角度的抄板(23)位于过渡锥接管(20)内，工作中使物料向炉罐(3)中心聚拢，在倒料时抄板(23)反向运动将物料推向炉门(2)，便于出料。

4.根据权利要求1所述的一种真空气氛汞收集设备，其特征是：炉罐旋转机构(7)在加热时使炉罐(3)旋转，旋转速度可调，使物料受热均匀，便于物料中的汞蒸发完全。

5.根据权利要求1所述的一种真空气氛汞收集设备，其特征是：电动比例调节阀(11)用于调节气氛流速，根据压力测量装置(10)检测到的实时压力与系统设置的压力进行比较，实时调节电动比例调节阀(11)口径的大小，从而有效的控制汞蒸气的流动速度，保证冷凝效率。