CN209530459U - 室内汞污染气体回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种室内汞污染气体回收装置，包括依次连接的进气软管、进气接口、升华盒子、电动空气泵、出气接口和汞气体回收瓶；汞气体回收瓶中设有活性炭材料和汞浓度变色指示标，升华盒子中设有固体碘储备区。升华盒子为空腔结构，升华盒子中部设有发热体，发热体可以通过螺钉与电动空气泵的外壳上的导热铝散热体连接导热，也可以设有PTC电加热元件。进气软管的进口可以设有液体汞收集部件，液体汞收集部件包括依次连接的液体汞吸头、涡流室一、涡流室二和毛细管。可以高效率处理汞气体污染的环境，应用于家庭、办公室、学校、医院、商城、地铁、工厂等场所。

Description

室内汞污染气体回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种汞污染处理装置，尤其涉及一种室内汞污染气体回收装置。

背景技术

在日常生活环境中有各种含汞照明灯具和含汞体温计、血压计等。这些含汞设备的包装通常是玻璃，一旦破损就会造成汞在环境中泄露。汞是化学元素，元素周期表第80位。俗称水银。是常温常压下以液态存在的金属，汞常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性)。汞可以在生物体内积累，很容易被皮肤以及呼吸道和消化道吸收。水俣病是汞中毒的一种。汞破坏中枢神经系统，对口腔粘膜和牙齿有不良影响。长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。

尽管汞沸点很高，但在室内温度下饱和的汞蒸气已经达到了中毒剂量的数倍。含汞制品一旦在室内破损得不到及时的安全处理，将造成环境污染对于人员造成重金属汞化学毒性伤害。且汞气体在室内分布是不均匀的，在地面和房屋某些角落汞浓度非常高，开窗通风也很难排出。如果得不到正确处理，汞蒸汽室内污染的时间可能超过6个月，房间中各种结构复杂的家具和家用电器的散热孔，特别是空调和空气净化器的过滤网中汞蒸汽会寄存在里面，形成室内慢性汞污染的第二个来源。

因此，如果不正确的处理汞的环境污染，将造成室内汞蒸汽浓度的快速上升。汞的室内污染对于人的健康构成伤害。汞的破损物和液体汞处置不当还会造成更大范围的环境污染，比如，对于市政生活垃圾箱及其生活垃圾处理系统的污染，如果液体汞投入下水道可造成城市化粪池和下水道的汞污染造成城市污水处理的成本上升，进而造成土壤的污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种室内汞污染气体回收装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的室内汞污染气体回收装置，包括依次连接的进气软管、进气接口、升华盒子、电动空气泵、出气接口和汞气体回收瓶；

所述汞气体回收瓶中设有活性炭材料和汞浓度变色指示标，所述升华盒子中设有加热装置和固体碘或固体硫或固体硫化物储备区。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的室内汞污染气体回收装置，能够防范和应急处置汞制品破损造成的环境污染，保护室内人员的健康，快速恢复室内环境的安全。可以高效率处理汞气体污染的环境，应用于家庭、办公室、学校、医院、商城、地铁、工厂等场所。

本发明应用精密LUMEX汞分析仪器进行发明原理样机的开发和材料选择，通过实验验证本发明对于汞气体回收功能的回收效果非常显著。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的室内汞污染气体回收装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例中升华盒子结构示意图；

图3为本实用新型实施例中汞气体回收瓶结构图；

图4为本实用新型实施例中液体汞收集部件示意图。

图中：

1、液体汞收集部件，2、进气软管，3、进气接口，4、升华盒子，5、电动空气泵，6、出气接口，7、汞浓度变色指示标，8、汞气体回收瓶，9、进气口，10、固体碘储备区，11、PTC加热元件，12、回收瓶接口软管，13、瓶口变色指示标，14、活性炭过滤棉，15、回收瓶体，16、液体汞吸头，17、涡流室一，18、涡流室二，19、毛细管，20、进气管接口。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型的室内汞污染气体回收装置，其较佳的具体实施方式是：

包括依次连接的进气软管、进气接口、升华盒子、电动空气泵、出气接口和汞气体回收瓶；

所述汞气体回收瓶中设有活性炭材料和汞浓度变色指示标，所述升华盒子中设有加热装置和固体碘或固体硫或固体硫化物储备区。

所述升华盒子为空腔结构，所述加热装置包括设于所述升华盒子中部的发热体，所述发热体通过螺钉与所述电动空气泵的外壳上的导热铝散热体连接，或者所述发热体设有PTC电加热陶瓷元件，所述PTC电加热元件与所述电动空气泵的电源连接。

PTC陶瓷具有可自动变化的电阻(到达一定温度时电阻自动变大，温度不再上升，温度降低后，电阻又会变小，再进行加热，使温度保持在碘升华的理想温度之间)，通电后产生的热量在升华盒子里边。

所述汞气体回收瓶的进口设有回收瓶接口软管，所述回收瓶接口软管外部通过活性炭材料包裹后装入回收瓶体内部，所述活性炭材料包括活性炭过滤棉和活性炭泡沫及活性炭颗粒，所述活性炭泡沫加工成为瓶口塞子结构，在回收瓶瓶口处设有瓶口变色指示标。

所述进气软管的进口设有液体汞收集部件。

所述液体汞收集部件包括依次连接的液体汞吸头、涡流室一、涡流室二和毛细管，所述毛细管与所述进气软管连接。

还包括蓄电池和便携式收纳包。

本实用新型的室内汞污染气体回收装置，能够防范和应急处置汞制品破损造成的环境污染，保护室内人员的健康，快速恢复室内环境的安全。可以高效率处理汞气体污染的环境，应用于家庭、办公室、学校、医院、商城、地铁、工厂等场所。

本实用新型的原理是：

接通电源后在进气管道口产生负气压，该装置可以把受到汞污染的区域中汞蒸汽吸入设备中。在这个设备中有碘的升华装置，可以产生碘气体。在进气单元的圆形结构中，气体碘和汞蒸汽进行化学反应生成碘化汞，然后经过负压气路进入与设备出气口相互连接的气体回收瓶中。碘化汞也是有毒化合物，但是碘化汞的蒸气压比汞的蒸气压低很多，本实用新型解决了汞在常温常压条件下易于蒸发的特性。回收瓶中的活性炭又可以将碘化汞吸附固定，实现对于汞蒸汽的无害化处理和安全收集。

通常室内汞污染可以用碘蒸汽处理，但是碘蒸汽对于部分人群可能产生过敏反应和哮喘，碘气体也是有毒的，碘主要作用于中枢神经，具有麻醉作用，对心，肝，肾脏都有损害。碘和空气中的水结合可以产生有腐蚀性的碘酸，对于家具有一定不良影响。本实用新型装置的特点是，碘蒸汽的产生在升华盒子里面一个封闭的系统内部并在负压气流的作用下进入回收瓶中凝华，碘蒸汽不会泄露。

具体实施例：

如图1至图4所示，包括液体汞收集部件1、进气软管2和进气接口3、升华盒子单元4、电动空气泵5、出气接口6和汞气体回收瓶8及电源等；

所述的电动空气泵与进气单元升华盒子连接，电动空气泵的出气接口与一个有橡胶导管的塑料瓶连接；塑料瓶中有特别制作的专门吸附汞化合物的活性炭材料和汞浓度变色指示标识7组成。空气泵接通电源后进气单元产生负压，进气单元升华盒子中有固体碘或碘的络合物，空气泵将设备的进气单元升华盒子加热到设计温度，升华盒子中的碘升华为气体碘，经过进气软管和出气口将从环境中吸入的含汞气体导入回收瓶，汞和碘在回收瓶中进行化学反应,大部分生成碘化汞(HgI、HgI2)然后被回收瓶中的活性炭吸附。

本实用新型也可以应用固体硫或硫化物代替碘处理回收的汞蒸汽，生成低毒性的硫化汞收集在回收瓶中。

通过数百次的实验，电动空气泵最佳技术参数范围；电功率15W-550W，气压0.02Mpa-0.2Mpa,排气量20L/min-300L/min。可以适配100厘米到500厘米长度的橡胶或塑料软管组成系统的进气软管。在进气软管头部可以根据需要选择安装一个液体汞收集部件1，该部件内部有一个凹陷结构和微型孔，通过与空气泵连接，可以在所设计的微负压的作用下产生涡流实现高效率而且安全的液体汞收集，收集到的汞液滴当关闭电动泵时，因为重力作用可以从液体汞收集部件中排放到准备好的容器中，从而提高汞环境污染的处置效率。

本实用新型的特点是：

碘的升华过程在电动泵发热体的作用下，只在升华盒子封闭系统内部进行。电动泵的负压使碘蒸汽和汞蒸汽进入汞气体回收瓶8中继续进行化学反应，由于回收瓶温度低，碘蒸汽在回收瓶中发生凝华。最后，碘、汞、碘化汞都被回收瓶中的活性炭材料吸附不会造成碘、汞气体逃逸对于环境的二次污染。回收瓶口处有活性炭过滤棉和密封盖可以保障回收到的汞及其化合物不会逃逸。

本实用新型的气体回收瓶中有吸附汞和汞化合物的材料，瓶子里和出口处有标识吸附材料寿命的变色指示标识，如果回收瓶中汞气体累计浓度达到吸附材料的饱和指标时，变色指示标识将变成橘红色，表示这个回收瓶应当更换了。本实用新型应用碘化亚铜与汞离子的显色反应原理标识回收瓶中的汞浓度，在回收瓶中不同部位和瓶口嵌入含碘化亚铜的高分子多孔载体部件，实现汞浓度变色指示标识。

本实用新型也可以配备一个可以充电的电池，可以在不方便连接电源的地方运行该设备。

本实用新型的全部设备和零件可以方便地收集在一个提包中，携带和组装容易。可以高效率安全处理汞气体污染的环境，可以广泛应用于家庭、办公室、学校、医院、商城、地铁、工厂等场所紧急处理汞污染环境。

升华盒子结构如图2所示：

升华盒子与电动泵通过螺钉连接，升华盒子是一个空腔结构，除汞工作开始前，通过进气管将一定量的固体碘颗粒吸入升华盒子4中。升华盒子中心是发热体通过一个螺钉与电动泵外壳连接，发热体有有源和无源两个实现方案。有源方案是应用公知技术PTC电加热陶瓷元件，PTC元件与电动泵电源连接，在电流的作用下PTC发热体可以稳定地在升华盒子里产生碘升华的恒定温度。无源方案是通过一个与螺钉连接到电动泵外壳上的导热铝散热体实现的，这个导热体可以把电动泵工作时的热量导入升华盒子中。

汞气体回收瓶结构如图3所示：

回收瓶接口软管12是用橡胶材料或有一定弹性的合成塑料制作的，回收软管外部通过活性炭泡沫材料14装入回收瓶体内部。活性炭泡沫材料是公知技术，经过试验本设计装置需要选择800mg/g的高碘值的活性炭泡沫材料。活性炭泡沫加工成为瓶口塞子结构，其作用是释放回收瓶内部的空气压力，同时又有过滤碘化汞气体的作用。在回收瓶瓶口处有瓶口变色指示标13，本实用新型应用碘化亚铜与汞离子的显色反应公知原理标识回收瓶中的汞浓度，在回收瓶中不同部位和瓶口嵌入含碘化亚铜的高分子多孔载体部件，实现汞浓度变色指示标识。回收瓶体15是PET透明塑料材料制作的，配有螺口瓶盖，除汞操作完成后，盖好瓶盖可防止回收瓶中的汞化合物逃逸。

液体汞收集部件如图4所示：

这个部件是该装置的可选择部件，如果环境中发现有液体汞可以把这个部件的进气管接口20连接在进气软管2上，启动电动泵后通过毛细管19会产生高压强低流量的气流作用在涡流室中将形成一个涡流，环境中的汞液体通过液体汞吸头16把汞珠吸入，液体汞在微负压的作用下首先进入涡流室一17中。涡流室二和涡流室一是相互紧配合套接的，这个设计在制造工艺上比较容易加工实现。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种室内汞污染气体回收装置，其特征在于，包括依次连接的进气软管(2)、进气接口(3)、升华盒子(4)、电动空气泵(5)、出气接口(6)和汞气体回收瓶(8)；

所述汞气体回收瓶(8)中设有活性炭材料和汞浓度变色指示标(7)，所述升华盒子(4)中设有加热装置和固体碘或固体硫或固体硫化物储备区(10)；

所述升华盒子(4)为空腔结构，所述加热装置包括设于所述升华盒子(4)中部的发热体，所述发热体通过螺钉与所述电动空气泵(5)的外壳上的导热铝散热体连接，或者所述发热体设有PTC电加热元件(11)，所述PTC电加热元件(11)与所述电动空气泵(5)的电源连接。

2.根据权利要求1所述的室内汞污染气体回收装置，其特征在于，所述汞气体回收瓶(8)的进口设有回收瓶接口软管(12)，所述回收瓶接口软管(12)外部通过活性炭材料包裹后装入回收瓶体(15)内部，所述活性炭材料包括活性炭过滤棉、活性炭泡沫和活性炭颗粒，所述活性炭泡沫加工成为瓶口塞子结构，在回收瓶瓶口处设有瓶口变色指示标(13)。

3.根据权利要求2所述的室内汞污染气体回收装置，其特征在于，所述进气软管(2)的进口设有液体汞收集部件(1)。

4.根据权利要求3所述的室内汞污染气体回收装置，其特征在于，所述液体汞收集部件(1)包括依次连接的液体汞吸头(16)、涡流室一(17)、涡流室二(18)和毛细管(19)，所述毛细管(19)与所述进气软管(2)连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的室内汞污染气体回收装置，其特征在于，还包括蓄电池和便携式收纳包。