CZ92793A3 - Způsob likvidace zdrojů světla obsahujících rtuťové páry a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob zahrnuje mechanické rozrušení rtuťových výbojek a zářivek v uzavřeném prostoru a odvedení uvolněných rtuťových par do roztoku polysulfidické síry za vzniku sirníku rtuťnatého. Zařízení sestává z navzájem propojené reakční nádoby a sedimentační nádoby, které jsou opatřeny dávkovačem zdrojů světla, drtičem a michadiem,jakož i odvodem sedimentu obsahujícího sirník rtuťnatý.

Description

Oblast technikv o

Ch<

O* i o -- c ;

Vynález rtuťové páry způsobu.

se týká zůsobu likvidace zdro^Crsvě^Ta. r.h^ahiijínígh zejména rtuťových výbojek a zařízení k provádění

Dosavadní stav technikv

Je známo, že zdroje světla obsahující rtuťové páry, např. zářivky, vykazují větší světelný výtěžek než běžné zdroje světla a také i větší životnost. V důsledku toho se stále více používají jak v průmyslu, tak také v kancelářích a domácnostech. S velkým rozšířením těchto zdrojů světla se vyskytují ovšem značné problémy s jejich likvidací, protože obsahují na jedné straně jedovatou rtuť a na druhé straně cenné opětovně použitelné látky např. luminofory. Tudíž nemohou být tyto zdroje světla.představované např. známými zářivkami, po jejich použití likvidovány jako běžný domovní odpad, nýbrž musí být odváženy na zvláštní skládky, kde jsou likvidovány určitým způsobem zajištujícím maximální hygienickou a ekologickou nezávadnost.

V evropské patentové přihlášce 0 157 249 je popsán Způsob zpracování vypálených a nefungujících zářivek, který spočívá v tom, že se otevřou konce skleněné trubice a luminofor spolu se rtuťovými parami se vyfoukne stlačeným vzduchem. Rtuťové páry se vedou přes vyměnitelný prachový filtr a zachycují se ve filtru obsahujícím aktivní uhlí nebo silicagel. Luminofor se pak oddělí na jemném tkaninovém filtru. Takto získaný luminofor a rtuť se poté dopraví k dalšímu zpracování a využití. Tento způsob se ukázal jako ne zcela dostačující, protože se vyfouknutím stlačeným vzduchem nedosáhne úplného odstranění všech zbytků rtutí a luminoforu ulpělých na stěnách a paticích zářivek. Podstatná nevýhoda tohoto způsobu zpracování vypálených a nefungujících zářivek však spočívá v tom, že v mechanických filtrech zachycená rtut není chemicky nikterak vázána a může se z nich za běžných atmosférických podmínek snadno uvolňovat. Kromě toho zpětné získání rtuti z těchto mechanických filtrů je možné jen složitou destilací.

Dále je znám způsob likvidace zdrojů světla obsahujících rtuťové páry, např. zářivek a rtuťových výbojek , který spočívá v tom, že zdroje světla se mechanicky rozruší v uzavřeném prostoru a uvolněné rtuťové páry se vedou přes vrstvu práškové síry za vzniku neškodného sirníku rtuťnatého. Nevýhoda tohoto způsobu je , že k dokonalé reakci s práškovou sírou dochází pouze u rtuťových par, zatímco část rtuti nacházející se ve rtuťových výbojkách v kapalné formě reaguje s práškovou sírou pouze povrchově . Tím nedochází k úplnému převedení veškeré rtuti na neškodný sirník rtuťnatý.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob likvidace zdrojů světla obsahujících rtuťové páry,zejména rtuťových výbojek a zářivek, Jehož podstata spočívá v tom, že zdroje světla se mechanicky rozruší v uzavřeném prostoru a uvolněné rtuťové páry se přivedou do roztoku polysulfidické síry za vzniku sirníku rtuťnatého.

Vzniklý sirník rtuťnatý je možno pražit za přístupu vzduchu a z takto uvolněných rtuťových par se destilací získá kapalná rtut k dalšímu využití.

Mechanickým rozrušením vzniklé jednotlivé součásti zdrojů světla se po odvedení rtuťových par navzájem rozdruží a opětovně použijí.

i

Zařízení k provádění způsobu likvidace zdrojů světla obsahujících rtutové páry podle vynálezu sestává z reakčni nádoby opatřené dávkovačem zdrojů světla. drtičem umístěným v místě přívodu zdrojů světla, míchadlem nacházejícím se ve spodní části . reakčni nádoby, v níž je vytvořen odvod rozdrcených součástí zdrojů světla a pojistným kapalinovým uzávěrem a ze sedimentační nádoby opatřené výpustí sedimentu a zpětným přepouštěcím potrubím pracovního roztoku.

S výhodou je přitom využito, že dávkovač je opatřen potrubím pro odvod plynů do sedimentační nádoby.

Pro dosažení optimálního průběhu reakce je reakčni nádoba opatřena ohřevem pracovního roztoku.

Z konstrukčního hlediska je výhodné, jsou-li drtič a míchadlo navzájem spolu kinematicky spřaženy.

Ke snadné kontrole průběhu způsobu likvidace je reakčni nádoba a sedimentační nádoba opatřena kontrolními elementy výšky hladiny pracovního roztoku.

Příklady provedeni vynálezu

Způsob likvidace zdrojů světla, obsahujících rtuťové páry bude blíže objasněn na příkladu likvidace rtuťových výbojek a spočívá v tom, že zdroje světla se mechanicky rozruší v uzavřeném prostoru a uvolněné rtuťové páry se přivedou do roztoku polysulfidické síry.Přitom dojde ke vzniku sirníku rtuťnatého. Tento nejedovatý sirník rtuťnatý černé barvy je zcela nerozpustný ve vodě a v kyselinách.

Sirník rtuťnatý se potom může s výhodou pražit za přístupu vzduchu, načež se z takto uvolněných rtuťových par destilací získá kapalná rtuť.

Po zachycení rtuti v roztoku polysulfidické síry se mechanickým rozrušením vzniklé jednotlivé součásti zdrojů světla navzájem rozdruží a dále zpracují.

Roztok polysulfidické síry je tvořen například polysulfidem vápenatým nebo polysulfidem draselným. 2 chemického hlediska je polysulfid draselný hnědá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě na žluté roztoky a používá se s výhodou v 15 až 20 % koncentraci .

Zařízení k likvidaci zdrojů světla, obsahujících rtuťové páry, např. rtuťových výbojek, sestává v příkladném provedení z reakční nádoby, opatřené víkem. Ve víku je upraven vstupní otvor pro připojení dávkovače zdrojů světla resp. jejich částí obsahujících rtuťové páry či rtuť samotnou. Uvnitř horní části reakční nádoby Je dále umístěn v místě přívodu zdrojů světla drtič, upevněný na hřídeli hnacího elektromotoru. S výhodou Je dále tento hřídel kinematicky spřažen s míchadlem nacházejícím se ve spodní části reakční nádoby. V této spodní části reakční nádoby je vytvořen odvod rozdrcených částí zdrojů světla, napojený např. na zásobník. Reakční nádoba Je potrubím spojena se sedimentační nádobou, která Je opatřena výpustí sedimentu s obsahem sirníku rtuťnatého a zpětným přepouštěcím potrubím pracovního roztoku ústícím do horní části reakční nádoby. V reakční nádobě je také umístěno ohřívací zařízení pracovního roztoku, tvořeně např. elektrickou topnou spirálou. Dávkovač zdrojů světla je opatřen potrubím pro odvod plynů, kterě je zpětně napojeno na sedimentační nádobu. Reakční nádoba má rovněž odvzdušňovací potrubí zakončené pojistným kapalinovým uzávěrem, naplněným pracovním roztokem polysulfidickě síry. Reakční nádoba a sedimentační nádoba Jsou opatřeny kontrolními elementy výšky hladiny pracovního roztoku.

i

Po naplnění reakční nádoby patřičným množstvím pracovního roztoku tvořeného např. polysultidem draselným se dávkovačem do reakční nádoby začnou zavážet části zdrojů světla obsahující rftuťové páry, v případě např. rtuťových výbojek jejich rtuťové hořáky. Tyto části zdrojů světla jsou otáčejícím se drtičem rozdrceny a rtuťové páry či přímo kapalná rtuť uniknou do uzavřeného prostoru s promíchávaným pracovním roztokem ohřátým na určitou teplotu, např. 70 °C. Dojde k chemické reakci slučování za vzniku sirníku rtutnatého, který se z pracovního roztoku oddělí sedimentací v sedimentační nádobě, kam je vypouštěn společně s pracovním roztokem polysulfidické síry. Sediment sírníku rtutnatého je výpustí odveden do zásobníku. Pracovní roztok je přitom zpětným přepouštěcím potrubím odváděn do reakční nádoby, do níž jsou dávkovány zdroje světla. Během dávkování jsou plyny, které mohou vzniknout v prostoru dávkovače, odsávány zpět do sedimentační nádoby, kde se tak zvyšuje přetlak, který vytlačuje zpětným přepouštěcím potrubím pracovní roztok, z něhož se oddělil sediment sirníku rtutnatého , do reakční nádoby. Je-li zapotřebí odvzdušnit reakční nádobu, např. při ukončení činnosti nebo při zvýšení tlaku uvnitř reakční nádoby, je vzdušina zbavená rtuťových par pracovním roztokem polysulfidické síry vypouštěna přes pojistný kapalinový uzávěr, naplněný pracovním roztokem, kde dojde k chemické reakci případných zbytkových množství rtuťových par za vzniku sirníku rtutnatého. Do ovzduší je tak kontrolované vypuštěn již zcela rtuti zbavený vzduch.

Sirník rtutnatý černé modifikace je zcela nerozpustný ve vodě a zředěných kyseliných a je teplotně a časově stálý. V sirníku rtutnatém vázaná rtuť se pro účely opětovného použití např. jako náplně do dalších zdrojů světla, dá získat jeho pražením při teplotě 583°C za přístupu vzduchu a následnou destilací takto vzniklých rtuťových par.

Jednotlivé součásti zdrojů světla po jejich zbavení rtuti je možno rozdružit a získané sklo, kov a jiné látky dále použít jako druhotné suroviny pro výrobu nových zdrojů světla.

Podrobí-li se sirník rtutnatý působením roztoku alkalického polysulfidu, přejde do červené jako rumělka označované formy, kterou lze využít Jako barvivo.

Popsaný způsob likvidace je možno použít pro všechny světelné zdroje obsahující rtuťové páry, jako jsou např. rtuťové výbojky, zářivky a SL-zdroje.

Claims (6)

1. Patentové nároky

   1. Způsob likvidace zdrojů světla, obsahujících rtuťové páry, zejména rtuťových výbojek a zářivek, vyznačující se tím, že zdroje světla se mechanicky rozruší v uzavřeném prostoru a uvolněné rtuťové páry se přivedou do roztoku polysulfidické síry za vzniku sirníku rtuťnatého.
2. 2. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že sirník rtuťnatý se praží za přístupu vzduchu a z takto uvolněných rtuťových par se destilací získá kapalná rtuť,
3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že mechanickým rozrušením vzniklé jednotlivé součásti zdrojů světla se navzájem rozdruží.
4. 4. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že sestává z reakční nádoby opatřené dávkovačem zdrojů světla, drtičem umístěným v místě přívodu zdrojů světla, michadiem nacházejícím se ve spodní části reakční nádoby,v níž je vytvořen odvod rozdrcených součástí zdrojů světla a pojistným kapalinovým uzávěrem a ze sedimentační nádoby opatřené výpustí sedimentu a zpětným přepouštěcím potrubím pracovního roztoku.

   5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že reakční nádoba j® opatřena potrubím pro odvod vzduchu z dávkovače do sedimentační nádoby. 6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že reakční nádoba

   je opatřena ohřevem pracovního roztoku.
5. 7. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že drtič a míchadlo jsou navzájem spolu kinematicky spřaženy.
6. 8. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že reakčni nádoba a sedimentační nádoba je opatřena kontrolními elementy výšky hladiny pracovního roztoku.