RU2495146C1

RU2495146C1 - Deactivation method of used mercury-containing luminescent lamps

Info

Publication number: RU2495146C1
Application number: RU2012120260/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Тимошин; Константин Михайлович Тиняков; Георгий Васильевич Макарченко
Original assignee: Владимир Николаевич Тимошин
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-10-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method involves connection of an inner volume of a lamp and a reservoir volume to a demercurisator so that contact of mercury vapours to the demercurisator is provided and the demercurisation process is performed in the lamp volume. The reservoir with the demercurisator is arranged in a lamp base. Demercurisation process is performed in a single tight volume formed with inner volumes of the lamp and the reservoir with the demercurisator through a connection of volumes of the lamp and the reservoir to the demercurisator by destructing a partition wall from low-melting material, which separates them, and by increasing pressure in the reservoir with the demercurisator.

EFFECT: providing possibility of utilisation of the lamp in situ after its failure; increasing safety and simplifying utilisation of lamps.

6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бытовому неразрушающему способу обезвреживания компактных люминесцентных ламп и может быть использовано при утилизации энергосберегающих источников света.The invention relates to a household non-destructive method for the disposal of compact fluorescent lamps and can be used for the disposal of energy-saving light sources.

Известен способ утилизации ртутьсодержащих люминесцентных ламп, включающий их разрушение, разделение на стеклобой, ртутьсодержащий люминофор в потоке воздуха с использованием вибрации, нагрев люминофора и конденсацию паров ртути в охлаждаемой ловушке (см. патент РФ №2281311,2006, кл. C09K 11/01).A known method of disposal of mercury-containing fluorescent lamps, including their destruction, separation into cullet, mercury-containing phosphor in an air stream using vibration, heating of the phosphor and condensation of mercury vapor in a cooled trap (see RF patent No. 2281311,2006, class C09K 11/01) .

Недостатками способа являются сложность и многостадийность процесса.The disadvantages of the method are the complexity and multi-stage process.

Известен способ переработки люминесцентных ламп, включающий их демеркуризацию (см. патент РФ №2044087, 1995, кл. C22B 43/00). В известном способе осуществляют измельчение ламп и их подачу в блок демеркуризации, где происходит взаимодействие ртути с рабочим раствором.A known method of processing fluorescent lamps, including their demercurization (see RF patent No. 2044087, 1995, CL C22B 43/00). In the known method, the lamps are crushed and fed to the demercurization unit, where mercury interacts with the working solution.

Недостатком известного способа является необходимость измельчения ламп, что требует использования дополнительного оборудования, а также необходимость его осуществления на специализированном предприятии.The disadvantage of this method is the need for grinding lamps, which requires the use of additional equipment, as well as the need for its implementation in a specialized enterprise.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ обезвреживания отработанных ртутьсодержащих люминесцентных ламп, включающий соединение внутреннего объема лампы и объема емкости с демеркуризатором с обеспечением контакта паров ртути с демеркуризатором и проведение процесса демеркуризации в объеме лампы (см. а.с. СССР №1827038,1993, кл. H01J 61/42).Closest to the claimed invention is a method for the disposal of waste mercury-containing fluorescent lamps, comprising connecting the internal volume of the lamp and the volume of the tank with a demercurizer to ensure contact of the mercury vapor with the demercurizer and conducting the demercurization process in the lamp volume (see AS USSR No. 1827038,1993, C. H01J 61/42).

Недостатками способа является необходимость разгерметизирования лампы, что не обеспечивает его полной экологической безопасности, и невозможность реализации способа в быту.The disadvantages of the method is the need for depressurization of the lamp, which does not ensure its complete environmental safety, and the inability to implement the method in everyday life.

Задача, решаемая изобретением, заключается в обеспечении возможности утилизации лампы на месте после выхода ее из строя, повышении безопасности и упрощении утилизации ламп.The problem solved by the invention is to provide the possibility of recycling the lamp in place after failure, increasing safety and simplifying the disposal of lamps.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе обезвреживания отработанных ртутьсодержащих люминесцентных ламп, включающем соединение внутреннего объема лампы и объема емкости с демеркуризатором с обеспечением контакта паров ртути с демеркуризатором и проведение процесса демеркуризации в объеме лампы, согласно изобретению, емкость с демеркуризатором размещают в цоколе лампы, процесс демеркуризации проводят в едином герметичном объеме, образованном внутренними объемами лампы и емкости с демеркуризатором соединением объемов лампы и емкости с демеркуризатором, путем разрушения разделяющей их перегородки из легкоплавкого материала и с повышением давления в емкости с демеркуризатором.The problem is solved due to the fact that in the method for the disposal of spent mercury-containing fluorescent lamps, comprising connecting the internal volume of the lamp and the volume of the container with a demercurizer to ensure contact of the mercury vapor with the demercurizer and conducting the demercurization process in the lamp volume, according to the invention, the container with a demercurifier is placed in the cap lamps, the process of demercurization is carried out in a single sealed volume formed by the internal volumes of the lamp and the container with a demercurizer by connecting the volume s and the lamp vessel with demerkurizatorom, by destroying their separating walls of fusible material and with increased pressure in the container with demerkurizatorom.

Разрушение разделяющей перегородки осуществляют путем расплавления материала перегородки.The destruction of the separating septum is carried out by melting the material of the septum.

Расплавление материала разделяющей перегородки осуществляют путем пропускания электрического тока через материал перегородки.The melting of the material of the separating partition is carried out by passing an electric current through the material of the partition.

Повышение давления в емкости с демеркуризатором осуществляют путем нагрева демеркуризатора.The pressure increase in the tank with a demercurizer is carried out by heating the demercurizer.

Нагрев демеркуризатора осуществляют одновременно с разрушением материала разделяющей перегородки.The heating of the demercurizer is carried out simultaneously with the destruction of the material of the separating partition.

В цоколе лампы размещают светодиод, на который одновременно с началом процесса демеркуризации подают напряжение.An LED is placed in the lamp base, which is supplied with voltage simultaneously with the start of the demercurization process.

Заявляемый способ иллюстрируется чертежами, на которых представлена лампа, подготовленная к обезвреживанию:The inventive method is illustrated by drawings, which show a lamp prepared for disposal:

на фиг.1 схематично показана лампа (общий вид, в сборе),figure 1 schematically shows a lamp (General view, complete),

на фиг.2 - узел сопряжения емкости с демеркуризатором с трубкой лампы.figure 2 - node pair capacity with demerkurizator with a tube of the lamp.

Компактная ртутьсодержащая люминесцентная лампа состоит из разрядной трубки 1 и цоколя 2 с блоком управления 3. В цоколь 2 помещают емкость 4 с демеркуризатором. Один конец разрядной трубки 1 выполнен открытым. Емкость 4 с демеркуризатором сопряжена с открытым концом трубки 1 при помощи перегородки 6 из легкоплавкого материала с температурой плавления 200°C, который герметизирует внутреннее пространство трубки лампы и отделяет его от демеркуризатора. В легкоплавком материале находится нагревательный элемент 5, который расплавляет легкоплавкий материал и разогревает демеркуризатор. Нагревательный элемент 5 соединен электрической цепью с блоком 3 управления через кнопку 7 замыкания контакта пуска обезвреживания. В цоколе 2 дополнительно размещены таймер и генератор импульсов (на чертеже не показаны), а также светодиод 8. В емкости 4 с демеркуризатором размещен дополнительный нагревательный элемент 9.A compact mercury-containing fluorescent lamp consists of a discharge tube 1 and a cap 2 with a control unit 3. A container 4 with a demercurizer is placed in the cap 2. One end of the discharge tube 1 is made open. The container 4 with a demercurizer is connected to the open end of the tube 1 by means of a partition 6 made of fusible material with a melting point of 200 ° C, which seals the inner space of the lamp tube and separates it from the demercurizer. In the fusible material is a heating element 5, which melts the fusible material and heats the demercurizer. The heating element 5 is connected by an electric circuit to the control unit 3 through the button 7 for closing the contact for starting the neutralization. An additional timer and an additional heating element 9 are placed in the cap 2 in addition to a timer and a pulse generator (not shown in the drawing), as well as an LED 8. In a tank 4 with a demercurizer.

Обезвреживание ртутьсодержащей люминесцентной лампы осуществляют следующим образом.The disposal of mercury-containing fluorescent lamps is as follows.

Для обезвреживания ртутьсодержащей люминесцентной лампы необходимо выкрутить ее из светильника и нажать кнопку 7 замыкания контакта пуска обезвреживания. Лампа вкручивается в светильник, и на нее подается напряжение, на цоколе лампы загорается светодиод 8, который сигнализирует о начале обезвреживания.To neutralize a mercury-containing fluorescent lamp, it is necessary to unscrew it from the lamp and press the button 7 for closing the neutralization start contact. The lamp is screwed into the lamp, and voltage is applied to it, LED 8 lights up on the lamp base, which signals the beginning of neutralization.

В момент замыкания кнопки 7 в электрической цепи исключается из работы ЭПРА (электронно пуско-регулирующая аппаратура) ртутьсодержащей люминесцентной лампы и запускаются цепи таймера, генератора импульсов и нагревательного элемента. Таймер определяет время работы и отключение питания лампы. Генератор импульсов обеспечивает равномерный нагрев нагревательного элемента и контролирует его работу. Для обеспечения повышенного давления в емкости 4 с демеркуризатором включают дополнительный нагревательный элемент 9 для нагрева демеркуризатора. При этом нагрев осуществляют до давления, выбранного таким образом, чтобы процесс демеркуризации шел под давлением ниже атмосферного.At the moment of closure of button 7 in the electric circuit, the mercury-containing fluorescent lamp is excluded from the electronic ballast (electronic ballast and electronic control equipment) and the timer, pulse generator, and heating element circuits are started. The timer determines the operating time and power off of the lamp. The pulse generator provides uniform heating of the heating element and controls its operation. To ensure increased pressure in the tank 4 with a demercurizer include an additional heating element 9 for heating the demercurizer. When this heating is carried out to a pressure selected so that the process of demercurization was under pressure below atmospheric.

После расплавления легкоплавкого материала два объема (внутреннее пространство трубки 1, т.е. внутренний объем лампы, и емкость 4 с демеркуризатором) соединяются. Трубка 1 лампы находится под разряжением, что позволяет парообразному демеркуризатору быстро заполнить все внутреннее пространство лампы. В результате этого воздействия ртуть, содержащаяся в люминофоре лампы и парах, преобразуется в практически нерастворимое соединение - сульфид ртути (HgS), отвечающее ее природной минеральной форме.After melting the fusible material, two volumes (the inner space of the tube 1, i.e., the inner volume of the lamp, and the container 4 with the demercurizer) are connected. The tube 1 of the lamp is under discharge, which allows the vaporous demercurizer to quickly fill the entire interior of the lamp. As a result of this exposure, the mercury contained in the phosphor of the lamp and the vapor is converted into a practically insoluble compound - mercury sulfide (HgS), corresponding to its natural mineral form.

По прошествии заданного времени по команде от таймера все электрические цепи будут разомкнуты. На корпусе ртутьсодержащей люминесцентной лампы светодиод 8 погаснет, что будет сигнализировать о прекращении процесса обезвреживания. После чего лампу можно вынуть из светильника и утилизировать вместе с бытовым мусором.After the set time has passed, on a command from the timer, all electrical circuits will be open. On the case of a mercury-containing fluorescent lamp, LED 8 will turn off, which will signal the end of the neutralization process. Then the lamp can be removed from the lamp and disposed of with household waste.

Claims

1. A method of neutralizing spent mercury-containing fluorescent lamps, comprising connecting the internal volume of the lamp and the volume of the container with a demercurizer to ensure that mercury vapor contacts the demercurizer and conducting the demercurization process in the lamp volume, characterized in that the container with the demercurizer is placed in the lamp base, the demercurization process is carried out in a single sealed volume formed by the internal volumes of the lamp and capacity with a demercurizer by connecting the volumes of the lamp and capacity with a demercurizer, by destruction of the separating partitions from fusible material and with an increase in pressure in the tank with a demercurizer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the destruction of the separating septum is carried out by melting the material of the septum.

3. The method according to claim 2, characterized in that the melting of the material of the dividing septum is carried out by passing an electric current through the material of the septum.

4. The method according to claim 1, characterized in that the pressure increase in the tank with a demercurizer is carried out by heating the demercurizer.

5. The method according to claim 4, characterized in that the heating of the demercurizer is carried out simultaneously with the destruction of the material of the dividing wall.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an LED is placed in the lamp base, to which a voltage is applied simultaneously with the start of the demercurization process.