Способ обезвреживания отработанных ртутьсодержащих люминесцентных ламп
Изобретение относится к способу обезвреживания отработанных ртутьсодержащих люминесцентных ламп. Способ включает соединение внутреннего объема лампы и объема емкости с демеркуризатором с обеспечением контакта паров ртути с демеркуризатором и проведение процесса демеркуризации в объеме лампы. При этом 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. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности утилизации лампы на месте после выхода ее из строя, повышении безопасности и упрощении утилизации ламп. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к бытовому неразрушающему способу обезвреживания компактных люминесцентных ламп и может быть использовано при утилизации энергосберегающих источников света.
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).
Недостатками способа являются сложность и многостадийность процесса.
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.
Недостатком известного способа является необходимость измельчения ламп, что требует использования дополнительного оборудования, а также необходимость его осуществления на специализированном предприятии.
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).
Недостатками способа является необходимость разгерметизирования лампы, что не обеспечивает его полной экологической безопасности, и невозможность реализации способа в быту.
Задача, решаемая изобретением, заключается в обеспечении возможности утилизации лампы на месте после выхода ее из строя, повышении безопасности и упрощении утилизации ламп.
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.
Разрушение разделяющей перегородки осуществляют путем расплавления материала перегородки.
Расплавление материала разделяющей перегородки осуществляют путем пропускания электрического тока через материал перегородки.
Повышение давления в емкости с демеркуризатором осуществляют путем нагрева демеркуризатора.
Нагрев демеркуризатора осуществляют одновременно с разрушением материала разделяющей перегородки.
В цоколе лампы размещают светодиод, на который одновременно с началом процесса демеркуризации подают напряжение.
Заявляемый способ иллюстрируется чертежами, на которых представлена лампа, подготовленная к обезвреживанию:
на фиг.1 схематично показана лампа (общий вид, в сборе),
на фиг.2 - узел сопряжения емкости с демеркуризатором с трубкой лампы.
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.
Обезвреживание ртутьсодержащей люминесцентной лампы осуществляют следующим образом.
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.
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.
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.
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.
1. 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, отличающийся тем, что 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разрушение разделяющей перегородки осуществляют путем расплавления материала перегородки.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что расплавление материала разделяющей перегородки осуществляют путем пропускания электрического тока через материал перегородки.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что повышение давления в емкости с демеркуризатором осуществляют путем нагрева демеркуризатора.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что нагрев демеркуризатора осуществляют одновременно с разрушением материала разделяющей перегородки.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в цоколе лампы размещают светодиод, на который одновременно с началом процесса демеркуризации подают напряжение.
