RU2247608C1

RU2247608C1 - Installation for utilization of luminescent lamps

Info

Publication number: RU2247608C1
Application number: RU2003127331A
Authority: RU
Inventors: Е.А. Алепин (RU); Е.А. Алепин
Original assignee: Алепин Евгений Андреевич
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-03-10

Abstract

FIELD: Utilization of wastes containing mercury.

SUBSTANCE: the invention is dealt with utilization of wastes containing mercury, in particular, with the device for extraction of luminophore from fluorescent lamps and may be used in an industry where it is necessary to separate dust-like substances from subjects. The installation includes a container performing a function of a crusher with the support structure, made in the form of a rectangular parallelepiped and mounted with a capability of rotation around of its longitudinal axis inclined at an angle of 45°. In the upper plane of the container there is a window for loading lamps. The support structure of the container includes timbered a fixed sheet abutting without a spacing to the upper plane of the container made with an aperture above which a loading cylinder is fastened. The container is divided into three sections by transversal lattices, and on a lateral wall of the container in its upper and middle sections at a level of lattices there are opening hatches for unloading the lamps pedestals and glass breakage. At that in the middle section there are jets installed for feeding compressed air as the counter-current streams, and the lower section is connected to the system of evacuation of luminophore into the storage. The technical result is reduction of expenditures on realization of the process of utilization and on production of the installation, and also provision of the best protection of the atmosphere and employees from mercury pollutions.

EFFECT: the invention ensures reduced expenditures on realization of the process of utilization, on production of the installation, and the best protection of the atmosphere and employees from mercury pollutions.

1 dwg

Description

Изобретение относится к утилизации отходов, содержащих ртуть, конкретно к устройству по извлечению люминофора из люминесцентных ламп, и может быть использовано в промышленности, где требуется и возможно отделение пылеообразных веществ от предметов.The invention relates to the disposal of waste containing mercury, and specifically to a device for extracting a phosphor from fluorescent lamps, and can be used in industry where it is necessary and possible to separate dusty substances from objects.

Известна установка для демеркуризации люминесцентных ламп (патент РФ №2044786, МПК С 22 В 43/00, опубл. 27.09.1995 г.), включающая снаряженный герметичный загрузочный контейнер с крышкой и фланцем для герметичной установки на него фланца загрузочного устройства с крышкой. После установки открываются крышки и лампы под собственным весом попадают в загрузочное устройство. Внутри установки создается разрежение, обеспечивающее прокачку воздуха, чем устраняется скопление паров (конденсата) ртути через расходное отверстие с обратным клапаном, размещенными в контейнере.A known installation for the demercurization of fluorescent lamps (RF patent No. 2044786, IPC C 22 V 43/00, publ. 09/27/1995), including equipped with a sealed loading container with a lid and a flange for hermetically installing a loading device flange with a lid on it. After installation, the covers open and the lamps under their own weight fall into the boot device. A vacuum is created inside the unit, which allows air to be pumped, which eliminates the accumulation of mercury vapor (condensate) through a flow outlet with a check valve placed in the container.

Установка выполняет только одну операцию - выдувание люминофора без встряхивания, что не обеспечивает полную очистку стекла.The installation performs only one operation - blowing out the phosphor without shaking, which does not ensure complete cleaning of the glass.

Известно устройство для утилизации люминесцентных ламп (патент РФ №2050051, МПК В 02 С 19/12, опубл. 10.12.1995 г., БИ №34). Устройство содержит загрузочное приспособление, два последовательно установленных измельчителя, сепарирующую камеру, вибратор и систему вакуумной откачки, которая соединена с полостью первого измельчителя. Сепарирующая камера снабжена боковым наклонным разгрузочным лотком, верхний конец которого через воздухозаборный патрубок связан с приемником измельченного стекла. В полости камеры установлена решетка, плоскость которой параллельна плоскости вибростола, на котором жестко закреплена сепарирующая камера. Плоскость решетки сопряжена с дном полости второго измельчителя и дополнительным разгрузочным патрубком, связанным с приемником цоколей ламп. В полости второго измельчителя свободно помещен мелющий элемент, выполненный в виде тела вращения. Приемник ртути связан с днищем сепарирующей камеры, которое выполнено выпуклым.A device for the disposal of fluorescent lamps (RF patent No. 2050051, IPC B 02 C 19/12, publ. 10.12.1995, BI No. 34). The device comprises a loading device, two sequentially mounted grinders, a separation chamber, a vibrator and a vacuum pumping system, which is connected to the cavity of the first grinder. The separating chamber is equipped with a side inclined discharge chute, the upper end of which is connected through the air intake pipe to the ground glass receiver. A lattice is installed in the chamber cavity, the plane of which is parallel to the plane of the vibrating table, on which the separating chamber is rigidly fixed. The plane of the grating is associated with the bottom of the cavity of the second chopper and an additional discharge pipe connected to the receiver of the lamp bases. A grinding element made in the form of a body of revolution is freely placed in the cavity of the second grinder. The mercury receiver is connected to the bottom of the separation chamber, which is convex.

Такие устройства сложны и включают несколько самостоятельных устройств, измельчители, вибратор, сепаратор, камеры стекла и цоколей, не связанные между собой. Кроме того, устройство не обеспечивает полную защиту окружающей среды от загрязнения и безопасность работающего персонала.Such devices are complex and include several independent devices, shredders, vibrator, separator, glass and socles chambers that are not interconnected. In addition, the device does not provide complete protection of the environment from pollution and the safety of operating personnel.

Изобретение решает задачу обеспечения лучшей защиты атмосферы и обслуживающего персонала от ртутных загрязнений, уменьшение экономических затрат на осуществление процесса утилизации и на создание установки.The invention solves the problem of providing better protection of the atmosphere and staff from mercury pollution, reducing the economic costs of the disposal process and the installation.

Отличительной особенностью предлагаемой установки является то, что все операции по извлечению люминофора, отделение стекла и цоколей ламп производятся одновременно в одном замкнутом объеме контейнера, причем отделение стекла и цоколей ламп и их выгрузка из контейнера происходит за счет действия силы тяжести. Установка включает контейнер, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда и закрепленный с возможностью вращения вокруг его продольной оси. Продольная ось контейнера наклонена под углом 45°. В верхней плоскости контейнера выполнено окно для загрузки ламп. Опорная конструкция контейнера включает в себя закрепленный неподвижно лист, прилегающий без зазора к верхней плоскости контейнера, выполненный с отверстием, над которым крепится загрузочный цилиндр с конусным окончанием для плотного прилегания бочек с лампами. Контейнер разделен поперечными решетками на три отделения. Величину прорезей на решетке верхнего отделения выбирают меньше размера цоколей ламп. На боковой стенке контейнера в верхнем и среднем отделениях на уровне решеток выполнены открывающиеся люки. В среднем отделении установлены форсунки для подачи сжатого воздуха, причем воздух подается встречными потоками, а нижнее отделение связано с системой откачки люминофора в накопитель.A distinctive feature of the proposed installation is that all the operations for extracting the phosphor, separating the glass and lamp caps are performed simultaneously in one closed volume of the container, and the glass and lamp caps are separated and unloaded from the container due to gravity. The installation includes a container made in the form of a rectangular parallelepiped and fixed with the possibility of rotation around its longitudinal axis. The longitudinal axis of the container is inclined at an angle of 45 °. In the upper plane of the container there is a window for loading lamps. The supporting structure of the container includes a fixed sheet fixed adjacent to the upper plane of the container without a gap, made with a hole above which a loading cylinder with a conical end is attached for a snug fit of the barrels with lamps. The container is divided by transverse grids into three compartments. The size of the slots on the grille of the upper compartment is chosen less than the size of the lamp caps. Opening hatches are made on the side wall of the container in the upper and middle compartments at the level of the gratings. In the middle compartment, nozzles for supplying compressed air are installed, and the air is supplied by oncoming flows, and the lower compartment is connected with the phosphor pumping system to the storage ring.

На чертеже приведен конкретный пример выполнения установки. На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - контейнер; 2 - электромеханический привод; 3 - верхнее отделение контейнера; 4 - среднее отделение контейнера; 5 - нижнее отделение контейнера; 6 - загрузочное окно контейнера; 7 - неподвижный лист опорной конструкции; 8 - окно для загрузочного цилиндра; 9 - загрузочный цилиндр с конусообразной нижней частью; 10, 11 - открывающиеся люки; 12 - трубопровод; 13 - циклон; 14 - накопитель; 15, 16 - форсунки; 17 - бочка с лампами; 18 - лампы; 19 - эстакада; 20 - приемник для цоколей ламп; 21 - приемник для стеклянного боя; 22 - опорная конструкция контейнера; 23, 24 - решетки.The drawing shows a specific example of the installation. The following notation is adopted in the drawing: 1 - container; 2 - electromechanical drive; 3 - upper compartment of the container; 4 - the middle compartment of the container; 5 - lower compartment of the container; 6 - container loading window; 7 - fixed sheet supporting structure; 8 - a window for the loading cylinder; 9 - loading cylinder with a conical lower part; 10, 11 - opening hatches; 12 - pipeline; 13 - cyclone; 14 - drive; 15, 16 - nozzles; 17 - a barrel with lamps; 18 - lamps; 19 - overpass; 20 - receiver for lamp caps; 21 - receiver for glass battle; 22 - supporting structure of the container; 23, 24 - lattice.

Установка содержит контейнер 1, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, приводимый во вращение электромеханическим приводом 2 вокруг центральной оси контейнера А-А, наклоненной на угол 45°. Контейнер разделен решетками на три отделения: верхнее 3, среднее 4 и нижнее 5. В верхнем отделении 3 вверху имеется загрузочное окно 6. В неподвижном листе 7 установки, плотно прилегающем к верхней части контейнера, также имеется окно 8, над которым к листу 7 крепится цилиндр 9 с конусным окончанием. На уровне решеток, на боковой стенке контейнера, имеются открывающиеся люки 10 и 11 соответственно в верхнем 3 и среднем 4 отделениях. Нижнее отделение контейнера 5 соединено трубопроводом 12 с циклоном 13, имеющим накопитель 14. В среднем отделении установлены форсунки 15 и 16 для подачи воздуха встречными потоками.The installation comprises a container 1, made in the form of a rectangular parallelepiped, driven by rotation by an electromechanical drive 2 around the central axis of the container AA, inclined at an angle of 45 °. The container is divided by gratings into three compartments: the upper 3, the middle 4 and the lower 5. In the upper compartment 3 at the top there is a loading window 6. The fixed sheet 7 of the installation, which is adjacent to the upper part of the container, also has a window 8 above which is attached to the sheet 7 cylinder 9 with a conical end. At the level of the gratings, on the side wall of the container, there are opening hatches 10 and 11, respectively, in the upper 3 and average 4 compartments. The lower compartment of the container 5 is connected by a pipe 12 to a cyclone 13 having a storage 14. In the middle compartment, nozzles 15 and 16 are installed for supplying air with oncoming flows.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Бочка 17 с лампами 18 с эстакады 19 вставляется в цилиндр 9 и включаются привод 2 вращения контейнера, подача сжатого воздуха через форсунки 15, 16 и отсос воздуха с люминофором в циклон 13 через трубопровод 12. Лампы из бочки под действием силы тяжести проваливаются в окно 6 верхней камеры 3 вращающегося контейнера. За время свободного падения часть ламп опускается в камеру примерно на 1/3 своей длины, где и происходит их отрубание плоскостью окна. За 5-10 оборотов контейнера все лампы из бочки проваливаются в верхнее отделение контейнера. За счет наклона стенок и решеток контейнера на угол 45° и его вращения происходит постоянное перемешивание и дробление стекла в отделении 3. Раздробленное стекло через решетку с продольными прорезями проваливается в среднее отделение 4. Расстояние между прорезями решетки выбирается меньше размеров цоколей ламп. Одновременно с дроблением и ворошением стекла происходит выдувание люминофора форсунками 15 и 16 и его отсос из всех отделений контейнера в циклон 13, а затем накопитель 14.A barrel 17 with lamps 18 from the overpass 19 is inserted into the cylinder 9 and the drive 2 rotates the container, the compressed air supply through the nozzles 15, 16 and the suction of air with the phosphor into the cyclone 13 through the pipe 12. The lamps from the barrel under the influence of gravity fall into the window 6 the upper chamber 3 of the rotating container. During the free fall, some of the lamps fall into the chamber about 1/3 of their length, where they are chopped off by the window plane. For 5-10 revolutions of the container, all the lamps from the barrel fall into the upper compartment of the container. Due to the inclination of the walls and lattices of the container at an angle of 45 ° and its rotation, the glass is constantly mixed and crushed in the compartment 3. Crushed glass through the lattice with longitudinal slots falls into the middle compartment 4. The distance between the slots of the lattice is selected less than the size of the lamp caps. Simultaneously with the crushing and tedding of glass, the phosphor is blown out by nozzles 15 and 16 and it is sucked out of all compartments of the container into a cyclone 13, and then the accumulator 14.

С определенным интервалом времени (10-15 мин) в цилиндр вставляется очередная бочка с лампами. Цикл заканчивается после заполнения камер 3 и 4 цоколями ламп и стеклом соответственно до расчетного уровня. Выгрузка чистого стекла и цоколей ламп производится через люки 10 и 11. Для выгрузки контейнер вращением вокруг оси А-А устанавливается ребром, где расположены люки, вниз. В этом положении боковая стенка и решетки контейнера располагаются под углом 45°. По наклонным под углом 45° плоскостям свободно под действием сил тяжести стекло и цоколи ламп высыпаются через открытые люки 10 и 11 в контейнеры 20 и 21. Накопитель 14 после заполнения его люминофором освобождается или заменяется сменным накопителем.With a certain time interval (10-15 minutes), another barrel with lamps is inserted into the cylinder. The cycle ends after filling chambers 3 and 4 with lamp caps and glass, respectively, to the calculated level. Unloading of clean glass and lamp caps is done through hatches 10 and 11. For unloading, the container is mounted downward with the edge where the hatches are located by rotating around axis AA. In this position, the side wall and lattices of the container are located at an angle of 45 °. On inclined planes at an angle of 45 °, freely under the influence of gravity, the glass and lamp caps pour out through open hatches 10 and 11 into containers 20 and 21. The drive 14, after filling it with a phosphor, is freed up or replaced with a removable drive.

Claims

Installation for the disposal of fluorescent lamps, containing a loading capacity of a cylindrical shape, a crusher, grilles, a compressed air supply system, a pumping system, pick-up and ground glass receivers, a phosphor collector, characterized in that the crusher function is carried out by a container with a supporting structure, made in the form of a rectangular parallelepiped and fixed with the possibility of rotation around its longitudinal axis, inclined at an angle of 45 °, and in the upper plane of the container there is a loading window, and the support const The container's structure includes a fixed sheet fixed adjacent to the upper plane of the container without a gap, made with an opening for the loading cylinder, in addition, transverse gratings divide the container into three compartments, and hatches for unloading socles and glass are made on the side wall of the container at the level of the gratings battle, in the middle compartment there are nozzles for supplying compressed air by oncoming flows, and the lower compartment is connected to the system for pumping the phosphor into the storage ring.