Метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари

Изобретението се отнася до електрическата промишленост, по-специално до методи за извличане на живак от живачни лампи. Техническият резултат от предложеното изобретение е да се намали рискът от отравяне и замърсяване на околната среда от живачни пари и да се подобри качеството на извличане на живак от живачни лампи, което се постига поради факта, че разхерметизирането на лампите и събирането на живак в специален резервоар се извършва, след като лампата е охладена в течен азот до температура под температурата кристализация на живак в рамките на 1-3 минути.

Изобретението се отнася до различни технологични процеси, а именно до методи за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак.

Живачната лампа е стъклена тръба, херметически затворена от двете страни, пълна с живак или живачни пари под намалено или повишено налягане вътре в стъклената тръба. Други продукти, съдържащи живак, имат подобен дизайн.

Живакът, силно токсично вещество, принадлежи към 1-ви клас опасни вещества. Тъй като живачните пари са вредни за човешкото здраве и околната среда, търсенето на по-добри методи за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари, които са служили на живота си, е много спешно и жизненоважно.

Известен метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак, включващ следните основни операции:

- освобождаване от налягане на лампа или продукт;

- събиране на живак в специален резервоар.

Този метод е доста прост и не изисква големи разходи.

Недостатъкът на този метод е значително замърсяване на околната среда директно от живачни пари по време на разхерметизацията на лампата или продукта, както и поради останалите капки живак по стените на стъклената тръба.

Известен метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак, е прототип, който включва следните основни операции:

- свързване на лампа или продукт към специален резервоар;

- освобождаване от налягане на лампа или продукт;

- изместване на живачни пари от лампата или от продукта чрез изпомпване на въздух в тях;

- отлагане на живачни пари в специален резервоар при нормално налягане.

Предимството на прототипа пред аналога е свързването на специален резервоар преди освобождаване от налягане, което частично намалява степента на замърсяване на околната среда.

Недостатъкът на този метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак, е наличието на капки живак, които се утаяват по стените на стъклената тръба по време на разхерметизирането на лампата и не могат да бъдат отстранени, както и сложността и опасността от процесът на екстракция.

Техническият резултат от настоящото изобретение е да се намали степента на замърсяване на околната среда с живачни пари, да се опрости процесът на извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари, и да се намали времето на този процес.

Техническият резултат се постига от факта, че в известния метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари, включително понижаване на налягането на лампа или продукт, съдържащ живак, и събиране на живак в специален резервоар, преди освобождаването от налягане, лампа или продукт, съдържащ живак, се охлажда за 1-3 минути до температура под температурата на кристализация на живака по скалата на Келвин T, определена за парното налягане на живак p в атмосфери от израза T = Tpar ​​/ (1- 0,2 log (p)), където Tpar ​​е температурата на изпаряване на живака при нормално налягане ro = 1 атмосфера, докато процесът на събиране на живак се извършва в рамките на не повече от 0,5 минути след освобождаване от налягане.

Охлаждането преди освобождаване от налягане на лампа или продукт, съдържащ живак, се извършва в течен азот.

Същността на изобретението е следната.

При нормално налягане ro = 1 атмосфера и стайна температура до = 20 градуса по Целзий, живакът е течност с обкръжаващ го облак от пари с ниска интензивност. Температурата на изпаряване на живака при ro = 1 атмосфера е tpap = 375 градуса по Целзий (Tpar = 630 градуса по Келвин). Зависимостта на налягането p на наситени живачни пари в затворен обем от температурата T, съгласно закона на Клайперон-Клаузиус, има формата T = Tpar ​​/ (1-0,2 log (p)). Ако намалите температурата T, живачните пари ще кондензират. Когато температурата на околната среда спадне под температурата на кристализация на живак tcr = -39 градуса по Целзий, живакът ще се превърне в твърдо вещество и лесно може да се събере в специален резервоар. Такава ниска температура може да се постигне например чрез потапяне на лампата в течен азот, чиято температура е минус 190 градуса по Целзий, и охлаждане на лампата за 1-3 минути. През това време живакът от състоянието на парите ще премине в втвърден кристал.

Втвърдяването на живака значително отслабва връзката му със стъклените стени на тръбата на лампата, което му позволява да бъде по-пълно събрано в специален резервоар и по този начин да се намали степента на замърсяване на околната среда от живачни пари.

След понижаване на налягането на лампата живачните кристали се отстраняват чрез просто изливане в специално плътно затворен резервоар, което дава възможност да се изключи операцията по изместване на живачните пари от лампата и по този начин да се опрости процесът на извличане на живака и да се намали времето от този процес. Колкото по-ниска е температурата на охлаждане, толкова по-добро е извличането на живак.

Охлаждането на лампата за по-малко от 1 минута е нежелателно, тъй като живакът не кристализира напълно и по този начин качеството на екстракцията е рязко намалено и за повече от 3 минути е неприемливо, тъй като води до разрушаване на стъклената тръба на лампа.

Събирането на живак след повече от 0,5 минути не е допустимо, тъй като ще се получи обратният процес - преходът на живака от кристално в състояние на пара.

Флуоресцентна живачна лампа:

- потопен в съд с течен азот,

- след 2 минути извадете лампата,

- стъклената тръба на лампата се унищожава от единия край и живакът се събира под формата на кристали в рамките на не повече от 0,5 минути след освобождаване от налягане и те се поставят в специален плътно затворен резервоар.

Наблюдава се пълно извличане на живак от лампата.

Извличането на живак от флуоресцентната лампа се извършва както в пример 1, но охлаждането се извършва за 1 min. Ефектът на извличане е същият като в пример 1.

Извличането на живак от флуоресцентната лампа се извършва както в пример 1, но охлаждането се извършва за 3 минути. Ефектът на извличане е същият като в пример 1.

Извличането на живак от флуоресцентната лампа се извършва както в пример 1, но охлаждането се извършва за по-малко от 1 min, а събирането на живак се извършва 0,5 min след освобождаване от налягане. Наблюдава се лошо извличане.

Извличането на живак от флуоресцентната лампа се извършва както в пример 1, но охлаждането се извършва за повече от 3 минути. Наблюдава се напукване на тръбата.

Предимството на предложения метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари в сравнение с прототипа е:

- първо, намаляване на степента на замърсяване на околната среда с живачни пари в резултат на значително (с порядък) намаляване и в някои случаи пълно премахване на остатъците от пари и капки живак по стените на тръбите;

- второ, опростяване на процеса на извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари, и намаляване на времето на този процес наполовина.

1. Живачни лампи с високо налягане./Per. изд. Г. Н. Рохлина. М: Енергия. 1971 г.

2. Рохлин Г.Н. Газоразрядни източници на светлина. М: Енергия. 1966 г.

Метод за извличане на живак от живачни лампи и продукти, съдържащи живак или живачни пари, включително освобождаване от налягане на лампа или продукт, съдържащ живак, и събиране на живак в резервоар, характеризиращ се с това, че преди разхерметизиране на лампата или продукта те се охлаждат в течен азот за 1 -3 минути до температура под температурата на кристализация на живака по скалата на Келвин Т, и събирането на живак се извършва в рамките на не повече от 0,5 минути след освобождаване от налягане в плътно затворен резервоар.