Способ термической демеркуризации

 

Изобретение относится к термической очистке от ртути многослойных и/или сорбирующих напольных покрытий из различных неэлектропроводных материалов и очистке воздуха внутри помещений. В предложенном способе, включающем термическую обработку загрязненных ртутью поверхностей из сорбирующих материалов и мест скопления ртути путем нагрева диспергированных частиц металлической ртути, эжекцию паров ртути из локализованного обрабатываемого объема для последующей их очистки на сорбционных фильтрах, согласно изобретению нагрев частиц металлической ртути, диспергированных в объеме ртутьсодержащего материала, осуществляют высокочастотным полем на глубину 150-300 мм до содержания ртути в воздухе до уровня 3•10^-4 мг/м³. Способ позволяет исключить разрушающее воздействие дегазирующих факторов, сохранить эксплуатационные свойства покрытий, увеличить глубину обработки и качество очистки помещений от загрязнений ртутью.

Изобретение относится к термической очистке от ртути многослойных и/или сорбирующих напольных покрытий из различных неэлектропроводных материалов и очистке воздуха внутри помещений, к способам удаления ртути из сорбирующих покровных материалов и предметов домашнего обихода.

Известен способ мокрой очистки помещений от ртути, включающий нанесение на загрязненные поверхности и места скопления ртути 5...15 мас.% водных растворов сульфата меди и иодида калия или дисперсий сорбирующих материалов, пропитанных этими растворами, при массовом соотношении сульфата меди и иодида калия 1:(1,5...2,5). В качестве дисперсий сорбирующего материала используют пропитанные древесные опилки. На обработанные поверхности дополнительно наносят водный раствор тиосульфата натрия и щавелевой кислоты [1].

Данный способ мокрой очистки от ртути эффективен в условиях производственных помещений, но мало пригоден к использованию в жилых помещениях для удаления ртути из сорбирующих покровных материалов и предметов домашнего обихода из-за высокой коррозионной активности растворов, приводящей к изменению фактуры материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ термической демеркуризации помещений, заключающийся в том, что покрытие (штукатурка, бетон, плитка, асбофанера и другие несгораемые материалы) с пролитой или сорбированной ртутью нагревают до 200-250^oС с помощью переносной металлической камеры с электрическими спиральными нагревателями и одновременно удаляют эжекцией образующиеся пары ртути. Воздух, загрязненный парами ртути, направляют для последующей очистки на специальные сорбционные фильтры [2].

Недостатком известного способа является то, что данный способ нельзя применять при демеркуризации термически не стойких деревянных, окрашенных и синтетических напольных покрытий, так как увеличение глубины обработки требует повышения температуры нагрева покрытия, в связи с чем в результате неконтролируемого температурного режима возможны нежелательные изменения и разрушения структуры материала покрытий.

Технической задачей изобретения является создание способа термической демеркуризации многослойных и сорбирующих напольных покрытий, поверхностей и предметов домашнего обихода, исключающих как прямое термическое воздействие, так и применение растворов химических демеркуризаторов.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является исключение разрушающего воздействия дегазирующих факторов и сохранение эксплуатационных свойств покрытий, увеличение глубины обработки и расширение технологических возможностей способа термической демеркуризации многослойных или сорбирующих ртутьсодержащих материалов, улучшение качества очистки помещений от загрязнений ртутью.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагается способ термической дамеркуризации, включающий термическую обработку загрязненных ртутью поверхностей и мест скопления ртути путем нагрева диспергированных частиц металлической ртути, эжекцию паров ртути из локализованного обрабатываемого объема для последующей очистки их на сорбционных фильтрах, при этом нагрев частиц металлической ртути, диспрергированных в объеме ртутьсодержащего материала, осуществляют высокочастотным полем на глубину 150-300 мм до содержания паров ртути в воздухе до уровня 3•10^-4 мг/м³.

Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что нагрев частиц металлической ртути, диспергированных в объеме ртутьсодержащего материала осуществляют высокочастотным полем на глубину 150-300 мм до содержания паров ртути в воздухе до уровня 3•10^-4 мг/м³.

Предлагаемый способ термической демеркуризации использует принцип "прямого" индукционного нагрева микрочастиц ртути высокочастотным полем на глубину порядка 150-300 мм до содержания паров ртути в воздухе до 3•10^-4 мг/м³. Напольные покрытия "сорбирующего" типа (с учетом подстилающего слоя) имеют толщину более 100 мм, для полной демеркуризации покрытий такого типа необходима глубина обработки порядка 150 мм, при меньшей глубине степень демеркуризации будет низкой из-за неполной обработки зоны загрязнения. Напольные покрытия щелевого типа, загрязненые ртутью, могут достигать (совместно с перекрытиями) суммарной толщины до 250-300 мм. Поэтому для полной демеркуризации предлагается прогрев на полную толщину перекрытия - до глубины 300 мм. За пределами 300 мм эффективность воздействия ВЧ-поля становится незначительной. Воздействие ВЧ-поля на частицы ртути осуществляют до достижения содержания паров ртути в воздухе до уровня 3•10^-4 мг/м³, чем обеспечивается полная степень очистки помещений, что значительно выше результатов демеркуризации по способу-прототипу.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что высокочастотное поле нагревает лишь электропроводный материал, в данном случае диспергированные частицы ртути, и не воздействует на вмещающий (многослойный, щелевой или сорбирующий) ртуть материал, не повреждая и не изменяя его свойств.

Глубина эффективного воздействия (проникновения) высокочастотного поля в обрабатываемом материале составляет примерно 0,6 диаметра излучателя (индуктора). Это позволяет реально обрабатывать на глубину порядка 150-300 мм загрязненные поверхности и места скопления ртути при демеркуризации щелевых, многослойных либо объемных сорбирующих ртуть материалов.

Пример реализации.

В помещении было разлито значительное количество ртути. Напольное покрытие представляло собой паркет, покрытый ворсовым ковролином. Концентрация паров ртути превысила предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 37 раз.

Ртуть находилась как в щелях паркета, так и в ворсовом материале ковролина. В связи с чем демеркуризацию этих поверхностей провели с использованием высокочастотной обработки. Перед началом термической обработки с помощью отсосов собирали всю видимую металлическую ртуть. С использованием неэлектропроводного материала (пластик, синтетическая ткань) воздушный объем в зоне обработки локализовали и замкнули на систему газоочистки для очистки загрязненного воздуха от паров ртути. В зоне обработки и в очистной системе создали разрежение. Над зоной обработки в непосредственной близости от поверхности обрабатываемого объекта поместили излучатель (индуктор) диаметром 25 см, который высокочастотным полем с частотой 1,76 Мгц воздействовал на частицы металлической ртути, диспергированные в щелевом (паркет) и сорбирующем (ковролин) материалах. Под воздействием высокочастотного поля, проникающего в напольное покрытие на глубину не менее 15 см, частицы металлической ртути нагревались, давление паров ртути в зоне обработки возросло, пары ртути вышли в зону разрежения и эжекцией были направлены в систему газоочистки, оснащенную сорбционными фильтрами. Очищенный воздух сбросили в атмосферу. Перемещая зону обработки, очистили от ртути всю требуемую поверхность покрытия.

При проведении предлагаемым способом термической обработки покрытий содержание паров ртути в воздухе снизилось ниже ПДК, т.е. уменьшилось до уровня 3•10^-4 мг/м³.

Таким образом, предлагаемый способ темической демеркуризации позволяет произвести полную ликвидацию ртутных загрязнений путем объемной обработки высокочастотным полем многослойных поверхностей (паркет, мозаичные полы, мраморная крошка, плитка, цементная стяжка, панели, ковры, ковролин и тому подобные сложные покрытия), а также предметов мебели, в т.ч. мягкой, и бытовых предметов из сорбирующих материалов (матрасы, одеяла, подушки, меховые изделия), исключающих прямое термическое воздействие, либо применение растворов химических демеркуризаторов.

Предложенный способ может быть осуществлен на оборудовании, имеющемся на предприятии.

Источники информации 1. Патент РФ 2081198, заявка 95104670 от 29.03.95, кл. С 22 В 43/00, БИ 16 от 10.06.97.

2. Пугачевич П. П. Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях. - М.: Химия, 1972, с. 301-302.

Формула изобретения

Способ термической демеркуризации, включающий термическую обработку загрязненных ртутью поверхностей из сорбирующих материалов и мест скопления ртути путем нагрева диспергированных частиц металлической ртути, эжекцию паров ртути из локализованного обрабатываемого объема для последующей их очистки на сорбционных фильтрах, отличающийся тем, что нагрев частиц металлической ртути, диспергированных в объеме ртутьсодержащего материала, осуществляют высокочастотным полем на глубину 150-300 мм до содержания ртути в воздухе до уровня 3·10^-4 мг/м³.