Устройство для химической очистки ртути

Авторы патента:

B01D59 - Разделение различных изотопов одного и того же химического элемента (защита от радиоактивности G21F; предотвращение возможности возникновения критических условий при производстве расщепляющихся материалов G21)

Полезная модель относится к устройствам для разложения амальгам, для регенерации ртути химическим путем, и может найти применение в технологических процессах амальгамного разделения различных элементов, в амальгамной металлургии металлов для подготовки ртути к этим процессам и для многократного ее использования, и решает задачу очистки ртути от радиоактивных металлов при выделении радиоизотопов медицинского назначения в условиях радиационно-защитных камер. Для этого устройство для химической очистки ртути от радиоактивных металлов содержит цилиндрический корпус, барабан, плотно посаженный в корпус, на наружной поверхности которого выполнена многозаходная спиральная канавка с прорезями, трубка для подачи регенерирующей жидкости, расположенная в нижней части корпуса, а в верхней части корпуса расположен патрубок для подачи ртути. 1 илл.

Ртуть, предназначенную для получения амальгамы, необходимо очищать. Для многократного использования ртути образовавшуюся в процессе амальгаму необходимо регенерировать, разлагать.

Известны промышленные аппараты для разложения ртути (В.А.Смирнов «Восстановление амальгамами». Ленинградское отделение, 1970, стр.48, 53-61). Аппараты очень громоздки и не предназначены для работы в условиях радиационно-защитных камер.

Известно устройство для очистки ртути состоящее из стеклянной трубки, диаметром 30-40 мм и высотой 100-140 см, к нижней части которой припаян толстостенный изогнутый капилляр с внутренним диаметром 1-2 мм. Сверху в трубку вставляется воронка с впаянным в ее нижнюю часть пористым стеклянным фильтром. Трубка заполняется регенерирующим раствором, а в воронку наливается очищаемая ртуть, которая под действием собственного веса продавливается через стеклянный фильтр в виде мелких капель. Капли падают на дно, проходя через регенерирующий раствор. Очищенная ртуть собирается в толстостенную склянку. Применяя для подъема ртути электромагнитный насос, химическую очистку ртути можно организовать непрерывной. (В.А.Смирнов «Восстановление амальгамами». Ленинградское отделение, 1970, стр.60) Это устройство не подходит для регенерации ртути в

условиях защитных камер от радиоактивных элементов при выделении радиоизотопов медицинского назначения и не приспособлено для дистанционного обслуживания.

Задачей настоящего технического решения является создание малогабаритного дистанционно обслуживаемого устройства для химической очистки ртути от радиоактивных металлов при выделении радиоизотопов медицинского назначения в условиях радиационно-защитных камер.

Вышепоставленная задача достигается тем, что устройство для химической очистки ртути от радиоактивных металлов содержит цилиндрический корпус, барабан, плотно посаженный в корпус, на наружной поверхности которого выполнена многозаходная спиральная канавка с прорезями, трубка для подачи регенерирующей жидкости, расположенная в нижней части корпуса, а в верхней части корпуса расположен патрубок для подачи ртути.

«Грязную» ртуть подают сверху в барабан транспортирующим шнеком, под действием силы тяжести она движется по спиральной канавке, падая через прорези с одного витка канавки на другой, многократно дробясь на капли и вновь объединяясь, обновляя поверхность. Регенерирующий раствор противотоком подается по этой же канавке снизу вверх, осуществляя непрерывный контакт ртути с регенерирующим раствором. Очищенная ртуть вытекает из устройства и собирается в приемную емкость. Таким образом, осуществляется непрерывная очистка ртути, не требующая вмешательства оператора. То есть процесс очистки ртути в условиях радиационно-защитных камер может быть автоматизирован, что уменьшает облучение персонала в процессе работы.

Предлагаемое устройство является малогабаритным, простым, компактным, надежным, возможно дистанционное обслуживание

устройства в условиях радиационно-защитных камер. Все эти признаки очень важны при работе с радиоактивными изотопами.

На прилагаемом рисунке изображена принципиальная схема устройства для химической очистки ртути от радиоактивных металлов, где:

1 - корпус

2 - барабан

3 - спиральная канавка

4 - прорези

5 - патрубок подачи регенерирующей жидкости

6 - патрубок для подачи ртути

Барабан 2, на наружной поверхности которого нанесены спиральные канавки 3 и прорези 4 устанавливают в корпус 1

Эффективность работы предложенного устройства проверили на очистке ртути, загрязненной радиоактивными изотопами европия.

Диаметр барабана из оргстекла был равен 75 мм, высота - 350 мм, количество витков канаок - 28. То есть каждая капля ртути падает на следующий виток, дробясь на более мелкие капли и вновь образуя большие 28 раз. Длина пути, в течение которого ртуть находится в контакте с кислотой - 2200 мм, время контакта с кислотой - 20 с.

Регенерирующий раствор противотоком подавался по этой же канавке снизу вверх, осуществляя непрерывный контакт ртути с регенерирующим раствором. Для подачи регенерирующего раствора использовался насос.

Исходная «грязная» ртуть имела серый налет, при контакте с дистиллированной водой не образовывала пены, загрязненность по радиоактивному европию - 800 имп./с, объем «грязной» ртути - 15 мл.

После разового пропускания ртути через устройство поверхность ртути стала блестящей. При контакте с дистиллированной водой образовывалась пена, не разрушающаяся в течение 1,5 с, что является

качественным показателем очистки ртути до марки Р-1. После очистки активность ртути была на уровне фона.

Таким образом, полная очистка ртути достигается за одно пропускание через устройство.

Устройство для химической очистки ртути, содержащее цилиндрический корпус, барабан, плотно посаженный в корпус, на наружной поверхности которого выполнена многозаходная спиральная канавка с прорезями, патрубки: для подачи регенерирующей жидкости расположен в нижней части корпуса, а для подачи ртути - в верхней части корпуса.