CN115243783A - 用于干式过滤携带异物的气体流的方法及用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置 - Google Patents

Abstract

一种用于干式过滤携带异物的气体流(44)的方法，特别是在用于净化在增材制造技术中产生的废气的过滤器装置中，该方法包括：将含有异物的原料气体流(44)供给到过滤器单元的原料气体空间(15)中，该过滤器单元具有将原料气体侧与清洁气体侧分隔开的至少一个过滤器表面；将氧化剂(112)供给到反应区域中，该反应区域位于原气体侧上的过滤器表面的下游，使得包含在从过滤器表面清除的物质中和/或原料气体流(44)中的异物在反应区域内与氧化剂(112)反应。

Description

用于干式过滤携带异物的气体流的方法及用于清洁携带异物 的原料气体的过滤器装置

技术领域

本发明涉及一种用于干式过滤携带异物的气体流的方法，并且涉及一种用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置。

背景技术

WO 2012/032003 A1示出了一种用于干式过滤携带异物或物体的气体的方法，例如，来自油漆车间的排气，其中，在充入含有异物的原料气体之前，用石灰石粉末(CaCO₃)作为过滤助剂涂覆过滤器表面。以这种方式，可以抑制粘附的异物堵塞过滤器的孔。在过滤器表面与异物接触之前，用石灰石粉末涂覆过滤器表面被称为预涂覆。预涂覆通常用于清洁湿式油漆车间的排气。

发明内容

本发明的目的是当通过干式过滤器、特别是在高的操作温度下，过滤含有可燃异物的原料气体时，防止或抑制原料气体的燃烧。

在根据本发明的用于干式过滤携带异物的气体流的方法中，特别是在用于清除在增材制造技术中产生的排气的过滤器装置中，将含有异物的原料气体流供给到过滤器单元的原料气体空间中，该过滤器单元具有将原料气体侧与清洁气体侧隔开的至少一个过滤器表面。此外，将氧化剂供给至位于过滤器表面下游的过滤器表面的原料气体侧上的反应区域。供给氧化剂，使得包含在从过滤器表面清除的物质中和/或原料气体流中的异物与反应区域中的氧化剂反应，以形成含有氧化物的异物。

氧化剂可以是例如空气或含氧气体。

本发明的基本思想是，通过特别启动和执行可燃异物向氧化构型的受控转化(即，通过化学反应)，使包含在原料气体中的易燃异物无害。在氧化构型中，异物通常是弱反应性的或惰性的且不再可燃，使得氧化的异物的进一步丢弃不再需要特殊预防措施。然而，必须注意确保氧化反应以受控的方式进行，并且特别是确保在氧化过程中产生的热能不会导致火焰或燃烧的形成。这通过将氧化剂适当地供应至预定反应区域和/或用于从反应区域移除在反应过程中产生的热能的其他措施来实现。

例如，反应区域可以相对于已经积聚在过滤器表面上并且已经从过滤器表面清除的异物的输送在原料气体空间的下游。因此，反应区域位于原料气体侧，但位于过滤器表面的下游。如果首先将氧化剂供应到下游反应区域，但不供应到原料气体空间或原料气体空间的上游区域，则原料气体空间保持不含氧化剂，使得原料气体的实际过滤可在很大程度上的惰性条件下进行。至少当供应氧化剂时，可以通过将原料气体空间与反应区域封闭，来进一步确保维持在原料气体空间中的惰性环境。

此外，传热流体可以流动通过反应区域，以移除在反应过程中产生的热。传热流体(例如诸如氮气的惰性气体)可以是与氧化剂分离的流体流，其被引入反应区域并在流动通过反应区域之后从反应区域排出。如果在从反应区域排出传热流体之后，设置合适的热交换器，传热流体可以在热交换器中释放它的热，则这样的传热流体可以保持在循环流中。也可想到且实际上优选地是，传热流体还包含氧化剂。例如，空气或具有预定氧含量的惰性气体的气体混合物可流动通过反应区域。传热流体流动通过反应区域，即，每单位时间向反应区域供应一定量的传热流体，并且以同样的程度从反应区域移除传热流体。

此外，可以设置团聚物收集区域，该团聚物收集区域被设计成接收从过滤器表面清除的物质，从过滤器表面清除的物质在随后将被称为清除的物质。积聚在过滤器表面上的异物或含有异物的团聚物，在从过滤器表面清除之后，被收集在团聚物收集区域中并且储存在团聚物收集区域中。可以提供的是，团聚物收集区域具有第一封闭装置，该第一封闭装置被控制成使得它相对于原料气体空间下游的排放区域封闭原料气体空间，以用于移除从过滤器表面清除的物质或者在原料气体空间与排放区域之间建立连接。第一封闭装置可例如包括第一封闭构件，该第一封闭构件设置在原料气体空间相对于其周围环境的边界中。通过控制第一封闭装置，可以控制每单位时间从原料气体空间传到排放区域的物质的量，使得每单位时间预定量的可氧化的物质总是在反应区域中并且因此每单位时间预定量的可氧化的物质被输送通过反应区域。因此，对第一封闭装置的合适控制可用于确保在可氧化的物质的反应中产生的热的量保持在容许范围内，使得反应区域中的温度不超过预定阈值。

在某些实施例中，反应区域可以位于排放区域内，使得排放区域包含反应区域。特别地，然后，反应区域可位于第一封闭装置的下游，使得当第一封闭装置关闭时，在反应区域中发生的氧化不影响在原料气体空间中占主导的环境条件。

特别地，可以设置成，将氧化剂供应至排放区域。这允许原料气体空间保持不含、至少大部分不含氧化剂，因为将氧化剂在从过滤器表面清除的物质的流动方向上供给至原料气体空间的下游。特别地，可以设置成，当将氧化剂供应给至排放区域时，原料气体空间相对于排放区域保持封闭。

在另外的实施例中，排放区域可以包括第二封闭装置，该第二封闭装置在从过滤器表面清除的物质的流动方向上布置在第一封闭装置的下游。然后，反应区域可位于第一封闭装置和第二封闭装置之间。以这种方式，可以获得反应区域的相当明确限定的位置。特别地，通过控制第一封闭装置和第二封闭装置可以确保在反应区域中发生的可燃异物的氧化对上游区域(诸如原料气体空间)或下游区域(诸如用于从过滤器表面清除的物质的收集容器)不具有大的影响。特别地，第二封闭装置可包括第二封闭构件，该第二封闭构件被配置为相对于下游的团聚物收集容器界定排放设备的反应区域。特别地，第一封闭装置可被配置为具有锁的功能。如果希望的话，第二封闭装置可以另外地或可替代地被设计成具有锁的功能。为此，第一封闭装置和/或第二封闭装置可具有一个接一个布置的两个封闭构件或具有锁的功能的一个封闭构件。

在另外的实施例中，可在反应区中设置运送构件，以用于输送从过滤器表面清除的物质。机械运送构件，特别是螺旋运送机、旋转阀等可用作运送构件。特别地，运送构件可以被设计成使得从过滤器表面清除的物质的输送方向可以被改变，以便更好地将清除的物质与氧化剂混合并且因此安全地惰化清除的物质。还可想到的是，通过在反应区域中设置斜面或斜坡来由重力实现运送构件，清除的物质将通过该斜面或该斜坡落下。促进清除物质的输送的另外的措施可为通过流化装置作用在反应区域中的清除物质上。当然，这些措施也可以组合。

排放区域可以包括团聚物收集容器。团聚物收集容器可以紧邻原料气体空间的下游定位，可选地插入第一封闭装置。另外地，还可想到的是，构成排放区域或排放区域的一部分的输送区段介于第一封闭装置与团聚物收集容器之间。这种输送区段可以例如由上述反应区域构成或包含上述反应区域。对于其中输送区段包含反应区域的全部或至少一部分的此类实施例，在下文中将使用反应区域构成反应区段的表述。然后，可在输送区段和团聚物收集容器之间设置第二封闭装置，通过该第二封闭装置，另外的输送区段可与团聚物收集容器隔离。

在另外的实施例中，作为上述实施例的替代方案或除上述实施例之外，可设置成，团聚物收集容器包括反应区域。然后，可燃异物的氧化仅在团聚物收集容器中发生，或在团聚物收集容器和另外的输送区段中发生。

为了支持氧化反应过程和/或改善所得反应热的移除，可在团聚物收集容器中设置至少一个用于移动从过滤器表面清除的物质的构件。这种构件可机械地操作，特别是以螺旋运送机或混合器的方式。这种构件还可以气动地操作，例如以流化装置的方式。还可想到的是，设置用于枢转、摇动或移动团聚物收集容器的设备。当然，这些设计也可例如通过将流化盘设置在团聚物收集容器中、可枢转地安装团聚物收集容器和/或另外地设置一个或更多个混合器臂而彼此组合。

此外，当设计为反应区段时和当布置在团聚物收集容器中时，反应区域可以是温控的。这可以例如通过已经提及的传热流体来实现。另外地或可替代地，相应的加热元件和/或冷却元件可与围绕用于该目的的反应区域的壁联结。一方面，如果可以加热反应区域以便快速达到或维持用于氧化的特定激活温度，则这可能是有利的。另一方面，如果可以冷却反应区域以便能够有效地耗散在氧化过程中产生的热能，这这通常是有帮助的。此外，可以设置成，反应区域包括点火装置，以启动异物与氧化剂的反应。

在另外的实施例中，可以设置成，将过滤助剂供给至原料气体流、过滤器表面和/或反应区域。过滤助剂被设计成抑制异物与氧化剂、特别是与氧气的反应。由于这个原因，过滤助剂在随后的过程中也将被称为灭火剂。此外，过滤助剂还可以用于使反应区域达到合适的温度，特别是供应或耗散热。

过滤助剂可以是例如无机物质，特别地，氧化硅基无机物质或碳酸钙基无机物质可以用作过滤助剂。

过滤助剂可以特别地用于确保在反应区域中发生的氧化不会失去控制。

添加过滤助剂追求与常规的预涂覆工艺类似的目标，其中，添加石灰石粉末(CaCO₃)。该预涂覆工艺被修改成以下效果：添加一种物质作为过滤助剂，该过滤助剂是关于在过滤过程中抑制自发可燃性的或自燃的异物与氧化剂(特别是与氧气)的反应而选择的。以这种方式，可以实现不发生燃烧，或者在点火之后的任何情况下，有效地阻碍火焰的进一步蔓延。过滤助剂易于掺入。特别地，过滤助剂适用于形成含有异物的团聚物。过滤助剂的添加在正常运行过程中(即没有燃烧)不干扰过滤器的运行。特别地，这包括以下事实：过滤助剂在与含有异物的气体流接触之后在过滤器表面上形成滤饼，该滤饼粘附良好但通过加压气体脉冲也同样容易移除。

原料气体是不干净的气体，因此携带异物，并且尚未穿过过滤器装置。例如，原料气体可以是携带金属颗粒的烟雾或气体(气溶胶)。术语烟雾旨在表示在空气流或气体流中携带的处于精细分布形式的灰尘颗粒和/或液滴的气溶胶。在烟雾的情况下，粒径通常是800nm或更小。在原料气体携带可燃异物的情况下，可以设置成，载气是惰性气体，即，氧气和可充当氧化剂的其他组分的比例在载气中保持低于预定阈值。在这种情况下，原料气体的过滤也在惰性条件下进行，即，氧气和可充当氧化剂的其他组分的比例在原料气体空间中也保持低于预定阈值。在从原料气体空间排出物质之前，异物不与诸如氧气的氧化剂接触。

特别地，无机物质主要由无碳化合物组成的物质，特别是不含碳的有机化合物。某些碳化合物例如一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、碳酸、碳酸盐、碳化物、离子氰化物、氰酸酯和硫氰酸酯也应视为无机物质。特别地，无机物质包括二氧化硅。

在本发明的上下文中，二氧化硅(SiO₂)基或基于二氧化硅意味着过滤助剂包含二氧化硅或二氧化硅化合物作为其主要组分。过滤助剂可以进一步包括以比二氧化硅更低的质量比例存在的其他物质。

原料气体空间是将原料气体引入其中的过滤器装置的一部分。含有异物的团聚物是通过在过滤助剂上积聚异物形成的。这些团聚物可在原料气体流或原料气体空间中形成，但是，特别地，随着原料气体流穿过过滤器单元的过滤器表面进入清洁气体空间，来自原料气体流的异物积聚在在原气或附着在过滤器表面上时。

当待过滤的原料气体包含自燃或可燃的异物时，添加SiO₂基过滤助剂是特别有用的。此类异物或异物颗粒倾向于自发点燃。这种点燃经常可以在没有来自外部的额外的热能输入的情况下发生。当异物具有小的粒度时，异物相对于其体积具有相对大的表面积，这使得异物特别容易点燃。由于原料气体流中的移动，异物彼此摩擦就足够了。通常，当异物彼此摩擦时，异物也会带上静电，这会因放电导致另外的点火源。根据本发明，在二氧化硅的基础上添加过滤助剂可靠地抑制了在原料气体中的这种自燃。

异物可以例如包含金属或是金属，并且具有颗粒状、特别是片状、粉末状或烟雾状的构型。特别地，异物可以具有不完全氧化或甚至完全不氧化的构造。特别地，异物可以是钛粉或钛片。异物可以是未氧化或未完全氧化的金属异物。例如，在金属工件的增材制造过程中，当通过使用粉末状金属物质，从粉末床逐层地构建工件时，产生这种异物。在这种工艺中所使用的、可以在排气中导致可燃异物的典型金属是钛、铝、镁以及它们的合金、以及诸如结构钢、淬火钢和回火钢、高合金不锈钢的许多钢。在此提出的基于SiO₂的过滤助剂的添加已经证明特别适合于在使用钛和/或铝镁合金的增材制造工艺中抑制原料气体燃烧。例如，已知激光烧结工艺作为产生易于自燃的废气的增材制造工艺。

当添加时，过滤助剂可具有颗粒状，尤其是粉末状构型。这允许进入原料气体流中和/或进入过滤器装置中的过滤助剂的精确计量，特别是用于涂覆过滤器表面(预涂覆)的过滤助剂。此外，合适的过滤助剂允许使用简单的供给机构，例如瓣阀或加压气体供给。当添加细粒的过滤助剂时，可更有效地形成阻燃团聚物。

过滤助剂可被配置为将颗粒构型的含有金属的异物粘合成团聚物，特别是在600℃或更高的温度下，特别是在650℃或更高的温度下，特别是在700℃或更高的温度下，特别是在750℃或更高的温度下，特别是在800℃或更高的温度下。取决于过滤助剂，可以达到高达1000℃、特别是高达1250℃、特别是高达1500℃的温度，而不会过度抑制团聚物形成和/或在引起团聚物的分解或崩解至不希望的大的程度。形成的团聚物在所提及的温度范围内是不可燃的或仅具有难燃性，使得与常规的过滤器装置相比更高的操作安全性是可能的。许多SiO₂玻璃在高于600℃的温度下开始软化，然后可与异物一起形成团聚物。取决于SiO₂物质的构型，例如，通过加入添加剂或将其形成为玻璃泡沫，软化开始的温度可以以合适的方式变化。

在强烈加热时，团聚物可以变成类似于玻璃熔体的可流动构型，并且在低于玻璃化转化点的冷却之后，变成玻璃状或玻璃态构型。过滤助剂熔化并且由此捕获熔体中的异物，使得在这种状态下惰化已经发生。一旦熔体凝固，就形成玻璃态构型。特别地，可流动构型的形成可以在加热到600℃或更高，特别是650℃或更高，特别是1220℃或更高，特别是750℃或更高，特别是1320℃或更高的温度之后发生。在该方法中在低于转化温度下冷却之后，团聚物可具有玻璃态构型。这可以防止氧化剂与含有金属的异物接触。

特别地，过滤助剂可以是具有玻璃态构型或可以在热的影响下转化成玻璃态构型的物质。

具有玻璃态构型的基于二氧化硅的物质由固体制成并且具有非晶结构或至少部分晶体结构。这种玻璃以二氧化硅作为其主要成分并且其网状结构主要由二氧化硅形成。特别地，这些玻璃包括所谓的硅石玻璃。硅石玻璃可以以纯的形式存在，例如作为二氧化硅玻璃。如果希望较高的软化温度，石英玻璃也是可以想到的。除了硅石玻璃之外，可存在另外的组分，例如磷酸盐、硼酸盐等。

过滤助剂可具有以下物质中的至少一种作为主要组分：膨胀玻璃珠、玻璃粉、二氧化硅颗粒(SiO₂颗粒)、石英粉或这些物质中至少两种的混合物。特别地，非常合适的玻璃物质是由回收的废玻璃(回收玻璃)制成的那些，诸如膨胀玻璃或发泡玻璃。通过研磨废弃的玻璃碎并向其中添加粘合剂和/或膨胀剂来生产膨胀玻璃。这产生具有小的气体填充孔的大致圆形晶粒。可以生产粒度为0.04mm至16mm的膨胀玻璃。这些微粒具有闭合的孔结构。以类似的方式生产发泡玻璃、特别是发泡玻璃压载物。可生产膨胀玻璃或发泡玻璃，使得软化范围开始的温度和/或玻璃化转化温度的下限取600℃至750℃之间的值。

在燃烧的情况下，最初形成的仍为粉末状或颗粒状的过滤助剂和金属粉末的团聚物在热的作用下软化或熔化。可流动的玻璃熔体围绕含有金属的异物并使它们具有惰性。在熔体固化后，形成玻璃状结构，其中，含有金属的异物永久地包封在过滤助剂中或被过滤助剂包围。一旦形成可流动构型，金属的单独的自燃颗粒被过滤助剂结合(玻璃化)。处于玻璃化状态，与氧化剂、特别是与氧气(O₂)的反应很难或者根本不可能。特别的，所描述的类型的玻璃化过程发生在过滤助剂团聚物积聚的那些位置。特别地，当产生热时(例如在燃烧的情况下)，已经在过滤器表面上的原料气体侧上形成的并且还完全地或以任何比率地主要由过滤助剂团聚物形成的滤饼可以呈现出从粉末状或颗粒状构型到可流动的并且最终玻璃状的构型的这样一种相变。在操作期间，这种玻璃化过程也可以在团聚物收集区域中形成的本体圆锥体表面发生，导致包含在团聚物收集区域中的物质的有效惰性化。可以通过不时地用过滤助剂层涂覆形成在团聚物收集区中的本体物质锥体的表面来辅助这种玻璃化过程。

形成的团聚物可在燃烧的情况下，即，在氧化剂(通常为氧气)存在下，在高达650℃的温度下，特别是在高达750℃的温度下，特别是在高达850℃的温度下，特别是在高达1000℃的温度下，特别是在高达1250℃的温度下，特别是在高达1500℃的温度下保持化学稳定。

可以选择性地或特别地将氧化剂施加于团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器，或将氧化剂引入团聚物收集区域中，特别是反应区段和/或团聚物收集容器中。氧化剂的引入可自动进行，特别是依据控制系统或软件。可替代地或另外地，还可以设置成氧化剂的手动引入。特别地，具有足够高比例的氧气的气体或气体混合物可用作氧化剂。在最简单的情况下，引入的氧化剂可以是空气。将氧化剂引入团聚物收集区域中，尤其是引入反应区段和/或团聚物收集容器中具有如下效果：储存在团聚物收集区，特别是反应区段和/或团聚物收集容器中的物质可与氧化剂反应。这具体地引发了实际需要抑制或以任何速率控制的反应。在氧化过程中产生的反应热导致过滤助剂的温度升高。当温度达到或甚至超过过滤助剂的玻璃化温度时，过滤助剂变成可流动的玻璃态相，由此包封已经氧化的并且可能仍然存在的未氧化的团聚物。因此，如此实现的过滤助剂的相变导致团聚物收集区域中，特别是反应区段中和/或团聚物收集容器中的物质玻璃化，并因此使得该物质对进一步的氧化过程不敏感并且由此无害。在已经发生玻璃化后，当团聚物收集区域，特别是团聚物收集容器从过滤器装置移除时，因此可以避免储存在团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器中的物质不受控点燃的风险。这种措施允许储存在团聚物收集区域中的物质以有针对性和可控的方式从反应构型转换到惰性构型。可以通过每种情况下添加的过滤助剂和/或氧化剂的量来控制储存在团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器中的与氧化剂反应的物质的量。这在处置团聚物收集区域时，特别是在更换用于接收清除的物质的容器时，提高了人员的安全性。

氧气向团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器的施加或填充可以与过滤助剂向团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器的施加或填充以时控关系进行。特别地，过滤助剂向团聚物收集区域(24，92)和/或排放区域和/或反应区域的施加可在氧化剂之前，或可在将过滤助剂已施加于本体圆锥体或储存于团聚物收集区，特别是团聚物收集容器中的物质之后将氧化剂施加于团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器。特别地，可在与团聚物收集域联接的团聚物收集容器从其保持器分离并移除之前将氧化剂施加至团聚物收集区域，特别是反应区段和/或团聚物收集容器。然后，当团聚物收集区域中的物质在团聚物收集容器已被移除之后与大气中氧气接触时，通过玻璃化或转化至惰性氧化构型而使可燃物质或混合物无害，使得不再存在不受控的氧化或燃烧的风险。

在暴露于热之后，由过滤助剂和异物形成的团聚物具有包封异物并具有玻璃状构型的壳，使得不发生异物与氧化剂的接触。这可靠地防止原气空间、过滤器装置的原气空间上游的原气供应管线和/或过滤器装置下游的区域中、特别是团聚物收集区域或通向团聚物收集区域的管线中的燃烧。

在这种情况下，耐化学物质可以由过滤助剂形成，该过滤助剂可以在自燃异物可以点燃之前气密地包封或捕获这些自燃异物。由过滤助剂形成的耐化学物质甚至可在受热时变成可流动的，因此在异物点燃后使火焰烟雾化。特别地，二氧化硅玻璃在高温下作为熔体保持化学稳定，并且当暴露于氧气或其它氧化剂时不分解。特别地，二氧化硅玻璃甚至在高温下也不分裂出含氧官能性基团。

过滤助剂可以被设计成使得当将其加热至600℃或更高的温度，特别是650℃或更高的温度，特别是700℃或更高的温度，特别是750℃或更高的温度，特别是800℃或更高的温度时，其不分裂出可充当氧化剂的组分或化合物。特别地，过滤助剂可被设计成在高达1000℃的温度，特别是高达1250℃的温度，特别是高达1500℃的温度下保持化学稳定，特别是不分裂出可充当氧化剂的任何成分或化合物。

过滤助剂可具有10至30μm，优选地在15与25μm之间的平均粒度。平均粒度应理解为：过滤助剂的颗粒的主要部分具有在10μm与30μm之间的直径。所有数据是指X50值，即，50％的颗粒具有在每种情况下提及的范围内的直径。

取决于待过滤的原料气体，过滤助剂可以具有600℃或更高、特别是650℃或更高、特别是700℃或更高、特别是750℃或更高、特别是800℃或更高、并且高达1000℃、特别是高达1250℃、特别是高达1500℃的软化点或玻璃转化温度。在发生燃烧的情况下，这准许过滤助剂的相变，即，过滤助剂向可流动状态的转变，并且因此准许异物的玻璃化。由此，能够可靠地避免或停止燃烧。

该方法可以进一步包括将过滤助剂分布或雾化在原料气体空间和/该反应区域中，特别地，均匀分布在布置在原料气体空间和/或反应区域中的部件上，诸如均匀分布在过滤器装置的排放区域中的过滤器元件和原料气体空间壁上；特别地，均匀分布在在反应区段和/或团聚物收集容器中的区域中。

在该方法中，可以将含有异物并且已经积聚在过滤器表面上的团聚物清除并且收集和储存在团聚物收集区域中。可以设置成，团聚物收集区域用过滤助剂填充。

团聚物收集区域的填充可在团聚物收集区域储存预定量的团聚物时发生。这防止彼此相邻的团聚物的量超过预定量，从而降低团聚物点燃的风险。

在移除与团聚物收集区域联接的团聚物收集容器之前，团聚物收集区域可以用过滤助剂填充，使得收集在团聚物收集区或团聚物收集容器中的的含有异物的团聚物覆盖有过滤助剂层。在团聚物收集区域已用过滤助剂填充之后，团聚物收集区域可另外地用氧化剂填充，特别是在已将过滤助剂施加至团聚物收集区域中储存的物质之后且在移除团聚物收集容器之前。

团聚物收集容器可为仅供单次使用的一次性容器。在已经用过滤助剂和氧化剂填充团聚物收集区域之后，可以移除并丢弃团聚物收集容器。由于在加入氧化剂之后，在将团聚物收集容器从其保持器中移除之前，团聚物收集区域中清除的物质的玻璃化已经发生，因此确保所有物质都结合在团聚物收集容器中，并且其可以以常规方式安全地丢弃。

根据本发明的方法和装置可分别用于从过滤器装置，特别是以下类型之一的装置中的气体流中清除异物：

-用于移除在由粉末状金属起始物质制成的工件的增材制造过程中产生的废气的装置；

-用于消除在通过激光烧结工艺制造工件过程中产生的烟或烟气的装置；

-用于消除激光束焊接系统或其他焊接排烟系统中的空气污染物的装置；

-用于消除烟中，特别是在增材制造工艺或热工艺中产生的烟中的污染物的装置。

根据本发明的用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置包括在原料气体空间中具有至少一个过滤器表面的至少一个过滤器元件，含有异物的原料气体流可以被供给到该过滤器元件。进一步地，设置氧化剂供应装置，其适于将氧化剂供给到位于过滤器表面下游的过滤器表面的原料气体侧上的反应区域。氧化剂供应装置被设计成使得包含在从过滤器表面清除的物质中和/或原料气体流中的异物与反应区域中的氧化剂反应，以形成含有氧化物的异物。

上面参考根据本发明的方法给出的说明也类似地适用于根据本发明的过滤器装置。

特别地，氧化剂可以是空气或含有氧气的气体。特别地，反应区域可以位于原料气体空间的下游。特别地，当供应氧化剂时，反应区域可以被适配成相对于原料气体空间关闭或封闭。这些措施有助于确保原料气体空间保持基本不含氧化剂。

此外，过滤器装置可具有用于将传热流体供应到反应区域并在流动通过反应区域之后排出传热流体的设备。这样的布置有助于耗散由反应区域中的反应产生的热能。就此而言，传热流体还可以含有氧化剂，例如呈空气形式或呈具有预定氧含量的惰性气体的气体混合物形式。传热流体流动通过反应区域，即，其被供应至反应区域并从反应区域排出。

此外，过滤器装置可以包括团聚物收集区域，该团聚物收集区域被适配为接收从过滤器表面清除的物质。过滤器装置包括清除设备，例如加压气体清除设备，借助该清除设备，不时地清除积聚在过滤器表面上的异物或含有异物的团聚物。将清除的物质收集并储存在团聚物收集区域中。

特别地，团聚物收集区域可以具有第一封闭装置，该第一封闭装置可以被控制成使得它相对于原料气体空间下游的排放区域封闭原料气体空间，以用于移除从过滤器表面清除的物质、或在原料气体空间与排放区域之间建立连接。第一封闭装置可包括例如第一封闭构件，第一封闭构件设置在相对于其周围的原料气体空间的边界中。

通过控制第一封闭装置，可控制每单位时间从原料气体空间进入排放区域的物质的量，使得在反应区域中总是存在预定量的可氧化物质。因此，在可氧化物质的反应过程中产生的热的量可以维持在容许的范围内。

在某些实施例中，排放区域可以包含反应区域。在这种情况下，反应区域通常将位于第一封闭装置的下游。

氧化剂供给装置可以被配置为通向排放区域。

以此方式，可以确保原料气体空间保持基本不含氧化剂，因为氧化剂是在从过滤器表面清除的物质流动方向上在原料气体空间的下游供应的。特别地，为了支持于此，可以设置成，当氧化剂被供应至排放区域时，原料气体空间保持封闭至排放区域。

在另外的实施例中，排放区域可以包括第二封闭装置，该第二封闭装置在从过滤器表面上清除的物质的流动方向上设置在第一封闭装置的下游。然后，反应区域可位于第一封闭装置和第二封闭装置之间。

特别地，第二封闭装置可包括第二封闭构件，该第二封闭构件被配置成相对于下游的团聚物收集容器界定排放设备的反应区域。

在另外的实施例中，可以在反应区域中设置运送构件，以用于输送从过滤器表面清除的物质。这样的运送构件可以是机械操作的运送构件，特别是螺旋运送机或旋转阀。可替代地或另外地，可以在反应区域中设置斜面或斜坡，从过滤器表面清除的物质将通过该斜面或斜坡落下。此外，可想到在反应区域中设置流化装置作为运送构件。提及的所有这些措施可以彼此组合。运送构件可以被设计成使得从过滤器表面清除的物质的输送方向可以颠倒。

在另外的实施例中，排放区域可以包括团聚物收集容器。特别地，可以设置成团聚物收集容器包括反应区域。

例如，用于移动从过滤器表面清除的物质的至少一个构件可以设置在团聚物收集容器中。这样的构件可以是例如机械操作构件，特别是螺旋运送机或混合器。还可想到将该构件设计为流化装置或该构件包括流化装置。此外，可想到可移动地支撑团聚物收集容器，例如可枢转地、可旋转地或可摇动地支撑团聚物收集容器。上述实施例也可以组合。

此外，在某些实施例中，可以设置温控装置，通过该温控装置可以对反应区域进行温控，特别是加热和/或冷却。此外，可以设置成，反应区域包括用于开始异物与氧化剂的反应的点火装置。

在另外的实施例中，过滤助剂供给设备可以设置有用于供给过滤助剂的过滤助剂供给管线，该过滤助剂供给管线通向原料气体空间和/或原料气体空间上游和/或下游的原料气体流中。该过滤助剂被设计成用于抑制异物与氧化剂、特别是与氧气的反应。该过滤助剂可以是例如无机物质，特别是基于二氧化硅或碳酸钙的无机物质。

过滤助剂可以被供应至原料气体空间上游的原料气体流、原料气体空间、过滤器表面、排放区域、特别是反应区域和/或用于从过滤器表面清除的物质的收集区域(在下文中也称为团聚物收集区域)。

过滤助剂供给设备可以被设计成使得过滤助剂在热的作用下在面向原料气体空间或反应区域的过滤器表面上和/或在原料气体空间壁或反应区域壁上形成玻璃状保护层，和/或使得过滤助剂可以按以下方式分布在原料气体流中：在热的作用下，在过滤器表面的上游和/或下游的原料气体流中，特别是在排放区域中，或在过滤器表面上形成过滤助剂和异物的玻璃状团聚物。

过滤器装置可进一步包括团聚物收集容器，其与团聚物收集区域联接并设置在过滤器装置的底侧上，团聚物收集容器具有过滤助剂进入开口，过滤助剂可通过该进入开口被供给至团聚物收集容器中。由此，团聚物收集容器可形成团聚物收集区域。

过滤器装置可以具有第一管线，氧化剂可以通过该第一管线从氧化剂储器和/或过滤助剂可以通过该第一管线从过滤助剂储器递送到原料气体空间中和/或通向原料气体空间的原料气体管线中和/或反应区域中或反应区段中，并且特别地具有第二管线，氧化剂可以通过该第二管线从氧化剂储器和/或过滤助剂通过该第二管线从过滤助剂储器递送到团聚物收集容器中。氧化剂可以是空气或含氧气体混合物，其中，当将氧化剂引入团聚物收集容器中时，氧化剂使位于团聚物收集容器中的物质经受氧化剂。如果需要，氧化剂的引入也可以经由与第二管线不同的第三管线进行。

反应区域或反应区段可定义为将原料气体空间与团聚物收集容器相连接的过滤器装置的一部分。反应区域被设计成允许从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应，以便允许受控的并且因此安全的反应在反应区域发生。为此目的，反应区域可以形成有氧化剂入口，通过该氧化剂入口可以将氧化剂引入反应区域。可以经由同一入口或经由不同入口将过滤助剂或灭火剂还引入反应区域中。反应区域可以被设计为是可关闭的，例如通过一个或更多个切断阀或一个切断装置(诸如旋转阀)，使得清除的物质的量可以被适当地控制，使得反应区域中的反应不超过预定的强度。此外，反应区域可具有废气出口，包括氧化残余物(诸如烟灰和其他异物颗粒)的过量氧化剂可通过该废气出口从反应区域排出。反应区域也可包括输送构件，例如螺旋运送机、流化盘或运送带。螺旋运送机旋转以将清除的物质运送通过反应区域。流化盘例如为片材或格栅，气体运送介质可穿过该流化盘，使得位于流化盘上或上方的清除的物质输送至反应区域出口。该运送带具有相同的功能，但是以不同的方式实现该功能。

过滤器装置可包括将第二管线连接到第一管线的物质换向器。这允许选择性地将过滤助剂引入原料气体空间和团聚物收集容器两者中。当运行根据本发明的过滤器装置时，这增加了操作者的安全性。

物质换向器可以是可控的，使得过滤助剂流可以选择性地穿过第一管线和/或第二管线。优选地，为此目的，可以使用自动控制装置。可替代地，物质换向器还可以由操作人员致动，该操作人员手动地操纵物质换向器并且因此将过滤助剂流引入第一管线和/或第二管线中。

团聚物收集容器可包括氧化剂进入开口，氧化剂，特别是空气或含氧气体混合物可通过该氧化剂进入开口引入团聚物收集容器中。通过添加氧化剂，可选择性地活化储存在团聚物收集容器中的可氧化物质，以通过借助过滤助剂的玻璃化和/或将可氧化物质转化成弱反应性的或惰性的氧化物质而使可氧化物质无害。当更换团聚物收集容器时，这增强了维修人员的安全性。

过滤器装置还可包括通入团聚物收集容器的氧化剂进入开口中的氧化剂管线。可自动或手动地通过氧化剂管线选择性地将氧化剂递送至团聚物收集容器中。自动应理解为是指控制单元控制氧化剂的供给。在手动供给的情况下，这通过维修人员操作开关或杆，以将氧化剂引入团聚物收集容器中来完成。在某些实施例中，第二管线可同时用作氧化剂管线。例如，将过滤助剂引入团聚物收集容器中可与将氧化剂施加至团聚物收集区域中的物质同时进行。还有可能将过滤助剂引入团聚物收集容器中并且在时间上相继地将氧化剂施加到位于该团聚物收集容器中的物质上，例如通过第二管线中的另外的阀门。例如，可首先将氧化剂引入团聚物收集容器中，随后引入过滤助剂。

过滤器装置还可以包括计量装置，该计量装置被配置成调整过滤助剂的预定的量。这允许将过滤助剂精确地递送到过滤器装置中，由此增加过滤器装置的运行安全性。

根据本发明的方法的上述实施例和优点还适用于根据本发明的用途和根据本发明的过滤器装置。

下文将通过示例性实施例更详细地解释本发明和本发明的具体实施例。

附图说明

图1示出了根据本发明的过滤器装置的侧视图。

图2以相对于图1的视图旋转90度的侧视图示出了图1的过滤器装置。

图3示出了用于图1和图2的过滤器装置的计量单元的详细图示。

图4示出了图1的过滤器装置的一个端部的详细图示。

图5示出了根据本发明的方法的示意性流程图。

图6示出了通过反应区段连接至过滤器装置出口的团聚物收集容器。在该反应区段中，布置有用于运送从过滤器表面清除的物质的螺旋运送机。

图7示出了通过反应区段连接至过滤器装置出口的团聚物收集容器。两个切断构件布置在该反应区段中。

图8示出了通过反应区段连接至过滤器装置出口的团聚物收集容器。旋转阀布置在该反应区段中，并且两个切断构件布置在该反应区段下游，在流动方向上两个切断构件一前一后布置。

图9示出了从过滤器表面清除的物质，该物质通过切断构件被导入团聚物收集容器中并且在这样做时穿过氧化剂流。

图10示出了经由反应区段连接至过滤器装置出口的团聚物收集容器。反应区段具有切断构件。该切断构件的下游是氧化剂入口，并且在该切断构件的更远下游处，点火装置布置在该反应区段中。

图11示出了具有布置在其外壁上的调节元件(加热元件和/或冷却元件)的团聚物收集容器。

图12示出了团聚物收集容器，其在朝向底部的区域中具有氧化剂端口，氧化剂可通过所述氧化剂端口引入位于从过滤器表面清除的物质下方的团聚物收集容器中。

图13示出了具有一个或更多个混合器臂的团聚物收集容器，一个或更多个混合器臂移动团聚物收集容器中的从过滤器表面清除的物质并且因此实现物质与氧化剂的有利混合。

图14示出了团聚物收集容器，该团聚物收集容器可绕旋转轴旋转，特别是可绕水平旋转轴旋转，使得从过滤器表面清除的物质与氧化剂混合。

图15示出了反应区段的示意图。

图16示出了用于已被清除的物质的氧化的反应空间。

图17示出了反应空间的另一示例。

图18示出了反应空间的漏斗形实施例。

图19示出图15中示意性示出的具有相应元件的反应区段。

图20示出了具有水平定向的混合和输送装置的反应区段。

图21示出了通过图20的反应区段的中心部分的截面图。

具体实施方式

图1和图2以相对彼此旋转90度的侧视图示出了根据实施例的用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置10。过滤器装置10包括过滤器单元12(图1中未示出，在图2中示出了过滤器单元12的过滤器元件14中的一个)。过滤器单元12安装在壳体18的上部中的原料气体流入开口16上方，为了清楚起见，已经部分地省略了原料气体流入开口16。如图2中示意性表示的，过滤器单元12包括被构造为刚体过滤器或干式过滤器的多个过滤器元件14，多个过滤器元件14附接至共用保持器并且在竖直方向上彼此平行地延伸，图2示出了在其安装位置处的过滤器元件14中的一个。过滤器元件14中的每一个具有受到原料气体作用的至少一个过滤器表面。在图1中，受到原料气体作用的过滤器表面位于相应的过滤器元件14中的一个的外部。

在图1和图2所示的包封原料气体空间15的壳体18的下部，除了原料气体供给开口16之外，还形成有过滤助剂供给开口20和原料气体空间开口22。这些开口16、20、22大体位于下壳体部分18的上部区域18a中的相同水平处。可替代地或另外地，在原料气体空间15中的原料气体的流动方向上，过滤助剂供给开口20可以布置在原料气体流入开口16的下游或布置成邻近原料气体流入开口16，使得在原料气体到达过滤器元件14之前，原料气体与过滤助剂混合。由于过滤助剂的火焰压制效果，过滤助剂还可以被称为灭火剂。在图1中，在原料气体流入开口16上方(即，在过滤器单元12的方向上)示出了这种过滤助剂供给开口20′。接合在区域18a下方的区域18b中，壳体18采取具有向下渐缩的侧壁的漏斗的形式。向下邻接壳体18的是收集区域24，已由过滤器元件保留的含有异物的物质在其穿过布置在收集区域24的最低点处的处置开口26和处置漏斗28进入真空运送装置30中并且被丢弃(见图1中的箭头32)之前，被收集在收集区域24中。

在原料气体中，由于原料气体携带有可燃异物，故惰性气体用作用于原料气体的载气，即，在载气中，氧气和其他可以充当氧化剂的物质的比例保持在预定阈值以下。因此，在原料气体空间15中，氧气和可以充当氧化剂的其他物质的比例也保持在预定阈值以下。因此，携带可燃异物的原料气体的过滤在惰性条件下进行，即，在物质从原料气体空间15排出之前，异物不与诸如氧气的氧化剂接触。

处置漏斗28可以在其最低点处通过阀34关闭，阀34仅在含有异物的物质要从收集区域24排出时短暂地打开。为了确保在收集区域24中收集的异物的处置，这些异物在没有过滤助剂的情况下通常易于自燃，倾斜的流化盘36定位在收集区域24中，气体经由端口38被供应至流化盘36。连接到端口38的是鼓风机(仅示意性地表示为40)，加压气体或惰性气体通过该鼓风机被导入流化盘36中。在鼓风机40中产生的气体流被调节成使得，一方面，收集在收集区域24中的物质被松散到一定程度，即，该物质容易自由流动并且因此可以经由处置开口26被容易地移除，但是，另一方面，这种物质不能从收集区域24返回到壳体18中或原料气体空间15中。

由箭头44示意性表示的携带有待由装置10分离的异物的原料气体流经由原料气体供给管线54通过原料气体流入开口16进入由壳体18包封的原料气体空间15，该原料气体空间15在其上侧由过滤器单元12的原料气体侧界定。在进入原料气体空间15之后，将原料气体流44输送到过滤器单元12。在壳体18的与原料气体进入开口16相反的一侧上是过滤助剂供给开口20，通过过滤助剂供给开口20可以将过滤助剂从储器或储存容器72供给至原料气体空间15中。可以在原料气体空间15被充入原料气体流44之前，将过滤助剂引入原料气体空间15中。然后，特别地，引入的过滤助剂积聚在过滤器元件14的过滤器表面上和/或原料气体空间15的壁上，其中，它们各自均形成过滤助剂层(预涂覆层)。穿过过滤助剂供给开口20进入原料气体空间15的过滤助剂的流由图1中的箭头45表示。

可替代地或另外地，过滤助剂供给开口52可以布置在原料气体供给管线54中。原料气体供给管线54与原料气体流入开口16连接。这允许过滤助剂在其进入过滤器装置10的原料气体空间15之前被引入到原料气体流44中。这导致包含在原料气体流44中的异物与过滤助剂的有利混合，以便提高原料气体的自燃阈值。可选地，挡板或分配器板56可以设置在过滤助剂供给开口52附近，使得过滤助剂均匀地分布在原料气体流44中。为此目的，将过滤助剂流引导到分配器板56上，由此过滤助剂的颗粒“混乱地”(即，以非预定路径)从分配器板56弹回，并且分布在原料气体流44中。相应的分配器板还可以布置在过滤助剂供给开口20或20′处的原料气体空间15中，这使得过滤助剂能够均匀分布，特别是均匀分布在过滤器元件14的过滤器表面上。在这种情况下，分配器板可布置在过滤助剂供给开口20处，使得从分配器板弹回的过滤助剂的颗粒在过滤器元件14的方向上经过并粘附至过滤器元件14的过滤器表面。

在漏斗形壳体区域18b的下部，存在与水平延伸通过壳体18b的环形管线46连通的端口48。环形管线46位于收集区域24的上方，并且特别地，总是收集在收集区域24中的物质的上方。连接到端口48的是另外的鼓风机50，鼓风机50也仅在图2中示意性地表示。鼓风机50可以包括例如侧通道压缩机，鼓风机40也是如此。在优选实施例中，鼓风机50在过滤器装置10的运行期间持续地运行。端口48和环形管线46是用于过滤器装置10的可选特征。在提供惰性气体作为原料气体的载气的情况下，惰性气体也经由环形管线46进入原料气体空间15内。

与过滤器单元12联结的是加压气体清除单元(图中未示出)，该加压气体清除单元位于过滤器元件14上方的过滤器单元12的清洁气体侧上。在一定的时间间隔，加压气体清除单元作用在相应的过滤器元件14上，使得过滤器元件14经受来自其清洁气体侧的压力冲击。压力冲击导致积聚在相应的过滤器元件14的原料气体侧上的过滤器表面上的诸如过滤助剂和容易自燃的异物的异物从过滤器元件14脱离并由于它们的重力而脱落。

特别地，过滤助剂可以是具有玻璃状或玻璃态构型或能够在热作用下转化成玻璃态构型的物质。具有玻璃状构型的二氧化硅基物质由固体制成并且具有非晶结构或至少部分晶体结构。这种玻璃以二氧化硅作为其主要成分并且其网状结构主要由二氧化硅形成。特别地，这些玻璃包括所谓的硅酸盐玻璃。硅酸盐基础玻璃可以以纯的形式存在，例如作为石英玻璃或硅石玻璃。除了硅酸盐基玻璃之外，可存在另外的组分，例如磷酸盐、硼酸盐等。

图3示出了计量单元70，该计量单元70用于将过滤助剂供给到过滤器装置10中或原料气体流44中。计量单元70具有储存容器72，储存容器72可以经由填充开口74填充有过滤助剂。储存容器72在其下端具有出口76，当需要时从出口76抽出过滤助剂。出口76优选地布置成使得过滤助剂仅通过重力被尽可能远地运送至出口76。储存容器72固定在保持器78中。保持器78可以设置有一个或更多个重量传感器79，通过重量传感器79可以确定储存容器72的填充水平。从这个填充水平，控制单元110可以快速且准确地确定有多少过滤助剂已经被供给至原料气体空间15。

固体注射器80设置在出口76处并且是可控制的，以将过滤助剂从固体注射器80经由连接管线82输送至阀84并且然后输送至过滤助剂供给开口20、20′和52中的一个或更多个。固体注射器80可以气动地操作，使得过滤助剂借助于加压气体被输送通过连接管线82。在图3中，连接管线82可选地包括物质换向器86，换向器86准许将过滤助剂流引入供给管线88。供给管线88连接到对接板98中的供给开口90，允许过滤助剂被输送到与团聚物收集区域24联结的团聚物收集容器92中。另一阀94设置在靠近供给开口90的供给管线88中，以控制过滤助剂供给到团聚物收集区92中。

优选地，阀84、94可以是瓣阀或盘阀。可替代地，团聚物收集容器92本身可以具有供给开口(未示出)，该供给开口连接到供给管线88和阀94。可替代地，供给管线88可以通过另外的固体注射器(未示出)直接连接到储存容器72。在这种情况下，可以在不同的压力下将过滤助剂同时引入原料气体流44和团聚物收集区域92中。这允许更有效地控制过滤器装置并且进一步增强过滤器装置10在操作过程中的安全性。

图4示出了过滤器装置10的另一实施例，其中，团聚物收集容器92布置在下壳体区域18b中，代替处置漏斗28和与其连接的真空运送装置30。在下壳体区域18b和团聚物收集容器92之间布置有排放瓣阀96和对接板98，异物通过排放瓣阀96从原气空间15排出到团聚物收集容器92中。对接板98允许团聚物收集容器92与排放瓣阀96的气密连接。团聚物收集容器92具有用于检查团聚物收集容器92的填充水平的填充水平传感器100。例如，填充水平传感器100可触发指示团聚物收集容器92需要被排空的信号，或者来自填充水平传感器100的数据可用于通过控制单元110控制固体注射器80、物质换向器86和阀94，使得过滤助剂被引入团聚物收集容器92中，以在存在于团聚物收集容器92中的颗粒上构建过滤助剂的阻挡层。这降低或完全抑制团聚物收集容器92中的颗粒自燃的趋势。也可以定期多次将过滤助剂引入团聚物收集容器92中，使得异物层和过滤助剂层交替。

此外，氧化剂管线114通向团聚物收集容器92的氧化剂进入开口118。氧化剂管线114可用于将诸如空气或含氧气体的氧化剂(在图4中示意性地表示为112)引入团聚物收集容器中。氧化剂进入开口118包括阀116，因此，可控制或调节氧化剂112向团聚物收集区92的供应。阀116可为例如瓣阀或盘阀的形式。

特别地，可以设置成与将过滤助剂引入团聚物收集容器92中成时间关系的将氧化剂112供应到团聚物收集区域92。特别地，可以设置成在先前已将过滤助剂引入团聚物收集容器92中之后，将氧化剂供应到团聚物收集容器92。也可设置成在将团聚物收集容器92从对接板98移除之前，将氧化剂供应到团聚物收集容器92，例如用新的团聚物收集容器更换满的团聚物收集容器92。通过将氧化剂供应到团聚物收集容器92，特别地促进团聚物收集容器92中存在的物质的氧化。这具有以下效果：一方面，存在于团聚物收集容器92中的可燃异物中的一些转化成惰性氧化形式，并且另一方面，由于在氧化过程中产生的热，过滤助剂转化成玻璃相，由此，仍然存在于团聚物收集容器92中的物质(无论是否是可燃的)被包封在或截在玻璃态涂层中。这种玻璃化阻止残留的可燃异物进一步与氧化剂接触，因此将团聚物收集容器92中的物质转化成无害的化学惰性构型。

可替代地或者另外地，也可以通过供给管线88，例如通过团聚物收集容器92上游的供给管线88中的合适分支将氧化剂112引入团聚物收集容器92中，在这种情况下，可以不需要团聚物收集容器92中的单独的氧化剂进入开口118。

通过添加氧化剂112，可以有目的地触发或引发团聚物收集容器92中的滤出的异物的氧化。这种有目的地触发的氧化反应的强烈程度可以通过添加的氧化剂112的量和成分很好地控制。此外，如果有必要，可以添加大量的过滤助剂，以吸收过量的热能并且由此玻璃化团聚物收集容器92中的现存的反应性物质。以这种方式，在团聚物收集容器92中，可以实现将可燃物质转化成弱反应性的或惰性的且无害的物质的有效且良好可控的可能性。这增加了在过滤器装置的运行过程中的安全性。

当过滤器元件14被清除时，将加压气体在与原料气体流的流动方向相反的方向引入过滤器元件14中，由此异物通过压力冲击从过滤器元件14中冲出并且通过下壳体区域18b落入团聚物收集容器92中。一旦填充水平传感器100指示团聚物收集容器92已达到预定最大水平，则关闭排放瓣阀96。然后，手动或通过控制单元110，打开阀94，驱动物质换向器86，并且启动固体注射器80，使得将过滤助剂通过连接管线82、物质换向器86、供给管线88、阀94和对接板98从储存容器72输送到团聚物收集容器92中。将过滤助剂到团聚物收集容器92中，直到已将预定量的过滤助剂引入团聚物收集容器92中，这根据由保持器78中的重量传感器确定的储存容器72的重量降低来确定。优选地，该量对应于团聚物收集容器92中的过滤助剂的阻挡层的预定厚度，例如约2cm高的过滤助剂的阻挡层。接着，关闭阀94。此后，可将氧化剂112通过氧化剂管线114和氧化剂进入开口118引入团聚物收集容器92中。当可燃异物与氧化剂112反应时，过滤助剂被加热以使异物玻璃化，由此防止异物进一步反应。团聚物收集容器92可以从过滤器装置10移除，而团聚物收集容器92中的异物不会自燃。过滤助剂的阻挡层确保团聚物收集容器92中的异物不会自燃。当阻挡层已经呈现玻璃态构型时，诸如在暴露于火中的热之后，尤其如此。团聚物收集容器92可通过升降装置99从过滤器装置10下降。

供应过滤助剂和氧化剂的另一顺序也是可能的，即，首先将氧化剂引入团聚物收集容器92中，以使异物氧化，并且随后，当发生氧化反应时，将过滤助剂的阻挡层施加至氧化的异物。

还可设置成通过共用开口将过滤助剂和氧化剂引入团聚物收集容器92中。换言之，可以将过滤助剂供给开口90以及氧化剂进入开口118组合到共用开口中。这使得进入团聚物收集容器92的入口开口的数量减少。

具体地，控制单元110通过数据线或控制线连接至重量传感器79、固体注射器80、阀84、94、物质换向器86、以及排放瓣阀96，以便驱动或操纵它们。

图5示意性地示出了在过滤器装置10中干式过滤携带异物的气体流或原料气体流的工艺顺序。特别地，过滤器装置10用于清除在增材制造技术中产生的排气，其中，排气构成原料气体。对此，在步骤102中，通过原料气体流入开口16，将原料气体流44供应到布置在过滤器装置10中的过滤器单元12和原料气体空间15。在这种情况下，原料气体流44包含自燃异物，诸如当与氧气建立接触或在机械能的作用下倾向于自燃的粉末状或片状金属粉尘。在步骤104中，通过过滤助剂供给开口20、20′和52中的至少一个，将过滤助剂供应到原料气体流44和/或过滤器元件14，该过滤助剂与原料气体流44中的异物混合，由此减轻自燃的趋势。过滤助剂的软化点为500℃或以上。一旦超过软化点，过滤助剂就变成玻璃态或玻璃态构型并且通过相关联的从松散积聚的固体的团聚物到具有玻璃态构型的均匀固体的相变使异物玻璃化。换言之，过滤助剂用玻璃层包封异物，使得形成了过滤助剂和异物的团聚物。因此，有效地防止了将氧化剂供应到异物。

图6示出了团聚物收集容器92，其经由反应区段120连接至过滤器装置10的收集区域24，在这种情况下，反应区段120构成反应区域。反应区段120包括输送构件，在本实施例中为螺旋运送机122，以用于运送/输送从过滤器表面清除的物质(在以下段落中简称为清除的物质139)。反应区段120可以具有与其联结的属于对应的封闭或切断装置的一个或更多个切断构件124、126、128。第一切断构件124和可选的切断构件126布置在收集区域24和反应区段120的入口之间，该入口在物质流动方向上(即，在清除的物质139从过滤器装置10的原料气体空间向团聚物收集容器92的输送方向上)布置在反应区段120的开始处。布置在第一切断构件124下游的可选的切断构件126使反应区段120能够相对于过滤器装置的收集区域24利用锁的功能安全地封闭，使得含有氧化剂的气体不能进入原料气体空间15。清除的物质139从收集区域24通过切断构件124落入反应区段120的前部(上游)部分130中，通过螺旋运送机122将清除的物质139从反应区段120的前部(上游)部分130进一步运送。在该示例性实施例中，螺旋运送机122布置成从前部部分130倾斜地向上运送清除的物质139，例如以相对于水平面成20度与80度之间的角度。在物质流动方向上的螺旋运送机122的上端部或下游端部或“后”端处，清除的物质139落入反应区段120的后部部分或下游部分132中。后部部分132布置在团聚物收集容器92上方。在后部部分132和团聚物收集容器92之间，切断构件126和128在物质流动方向上串联连接，其中，这些切断构件之一是可选的。

可选地，氧化剂入口212可以设置在螺旋运送机122的区域中的反应区段120中。通过氧化剂入口212，可以将氧化剂引入反应区段120中，即，引入螺旋运送机122的区域中，在该区域中，氧化剂与由螺旋运送机122输送的清除的物质139混合并且引起清除的物质139的氧化反应。这将清除的物质139氧化成弱反应性的或惰性的物质141。除了氧化剂，弱反应性的或惰性的流体(例如氮气(N2))也可以经由氧化剂入口212引入，主要地，以除去在反应过程中产生的热。废气出口218设置在螺旋运送机122的下游端部，过量氧化剂与氧化过程中产生的热、氧化剂残余物(例如烟灰)和其他物质一起通过废气出口218从反应区段120排出。将氧化剂引入螺旋运送机122中具有的优点是不必通过氧化剂流进行流化，因为经清除的物质139与氧化剂的混合通过螺旋运送机122机械地发生。因此，不必分批计量清除的物质139，因为在任何给定的时间只有小部分的清除的物质139可以与氧化剂反应。换言之，由此可以实现连续氧化。此外，过滤助剂入口214(也可以被称为过滤助剂进口)可以布置在反应区段120中，使得过滤助剂或灭火剂可以被引入螺旋运送机122的区域中的反应区段120中。在图6所示的实施例中，过滤助剂入口214位于氧化剂入口212的下游。因此，添加过滤助剂主要充当一种防护措施，以确保高度放热的氧化反应不会失去控制，并且散热。

切断构件124、126、128允许在任何给定的时间控制穿过反应区段的清除的物质139的流动，并且因此影响在清除的物质139与氧化剂142反应时产生的热。在一些实施例中，切断构件和/或传热流体流的控制本身可足以控制所产生的温度，由此消除对进一步过滤助剂的添加的需求。切断构件、特别是切断构件124和可选地切断构件126的另外的方面是没有氧化剂可以从反应区段120进入过滤器装置10、特别是原料气体空间15。

在图6中，另外地，团聚物收集容器92具有气体入口134(标识为空气入口)和气体出口136(标识为空气出口)。具体地，气体入口134和气体出口136设置在盖137中，盖137布置在反应区段120的后部部分132处。团聚物收集容器92附接到盖137，使得在团聚物收集容器92和盖137之间的过渡处没有流体或固体可泄露。通过气体入口134将氧化剂引入团聚物收集容器92中，以允许清除的物质139与氧化剂反应，以形成弱反应性的或惰性的物质141。该反应产生热，其通过来自气体出口136的氧化剂流从团聚物收集容器92中移除。也可通过气体入口134将过滤助剂引入团聚物收集容器92中。团聚物收集容器92的这种构型可设置成补充或替代上述反应区段的构型。

切断构件124、126、128允许反应区段120与收集区域24和团聚物收集容器92隔开。特别地，它们能够具体控制每单位时间反应区域中存在的可氧化物质的量，并因此控制每单位时间生成的反应热。一旦切断构件124，126，128确保至少第一封闭装置和可选的第二封闭装置关闭，就可以将氧化剂通过氧化剂入口212引入反应区段120中。优选地，切断构件124、126、128可以是切断阀、瓣阀、滑块、门、或夹管阀的形式。夹管阀具有弹性管，该弹性管被压缩或挤压，由此减小该弹性管的直径，以用于减少通过该管的流动。例如，螺旋运送机122可形成为类似于阿基米德螺旋。

如果在反应区段120的上游端部处的切断构件124、126和/或在下游端部处的切断构件128、126被配置成具有锁的功能，将是特别有利的。然后，相对于氧化剂分别进入原料气体空间15或进入布置在下游的团聚物收集容器92的通道，反应区段120可变成分别独立于上游端部处的第一封闭装置的运行状态和下游端端处的第二封闭装置的运行状态。这允许氧化剂被连续地引入反应区段120，而不需要分别与第一封闭装置和第二封闭装置的切断构件同步。这种锁的功能对于在反应区段120的上游端端的第一封闭装置尤其有利，因为因此可防止氧化剂进入原料气体空间15。该锁的功能可以例如通过第一封闭装置和/或第二封闭装置来实现，第一封闭装置和/或第二封闭装置在这种情况下具有分别一个接一个布置的两个切断构件124、126和126、128。

图7示出了收集区域24和团聚物收集容器92之间的反应区段120的另一可能实施例。反应区段120位于切断构件124和128之间，切断构件124和128在反应区段入口和反应区段出口之间界定反应区段120。反应区段120具有在反应区段入口处的第一切断构件124与反应区段出口处的第二切断构件128之间的斜面。在所示的示例中，斜面是垂直的，但是它也可以以任何角度倾斜。此外，还见图6，反应区段120可包含氧化物入口212、过滤助剂入口214和废气出口218。在清除的物质139的物质流动方向上，过滤助剂入口214可以位于氧化剂入口212的下游。此外，氧化剂入口212和过滤助剂入口214布置在反应区段120的第一侧上，并且废气出口218布置在反应区段的第二侧上，第二侧优选地与第一侧相对。相反的布置也是可能的。切断构件124的下游是在物质流动方向上的可任选的切断构件126，其中，可选的切断构件126在物质流动方向上布置在氧化剂入口212的上游、过滤助剂入口214的上游以及废气出口的上游。

还如图6所示，团聚物收集容器92位于反应区段出口处。气体入口134形成氧化剂入口，并且气体出口136形成氧化剂出口。气体入口134和气体出口136如图6中所示形成。在这种情况下，气体入口134和气体出口136布置在盖137中，使得它们设置在物质入口138的不同侧上，通过物质入口138，将清除的物质139引入团聚物收集容器92中。气体入口134和气体出口136的这种布置是特别有利的，因为空气或氧化剂流动通过清除的物质139的物质流。这使得此时仍具有高反应性的物质能够使用受控氧化转化成弱反应性的或惰性的物质141。惰性物质然后储存在团聚物收集容器92中，并可由维护人员安全地从团聚物收集容器92中移除，或者如果团聚物收集容器92被配置为一次性容器则可与团聚物收集容器92一起丢弃。此外，可通过气体入口134将过滤助剂或灭火剂引入团聚物收集容器92中，从而在移除团聚物收集容器92时，将惰性物质141与环境空气隔开。

反应区段120和团聚物收集容器92各自均形成反应区域的一部分。该反应区域可以位于反应区段120和团聚物收集容器92两者的部分中，或者可以仅位于它们的一部分中。

在图7中，反应区段120定向成使得清除的物质139由重力通过垂直于盖137设置在其中的盖平面定向的管落入团聚物收集容器92中。该管也可相对于盖平面倾斜定向，只要该管中的物质到达团聚物收集容器92而不陷在管中，优选地相对于盖平面以20至90度之间的角度定向。

图8示出了另一示例性实施例。同样在图8中，反应区段120将收集区域24连接至团聚物收集容器92。在该实施例中，第一封闭装置具有在物质流动方向上位于反应区段120上游的旋转阀140。旋转阀140之后是另外的切断构件124，在这种情况下，另外的切断构件124是可选的。切断构件128跟随反应区段120。一旦清除的物质139已经过切断构件128，它就落入团聚物收集容器92中。除非另外指出，否则相同的元件设置有相同的附图标记，即，盖137还包括气体入口134和气体出口136。

旋转阀140允许控制清除的物质139的物质流动，并且因此当清除的物质与空气或氧化剂反应时，控制和/或影响产生的热。旋转阀140具有旋转轴，叶轮可绕该旋转轴旋转，叶轮的旋转可由控制单元110控制。在该实施例中，旋转轴水平地定向。然而，旋转轴的其他定向也是可能的。

此外，还见图6，反应区段120可包括氧化剂入口212、过滤助剂入口214和废气出口218。在清除的物质139的物质流动方向上，过滤助剂入口214可以位于氧化剂入口212的下游。此外，氧化剂入口212和过滤助剂入口214布置在反应区段120的第一侧，废气出口218布置在反应区段的第二侧，第二侧优选与第一侧相对。相反的布置也是可能的。

图9示出了反应区段120的后部部分132，其中，切断构件128和团聚物收集容器92在物质流动方向布置在下游。图9示意性地示出了清除的物质139如何从切断构件128的方向落入团聚物收集容器92中。这样，掉落的清洁物质139穿过从气体入口134流到气体出口136的氧化剂流142。当它掉落穿过氧化剂流142时，清除的物质139与氧化剂反应，由此转化成弱反应性的惰性和/或惰性物质141。由反应产生的热连同氧化剂流一起通过气体出口136移除，该氧化剂流通常包含氧化剂(例如氧气)和惰性组分(例如氮气或惰性气体)的混合物。清除且现在是惰性的物质141收集在团聚物收集容器92的底部。为了进一步提高安全性，抑制火焰形成或蔓延的过滤助剂(下文也称为灭火剂)可通过气体入口134或通过单独的过滤助剂入口(未示出)进入团聚物收集容器92。过滤助剂降低了仍可能存在于惰性物质141中的可燃物质的浓度，并且设置成通过湍流使残留的可燃物质与氧化剂接触，使得实现尽可能完全的转化。过滤助剂还有助于吸收反应热。可将过滤助剂以一定时间间隔引入团聚物收集容器92中，使得在团聚物收集容器92中惰性物质层141和过滤助剂交替。一旦团聚物收集容器92被充分填充，则通知维护人员可将团聚物收集容器92移除或排空。此后，新的团聚物收集容器92或之前的团聚物收集容器92可再次布置在反应区段120处并填充有惰性物质141。

图10示出了另一示例性实施例。在这种情况下，反应区段120具有S形构型。在收集区域24与反应区段120的前部部分130之间，布置第一切断构件124，以便控制清除的物质的流动。气体入口134(氧化剂或空气可通过气体入口134引入反应区段120中)也布置在前部部分130中。具体地，气体入口134布置成使得氧化剂流可以与反应区段120的中部部分143同轴地被引入反应区段120中。因此，清除的物质139已经在第一步骤中反应。在清除的物质139仅与氧化剂142较差或部分反应的情况下，点火源144布置在反应区段120的中部部分143中。点火源144向清除的物质139和氧化剂的混合物提供外部能量输入，使得清除的物质139被氧化并因此转化成惰性物质141。此外，在点火源144的下游，可以通过过滤助剂入口214将过滤助剂或灭火剂引入惰性物质流141中。现在，弱反应性或惰性差这种物质141落入团聚物收集容器92中。气体出口136布置在盖137处。通过气体出口136，将过量的氧化剂连同在清除的物质的氧化过程中产生的反应热和氧化残余物从团聚物收集容器92排出。

图10的反应区段120在前部部分130中具有竖直取向，然后过渡到水平取向的中部部分143，并且然后返回到竖直取向的后部部分132。这意味着来自收集区域24的清除的物质首先通过切断构件124落入反应区段120的前竖直部分130中。然后，由来自气体入口134的氧化剂流通过反应区段120的中部水平部分143输送该物质。在反应区段120的后竖直部分132中，然后，清除的物质由重力落入团聚物收集容器92中。

反应区段120也可以称为废物反应区段。这意味着在这个区段中，清除的物质与氧化剂以受控的方式反应，使得避免了清除的物质的不受控的点燃。

图11示出了位于调节装置147中的团聚物收集容器92，调节装置147可加热和冷却团聚物收集容器92。该装置具有温控元件148、150，温控元件148、150可以是加热元件和/或冷却元件。气体入口134和气体出口136设置在团聚物收集容器92的盖137上。压力指示器156和电磁阀158与气体入口134联结。借助于压力指示器156，维修人员可以检查加压气体是否存在于气体入口134处。借助于电磁阀158，可以快速且容易地检查或控制向团聚物收集容器92的氧化剂供应。过滤器元件160和第二电磁阀162与气体出口136联结。电磁阀158和电磁阀162可以由图11中未示出的控制装置110控制。电磁阀158和162可用于容易且可靠地控制氧化剂142向团聚物收集容器92的供应。一旦氧化剂与团聚物收集容器92中的清除的物质139反应，则氧化剂流将具有异物(诸如烟灰或其他污染物)并且将异物带出团聚物收集容器92。为了避免这种情况，过滤器元件160设置在气体出口136中。包含在氧化剂流中的烟灰和异物在过滤器元件160中滤出，使得氧化剂流可以在离开气体出口136之后安全地排放到环境中。

调节装置147包括具有团聚物收集容器92的构型的容器。该容器进一步包括附接到该容器的底侧的两个或更多个支脚164。

图12示出了团聚物收集容器92，其中，气体入口134设置于团聚物收集容器92的侧壁168上，优选地设置在侧壁168的下部区域170中。特别地，下部区域170是从团聚物收集容器92的底部172观察到的团聚物收集容器92的侧壁168的下半部分。压力指示器156和电磁阀158布置在气体入口134处。然而，可以使用任何其他类型的阀。流化板176设置在团聚物收集容器92的内部空间174中，内部空间174由底部172和侧壁168形成。设置流化板176，使得在底部172与流化板176之间形成中间空间178。气体入口134与中间空间178流体连通，且清除的物质139在其落入内部空间174中时保留在流化板176上，使得穿过气体入口134进入中间空间178、穿过流化板176且随后穿过清除的物质139至气体出口136的氧化剂可与清除的物质139反应。因此，惰性物质141是弱反应性的并且允许维修人员进行安全处置。气体出口136设置在团聚物收集容器92的盖137中。也见图11，气体出口136包括过滤器160和在流动方向上的下游电磁阀162。

利用这些示例性实施例，氧化剂与清除的物质的良好混合是可能的。

图13示出了另一实施例。在图13中，团聚物收集容器92布置在旋转装置184上。团聚物收集容器92具有平行于盖平面排列的旋转轴186，团聚物收集容器92可绕该旋转轴186旋转。参见图11，团聚物收集容器92的盖137包括气体入口134和气体出口136、以及压力指示器156、电磁阀158、过滤器160和电磁阀162。此外，盖137包括物质入口138。在物质入口138的远离盖的一端处，布置了具有切断构件126、128的第二切断装置。反应区段120的后部部分132可以被切断构件126关闭。切断构件126和切断构件128形成锁。为了能够通过旋转装置184使团聚物收集容器92绕旋转轴186旋转，可设置成切断构件126、128中的至少一个是关闭的且团聚物收集容器92与反应区段120解耦，使得团聚物收集容器92可绕旋转轴186旋转。如果团聚物收集容器92仅在旋转装置184中枢转，即，当绕旋转轴186完全地旋转不是必需时，通过柔性连接件(特别是柔性软管)将输送区段连接到团聚物收集容器92就足够了。

盖137包括两个搅拌叶片188，这两个搅拌叶片188从盖137的底侧延伸到团聚物收集容器92的底部172，但优选地不接触底部172。搅拌叶片188被配置成搅动已经积聚在该团聚物收集容器92中的清除的物质139，由此使清除的物质139能够与氧化剂和/或过滤助剂更好地混合。特别地，过滤助剂可以是灭火剂，并且在下文中也将被称为灭火剂。为了能使氧化剂与清除的物质139混合，另外地或可替代地，未示出的且适于移动搅拌叶片188的电机可设置在盖中，以使团聚物收集容器92绕旋转轴186移动。清除的物质与氧化剂的反应所产生的反应热随着氧化剂流从气体出口136排放或耗散。此外，在此还可以设置的是提供应过滤助剂。

图14示出了用于将清除的物质139与氧化剂142混合的另一个实施例。为了简化图14，盖137中没有示出物质入口。然而，应当理解的是，实际上将设置这样的入口。在图14中，团聚物收集容器92安装在旋转装置184中，以便可绕旋转轴186旋转。气体入口134设置在盖137中。此外，盖137包括两个中空喷管190，两个中空喷管190允许团聚物收集容器92的内部空间174与团聚物收集容器92的环境之间的流体连通。喷管190延伸到团聚物收集容器92的底部17而不接触底部172。在喷管190的面向底部172的端部，喷管190各自均包括开口194，氧化剂和氧化剂残余物的混合物146可以通过开口194逸出。一旦预定量的清洁的物质139储存在团聚物收集容器92中，团聚物收集容器92就绕旋转轴186旋转约180°，使得清除的物质不再沉积在底部172上，而是沉积在设置在团聚物收集容器92的盖137附近的流化板192上。然后，加压气体形式的氧化剂142通过气体入口134以及流化板192被引入团聚物收集容器92的内部空间174中。这导致清除的物质反应并且变成弱弱反应性或惰性。混合物146，特别是气体和烟雾的混合物，与热一起通过开口194从团聚物收集容器92排出。流化板192布置在团聚物收集容器92中，使得在盖137和流化板192之间形成中间空间196。气体入口134布置在盖137中，使得氧化剂142首先被引入中间空间196中，然后均匀地穿过流化板192进入团聚物收集容器92中或进入团聚物收集容器92的内部空间174中。

图15示出了反应区域的总体布局。在上游端部处是过滤器装置10的原料气体空间198，随后在清除的物质139的物质流动方向上通过可选的计量构件200、具有切断构件124(和可选的切断构件126)的第一切断装置、反应区段120、以及具有切断构件128(和可选的切断构件126)的第二切断装置。处置区域220跟随反应区域120。例如，团聚物收集容器92可设置在处置区域220中。第一切断装置下游的所有部件形成排放区域，特别是反应区段120和团聚物收集容器92。反应区段120包括氧化剂入口212，氧化剂142可以通过氧化剂入口212被引入反应区段120中。此外，过滤助剂入口214可形成在反应区段120中，灭火剂可通过过滤助剂入口214被引入反应区段。此外，反应区段120可以包括热或点火源216，该热或点火源216将能量输入提供至反应区段120，以开始清除的物质139与氧化剂的氧化。此外，反应区段120包括废气出口218，氧化剂和氧化残余物的混合物与热一起通过废气出口218离开反应区段120。在运行期间，清除的物质139被引入反应区段120中。一旦切断构件124和128关闭，将氧化剂142和可选的过滤助剂或灭火剂引入反应区段120中。然后，清除的物质139氧化并且变成弱反应性的或惰性的物质141。在该反应完成之后，打开第二切断装置的切断构件128并且将惰性物质141排放到处置区域220中。

图16示出了反应区段120的另一个实施例。物质入口240形成在反应区段120的第一上端，清除的物质通过物质入口240被引入反应区段120中。第一切断装置的切断构件124布置在物质入口240处。在反应区段120的下端处，第二切断装置的切断构件128布置并且关闭物质出口242。弱反应性或惰性的物质通过物质出口242从反应区段120排出。反应区段120包括侧壁230。侧壁230包封反应区段120，从而形成反应区段120。过滤助剂入口214形成在反应区段120上部部分的侧壁230上。氧化剂入口212布置在物质流动方向上的过滤助剂入口214的下方。在此方面，入口214和212布置成使得过滤助剂和氧化剂分别以与清除的物质139的物质流动方向约成直角的角度被引入反应区段120中。也可以颠倒氧化剂入口212和过滤助剂入口214的顺序，并且还可以以与物质流动方向不同的角度进行注入。此外，流化板232设置在反应区段120中。流化板232形成为穿孔板或细网。流化板232从侧壁230延伸到反应区段120中。特别地，流化板232布置成位于氧化剂入口212的上游。流化板232布置在反应区段120中，使得其设置在过滤助剂入口214和氧化剂入口212之间。从那里，流化板232朝向反应区段120的底部234倾斜地向下延伸，底部234在物质流动方向上形成在氧化剂入口212的下方。在本实施例中，在底部234中，物质出口242偏离中心地布置在与氧化剂入口212和过滤助剂入口214相对的反应区段120的一部分中。温控元件236，优选地加热元件，集成在侧壁230的与氧化剂入口212和过滤助剂入口214相对定位的一部分中，以加速或开始反应区段120中的氧化反应。此外，点火源144可布置在反应区段120中，特别是布置成邻近温控元件236。在运行中，清除的物质139通过切断构件124落入反应区段120中并撞击在流化板232上。通过氧化剂入口212、经由中间空间238、通过流化板23引入反应区段120的氧化剂1422流动通过流化板232并与清除的物质139混合，使得所希望的氧化有效地发生。一旦清除的物质139被氧化，它通过切断构件128在反应区段120的下端朝向团聚物收集容器92(未示出)脱落。

图17示出了反应区段120的另一示例性实施例。在此，同样，物质入口240布置在反应区段120的上端部处，并且物质出口242布置在反应区段120的下端部处。物质入口240和物质出口242优选地沿共同的轴线布置。反应区段在径向方向上是球形的，使得物质入口的直径小于反应区段120的较大直径。反应区段120包括布置在反应区段120的上端部处的顶板238和布置在反应区段120的下端部处的底部234。流化板232设置在反应空间210中，流化板232从顶板238延伸至底部或底板234。因此，在该示例性实施例中，流化板232大体在物质流动方向上延伸。在所示示例中，流化板232具有环状或截头圆锥形状。在侧壁230与流化板232之间是中间空间237，氧化剂142可均匀分布在中间空间237中。氧化剂入口212布置在侧壁230处，氧化剂142可以通过氧化剂入口212被引入中间空间中。然后，氧化剂从中间空间237进入包含清除的物质的反应空间210中。通过将氧化剂142横向引入通过流化板232，清除的物质可与氧化剂142均匀混合，从而可发生非常有效的氧化反应。优选地，温控元件236可绕物质出口242设置。然而，也可以将温控元件236布置在反应区段120中的另一位置处。温控元件236实现了与图16中相同的功能。此外，点火源144可伸入到反应区段120中。

此外，废气出口218布置在顶板238中，氧化剂和氧化残余物的混合物以及热可以通过废气出口218布置从反应区段120排出。

图18示出了反应区段120的另一示例性实施例。反应区段120具有漏斗形构型，其中，在上端部处的反应区段120(即，物质入口240的端部)具有比在下端部处的反应区段120(即，在物质出口242布置在反应区段120的端部处)更大的直接。反应区段包括从物质入口240径向向外延伸的顶板238。流化板232从顶板238的径向外端部在倾斜方向上朝向物质出口242延伸，由此限定反应区段120。在流化板232与侧壁230之间形成有中间空间237，氧化剂入口212设置在中间空间237中。这种漏斗形构型具有以下优点：与氧化剂142反应的清除的物质139通过重力被引导至物质出口242，并且然后可以通过打开切断构件128从反应空间210排出。温控元件236可绕物质出口242设置。此外，反应区段120可包括点火源144，特别地，点火源144伸入反应区段120中。废气出口218布置在顶板238中，在氧化过程中形成的残余物、未反应的氧化剂、载气(例如氮气(N2))以及，如果适用的话，灭火剂和热的混合物146可通过废气出口218从反应区段120排出。

图19示出了图15中示意性示出的反应区段120。旋转阀140用作计量构件。连接至旋转阀140的是根据图18所示形成的反应区段120。除此之外，过滤助剂入口214布置在顶板238中，如果有必要，可通过过滤助剂入口214将灭火剂145引入反应空间210中。此外，在流化板232和切断构件128之间的物质流动方向上，反应空间210的区域设置有温控元件236，以将激活能引入反应空间210中，以允许清除的物质139和氧化剂142的氧化反应可靠地开始。作为温控元件236的补充或替代，点火源144可设置在反应区段120中。切断构件128沿物质流动方向的下游布置有团聚物收集容器92，使得清除的和惰性的物质141可被收集在团聚物收集容器92中。团聚物收集容器92可为一次性或单次使用的桶，一旦它满了，它可由维修人员丢弃，而不明确地清空它。

图20示出了另一示例性实施例，其中，反应区段120具有与其联结的输送构件。反应区段120在上游入口区域和下游出口区域之间延伸，上游入口区域布置在切断构件124、126之后，下游出口区域布置在切断构件128之后。在反应区段120的中部部分143中是输送构件，在本实施例中是螺旋运送机122，以用于运送/输送和混合清除的物质139。第一切断构件124和第二切断构件126在物质流动方向上彼此前后地布置在收集区域24和反应区段120的中部部分143之间。清除的物质139从收集区域24通过切断构件124和126落入中部部分143中。在该示例性实施例中，螺旋运送机水平地定向，以在水平方向上将清除的物质139从反应区段120的入口运送至反应区段120的出口。在物质流动方向上的螺旋运送机122的后端部处，开口形成在沿着螺旋运送机122形成的输送区段123的底部处，由螺旋运送机122输送至该点的物质穿过该开口下落并且到达布置在其下方的切断构件128。切断构件128布置在图20中未示出的团聚物收集容器92上方。设置在后部部分132和团聚物收集容器92之间的切断构件128将反应区段120与团聚物收集容器92隔开。

氧化剂入口212布置在反应区段120的上游部分，例如反应区段120的中心部分143的前半部分。通过氧化剂入口212，可以将氧化剂143导入螺旋运送机122的输送区段123，其中，氧化剂143与由螺旋运送机122输送的清除的物质139混合，并致使清除的物质139发生氧化反应。这将清除的物质139转化成弱反应性的或惰性的物质141。将氧化剂143引入输送区段123具有的优点是通过氧化剂流进行流化不是必要的，因为通过螺旋运送机122机械地发生清除的物质139与氧化剂143的混合。在氧化剂入口212的物质流动方向上的下游，特别是在中部部分143的后半部分，布置了过滤助剂入口214或灭火剂入口，通过过滤助剂入口214或灭火剂入口可以将过滤助剂或灭火剂引入反应区段120中，特别是引入输送区段123中。此外，点火源144也可以布置在此。

废气出口区域258布置在螺旋运送机122的后端部，在本实施例中，废气出口区域258与形成在输送区段123的底部处的开口相对。废气出口区域258包括支撑在隔板262上的过滤器单元260。过滤器单元260可包括一个或更多个过滤器元件。隔板262将废气出口区域258划分为原料气体空间259和清洁气体空间261。由在反应区段120中发生的氧化过程中形成的残余物以及过量比例的氧化剂流和可选地过滤助剂流形成的混合物146进入原料气体空间259。过滤器单元260被配置成过滤混合物146，以从混合物146中移除颗粒氧化残余物。然后，清洁气体空间261包含过滤的气态混合物，该气态混合物可以经由布置在清洁气体空间261处的废气出口218排出，并且可以排出到例如环境中。与过滤器单元260联结的加压气体清除单元还布置在清洁气体空间261中，该加压气体清除单元布置成产生作用于过滤器元件上以用于清除的加压气体脉冲。加压气体脉冲从加压气体储存单元264通过加压气体开口263进入清洁气体空间并从清洁气体空间到达过滤器元件。加压气体储存器264可优选地经由加压气体管线266用加压气体填充。一旦过滤器单元260的过滤器性能变差，加压气体就用于清除过滤器单元260。在这种情况下，将加压气体引入清洁气体空间261中，由此，将附着在过滤器单元260的原料气体侧上的异物从过滤器单元260清除。然后，异物通过输送区段123中的开口、通过反应区段120的后部部分132从废气出口区域258掉出，并且在打开切断构件128之后，通过切断构件128进入团聚物收集容器92(未示出)中。这是特别有利的，因为惰性物质141和清除的异物可被收集在团聚物收集容器92中并且随后被丢弃。在反应区段的后部部分132处，可以布置温控元件236。温控元件的功能见图16。

输送构件可以是桨式混合器而不是螺旋运送机。桨式混合器具有轴线，多个桨从该轴线在径向方向上延伸，这些桨沿该轴线在轴向方向上分布、优选地均匀分布。这些桨可以使清除的物质沿着输送路径123移动，并且允许清除的物质与氧化剂的有利混合。优选地，这可确保使所有清除的物质氧化，从而防止随后的氧化。

图21示出了通过图20的输送区段123的21-21的截面图。特别地，输送区段123具有槽状形状。这意味着，朝向底部的部分270具有圆形截面，而远离底部的上部部分272具有成角度的截面。输送构件(例如螺旋运送机122或桨式混合器)布置成接触下部部分270或沿下部270行进几毫米(优选5mm)的距离。

输送构件可以在不同的方向上旋转。例如，输送构件可旋转以将清除的物质139输送至反应区段120的后部部分132，使得清除的物质139可从该后部部分排出到团聚物收集容器92(未示出)中。输送构件还可以在交替的方向上旋转，以允许清除的物质139与氧化剂142或灭火剂的良好混合。可替代地，这可确保清除的物质139与氧化剂142氧化完全。

应明确指出的是，以上参考单独附图描述的变型可以彼此组合，并且不限于其中描述了相应变体的附图。为了更好的理解，在所有附图中使用了相同的附图标记，在各自情况下用于相同的部件。应当理解的是，属于特定情况下的附图标记的描述也涉及附图标记出现的所有其他附图。

排放设备(特别是反应区段120)的运行可以是连续的，特别是当使用具有锁的功能的切断构件时。在反应区中设置合适的输送装置也有利于用于异物氧化的连续运行，特别是在反应区中设置螺旋运送机、运送流体和/或旋转阀。分批或间歇操作是可能的，特别是当阀用作切断构件时。

Claims (27)

1.一种用于干式过滤携带异物的气体流(44)的方法，特别是在用于清除在增材制造技术中产生的废气的过滤器装置中，所述方法包括：

将含有异物的原料气体流(44)导入过滤器单元(12)的原料气体空间(15)中，所述过滤器单元(12)具有将原料气体侧与清洁气体侧分隔开的至少一个过滤器表面；

将氧化剂(112)供给到位于所述过滤器表面下游的所述过滤器表面的所述原料气体侧上的反应区域；

使得包含在从所述过滤器表面清除的物质中和/或所述原料气体流(44)中的异物在所述反应区域内与所述氧化剂(112)反应，以形成含有氧化物的异物。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述氧化剂是空气或含氧气体；和/或

其中，所述反应区域位于所述原料气体空间(44)的下游。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，传热流体流动通过所述反应区域，以用于移除在反应过程中产生的热。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

其中，设置团聚物收集区域(24，92)，所述团聚物收集区域(24，92)布置成接收从所述过滤器表面清除的物质，其中，积聚在所述过滤器表面上的异物或含有异物的团聚物被清除、并收集和储存在所述团聚物收集区域(24，92)中。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中，所述团聚物收集区域(24，92)包括第一封闭装置(96)，所述第一封闭装置(96)被控制成，使得所述第一封闭装置(96)相对于所述原料气体空间下游的排放区域封闭所述原料气体空间(44)，以用于移除从所述过滤器表面清除的物质，或在所述原料气体空间(44)与所述排放区域之间建立连接，其中，特别地，所述排放区域包含所述反应区域；以及

所述氧化剂(112)被供给至所述排放区域。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，

其中，所述排放区域包括第二封闭装置，所述第二封闭装置在从所述过滤器表面清除的物质的输送方向上布置在所述第一封闭装置(96)的下游。

7.根据权利要求6所述的方法，

其中，所述反应区域位于所述第一封闭装置(96)与所述第二封闭装置之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，

其中，在所述反应区域中设置用于输送从所述过滤器表面清除的物质的运送构件，特别是螺旋运送机、旋转阀、斜坡和/或流化装置；其中，特别地，所述运送构件被设计成使得从所述过滤器表面上清除的物质的输送方向能颠倒。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，

其中，所述排放区域包括团聚物收集容器(92)。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中，所述团聚物收集容器(92)包括所述反应区域；和/或

其中，在所述团聚物收集容器(92)中设置用于移动从所述过滤器表面清除的物质的至少一个构件，特别是螺旋运送机、流化装置、用于所述团聚物收集容器(92)的枢转装置、和/或混合器。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，

其中，所述反应区域能够是温控的，特别是能够被加热和/或冷却，和/或其中，所述反应区域具有点火装置，以启动异物与所述氧化剂的反应；和/或

其中，所述异物是自燃的；和/或

其中，所述异物含有金属或是金属，并且具有粒状、特别是片状或粉末状构型，特别是钛、铝、镁、这些元素的合金、结构钢、淬火钢和回火钢、和/或高合金不锈钢。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，

进一步包括将过滤助剂供应至所述原料气体流(44)、所述过滤器表面和/或所述反应区域；其中，所述过滤助剂被配置成抑制异物与所述氧化剂的反应、特别是异物与氧气的反应。

13.根据权利要求12所述的方法，

其中，所述过滤助剂是无机物质，特别是基于二氧化硅的无机物质或基于碳酸钙的无机物质；和/或

其中，在添加所述过滤助剂时，所述过滤助剂具有粒状的、特别是粉末状的构型；和/或

其中，所述过滤助剂被配置为特别是在600℃或更高的温度下、特别是在650℃或更高的温度下、特别是在700℃或更高的温度下、特别是在750℃或更高的温度下、特别是在800℃或更高的温度下、特别是在高达1000℃的温度下、特别是在高达1250℃的温度下、特别是在高达1500℃的温度下，将具有颗粒构型的含有金属的异物粘合成团聚物。

14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，

其中，所述过滤助剂具有10μm至30μm、优选在15μm与25μm之间的平均粒度；和/或

其中，所述过滤助剂具有600℃或更高、特别是650℃或更高、特别是700℃或更高、特别是750℃或更高、特别是800℃或更高、并且高达1000℃、特别是高达1250℃、特别是高达1500℃的软化点；和/或

其中，所述过滤助剂包括以下物质之一作为主要成分：膨胀玻璃珠、玻璃粉、二氧化硅颗粒、石英粉或这些物质中至少两种的混合物。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，

其中，将积聚在所述过滤器表面上的含有异物的团聚物清除、并收集和储存在团聚物收集区域(24)中，其中，所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域和/或所述反应区域具有施加到其上的过滤助剂和/或氧化剂。

16.根据权利要求15所述的方法，

其中，当所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域和/或所述反应区域中存在预定量的团聚物时，将过滤助剂和/或氧化剂施加到所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域和/或所述反应区域。

17.根据权利要求16所述的方法，

其中，将所述氧化剂(112)施加到所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域和/或所述反应区域、与将所述过滤助剂施加到所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域以时控关系进行，特别是在将所述过滤助剂施加到所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域和/或所述反应区域之前进行，或在将所述过滤助剂施加到所述团聚物收集区域(24，92)和/或所述排放区域和/或所述反应区域之后进行。

18.一种用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置(10)，包括：

至少一个过滤器元件(14)，所述至少一个过滤器元件(14)具有在原料气体空间(15)中将原料气体侧与清洁气体侧分隔开的至少一个过滤器表面，能够将含有异物的原料气体流(44)供给至所述原料气体空间(15)；

氧化剂供应装置，所述氧化剂供应装置适配成将氧化剂(112)供给到位于所述过滤器表面下游的所述过滤器表面的所述原料气体侧上的反应区域；

使得包含在从所述过滤器表面清除的物质中和/或所述原料气体流(44)中的异物在所述反应区域中与所述氧化剂(112)反应，以形成含有氧化物的异物。

19.根据权利要求18所述的过滤器装置(10)，

其中，所述氧化剂是空气或含氧气体，和/或

其中，所述反应区域位于所述原料气体空间(44)的下游；和/或

其中，设置团聚物收集区域(24，92)，所述团聚物收集区域(24，92)布置成接收从所述过滤器表面清除的物质，其中，积聚在所述过滤器表面上的异物或含有异物的团聚物被清除、并收集和储存在所述团聚物收集区域(24，92)中；其中，所述团聚物收集区域(24，92)具有第一封闭装置(96)，所述第一封闭装置(96)能被控制成，使得所述第一封闭装置(96)相对于所述原料气体空间(44)下游的排放区域封闭所述原料气体空间(44)，以用于移除从所述过滤器表面清除的物质、或在所述原料气体空间(44)与所述排放区域之间建立连接；

其中，特别地，所述排放区域包含所述反应区域。

20.根据权利要求18或19所述的过滤器装置(10)，

其中，设置用于将传热流体供应至所述反应区域、并且在所述传热流体流动通过所述反应区域之后排出所述传热流体以便耗散在反应过程中产生的热的设备。

21.根据权利要求19或20所述的过滤器装置(10)，

其中，所述氧化剂供应装置通向所述排放区域；和/或

其中，所述排放区域包括第二装置，所述第二装置在从所述过滤器表面清除的物质的运送方向上布置在所述第一封闭装置(96)的下游。

22.根据权利要求21所述的过滤器装置(10)，

其中，所述反应区域位于所述第一封闭装置(96)与所述第二封闭装置之间。

23.根据权利要求18至22中任一项所述的过滤器装置(10)，

其中，在所述反应区域中设置用于输送从所述过滤器表面清除的物质的运送构件，特别是螺旋运送机、旋转阀、斜坡和/或流化装置；其中，特别地，所述运送构件被设计成使得从所述过滤器表面清除的物质的输送方向能颠倒。

24.根据权利要求18至23中任一项所述的过滤器装置，

进一步包括废气出口区域(258)和废气出口(218)，所述废气出口区域(258)包括具有至少一个过滤器元件的过滤器单元，其中，特别地，所述废气出口区域(258)包括加压气体清除装置，所述加压气体清除装置适配成将加压空气脉冲施加至所述至少一个过滤器元件；特别地，所述废气出口区域(258)被设计成，使得特别在所述反应过程中形成的残余物与过量氧化剂的混合物(146)能够在所述废气出口区域(258)中被过滤，并且通过所述废气出口(218)排出。

25.根据权利要求19至24中任一项所述的过滤器装置(10)，

其中，所述排放区域包括团聚物收集容器(92)；

其中，特别地，所述团聚物收集容器(92)包括所述反应区域；和/或

其中，在所述团聚物收集容器(92)中设置用于移动从所述过滤器表面清除的物质的至少一个构件，特别是螺旋运送机、流化装置、用于团聚物收集容器(92)的枢转装置、和/或混合器。

26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法，

其中，所述反应区域能够是温控的，特别地能够被加热和/或冷却，和/或，其中，所述反应区域包括点火装置，以用于启动所述异物与所述氧化剂(112)的反应。

27.根据权利要求18至26中任一项所述的过滤器装置(10)，

进一步包括过滤助剂供给设备，所述过滤助剂供给设备具有用于供给过滤助剂的过滤助剂供给管线(82)、和/或用于供给所述氧化剂的氧化剂供给管线，所述过滤助剂供给管线通向所述原料气体空间(15)中、通向所述原料气体空间(15)的上游和/或下游的所述原料气体流(44)中、和/或通向所述反应区域中、和/或通向所述团聚物收集容器(92)中；

其中，所述过滤助剂被配置成抑制所述异物与所述氧化剂的反应、特别是所述异物与氧气的反应。

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