ES2730198T3

ES2730198T3 - Módulo filtrante

Info

Publication number: ES2730198T3
Application number: ES12787249T
Authority: ES
Inventors: Steve Stark; Richard Gebert; John Knotts; John Pasmore
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: US20130104736A1; CA2853697A1; KR102055817B1; CN104136093A; TR201908825T4; US8906140B2; CA2853697C; EP2780097B1; AU2012328720A1; CN104136093B; EP2780097A2; WO2013063265A3; JP5977359B2; KR20140088881A; WO2013063265A2; JP2014534063A; AU2012328720B2

Abstract

Un módulo filtrante, que comprende: un elemento filtro (20); y, un elemento separador (21), estando dispuestos dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) separados, en acoplamiento de contacto a lo largo de una longitud de cada uno de dichos elementos para definir una configuración predeterminada del módulo filtrante, siendo preformado dicho elemento separador (21) para incluir varias ondulaciones (21a) extendiéndose a través de una anchura del mismo y a lo largo de dicha longitud del mismo, y en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente hasta una configuración montada ondulante en dicho módulo filtrante; en donde dicha longitud de dicho elemento filtro (20) y dicha longitud de dicho elemento separador (21) se extiende cada una sobre un eje longitudinal del módulo filtrante para definir varias capas filtrantes concéntricas y separadas, y varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas respectivamente; en donde partes correspondientes de al menos algunas de dichas varias ondulaciones (21a) se configuran a través de una parte de dicha anchura, entre bordes opuestos del elemento separador (21) para definir partes entalladas (21b), en donde dicho elemento filtro (20) se sitúa dentro de dichas partes entalladas (21b); y en donde dichas partes entalladas (21b) del elemento separador (21) definen varias partes acanaladas a lo largo de las varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas; en donde dicho elemento filtro (20) comprende al menos un material de un grupo que comprende: politetrafluoroetileno; polifluoroetileno propileno; poliperfluoroacrilato; fluoruro de polivinilideno; un terpolímero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno (THV); y policloro trifluoro etileno; y en donde dicho elemento separador (21) comprende al menos un material de un grupo que comprende: politetrafluoroetileno; polifluoroetileno propileno; poliperfluoroacrilato; fluoruro de polivinilideno; poliéter éter cetona; cloruro de polivinilo; cloruro de polivinilo clorado; y, polipropileno.

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo filtrante

Campo de la invención

La presente invención se refiere a filtros para la eliminación de componentes indeseables de una corriente de gas, y es particularmente apto para utilizar en la eliminación de los contaminantes medioambientales de los gases de combustión.

Antecedentes de la invención

Los filtros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en las que se desea separar partículas u otras sustancias de una corriente de fluido (por ejemplo, una corriente de gas). Las aplicaciones de los filtros incluyen la eliminación del polvo y otras partículas en sistemas de ventilación residenciales o comerciales. Las aplicaciones incluyen además la eliminación de sustancias de los gases de combustión, tales como las procedentes de hornos de cemento, centrales eléctricas térmicas de carbón y petróleo, calderas industriales, incineradores de residuos municipales y refinerías de petróleo. Dichos gases de combustión pueden contener cantidades y variedades importantes de contaminantes ambientales, tales como óxidos de azufre (SO²y SO³), óxidos de nitrógeno (NO y NO²), vapor de mercurio (Hg) y material particulado (PM). En los Estados Unidos, sólo la quema de carbón genera alrededor de 21,8 millones de toneladas métricas (27 millones de toneladas cortas) de SO²y 40,8 toneladas métricas (45 toneladas cortas) de Hg cada año.

Los efectos destructivos de diferentes contaminantes en la salud humana y en el ecosistema han sido reconocidos desde hace mucho tiempo. Por ejemplo, el SOx y el NOx se han relacionado con el brote de enfermedades respiratorias en las zonas afectadas. También forman lluvia ácida, que daña los bosques, la pesca y la arquitectura. En cuanto al Hg, es una potente toxina para el sistema nervioso. La exposición al mercurio puede afectar el cerebro, la médula espinal y otros órganos vitales. Es particularmente peligroso para los fetos en desarrollo y los niños pequeños.

Los reglamentos ambientales promulgados y propuestos requieren reducciones significativas de las emisiones de mercurio en un corto período de tiempo. Estas regulaciones se extienden a diferentes industrias, presentando desafíos en diferentes tipos de instalaciones (por ejemplo, los hornos de cemento).

En la Patente de EE.UU. N.° 7.442.352 se describe un proceso para reducir múltiples contaminantes (por ejemplo, óxidos de azufre, vapor de mercurio y material particulado fino). En ese proceso, los contaminantes se eliminan por módulos, que contienen un material adsorbente microporoso (es decir, sorbente) mantenido dentro de una matriz de polímeros. El vapor de mercurio se elimina de los gases de combustión mediante la adsorción química de vapores de Hg (por ejemplo, mercurio elemental u oxidado) en la matriz de polímeros. En la Patente de EE.UU. N.° 7.442.352 se describe una casa de sorbentes que comprende varios módulos de sorbentes, cada uno compuesto de un bastidor rígido y varias láminas mantenidas en su lugar mediante el bastidor rígido.

El documento WO8701301 (A1) describe cartuchos filtrantes conductores fabricados mediante la fabricación de una unidad multicapa que incluye una capa filtrante y una capa separadora que generalmente se construyen en forma de espiral, con lo cual las capas separadoras definen los canales de circulación que entran en contacto con el flujo de aire con partículas arrastradas y dirigen dicho aire para ser filtrado a través de las capas filtrantes.

El documento GB1452982 (A) describe un cartucho catalítico para purificar los gases de escape de los motores de C.I. que consta de láminas de aleación de acero lisas y corrugadas alternas recubiertas con catalizador y o bien apiladas para formar un sándwich con todas las corrugas paralelas o bien enrolladas en espiral. El borde exterior de la lámina de dos capas enrollada se corta de forma oblicua de modo que el cartucho se comprima cuando se introduzca axialmente en la carcasa de acero. Alternativamente, la carcasa podría ser troncocónica. Los radios elásticos retienen el cartucho en la carcasa y se pueden reemplazar por una malla de alambre. El cartucho y la carcasa se pueden montar en una envolvente utilizando anillos terminales.

El documento EP1586364 (A1) describe un elemento de adsorción que tiene canales de flujo libre a través de los cuales pasa la corriente de gas; capa de adsorción; y elemento separador entre las capas de adsorción para formar los canales de flujo libre.

El documento US2007207336 (A1) describe una lámina metálica con un espesor de material en un rango de 0,15 mm a 0,02 mm y una estructura con elevaciones y depresiones que se extienden a lo largo de la lámina metálica y se disponen una al lado de la otra. Al menos algunas de las elevaciones o depresiones tienen al menos una primera hendidura y al menos una segunda hendidura adyacente a la al menos una primera hendidura. La al menos una segunda hendidura se encuentra a una distancia diferente de la elevación o depresión correspondiente que la primera hendidura. También se describe un conjunto con material filtrante, un cuerpo en forma de panal y un dispositivo de tratamiento de gases de escape para motores móviles de combustión interna.

El documento WO2012051524 (A1) describe un conjunto cartucho adsorbente que tiene al menos una tapa final, y los sistemas relacionados con el mismo, para eliminar los contaminantes gaseosos del aire u otros gases. En una forma de realización, el conjunto incluye un conjunto cartucho adsorbente para eliminar los contaminantes gaseosos, que comprende: a) una o más superficies adsorbentes dispuestas en múltiples capas y b) una tapa final.

Resumen de la invención

Un objetivo de la invención descrito en la presente memoria es proporcionar un módulo filtrante y un conjunto con una estructura mejorada y costes de fabricación reducidos. En este sentido, se pueden reducir los tiempos del ciclo de fabricación, los costes de las piezas y los costes de producción al tiempo que se mantiene o mejora el rendimiento del filtro. Además, la invención proporciona un método para fabricar un módulo y conjunto filtrante mejorado, que es operativo para producir una amplia variedad de formas de módulo, admitiendo de forma eficaz de este modo una amplia variedad de geometrías de aplicación.

El objeto de estudio de esta invención es un módulo filtrante que tiene las características enumeradas en la reivindicación independiente 1, un conjunto filtrante que tiene las características enumeradas en la reivindicación independiente 9 y un método de construcción de un módulo filtrante, teniendo el método las características enumeradas en la reivindicación independiente 10. Las formas de realización de la invención se indican en las respectivas reivindicaciones dependientes.

En un aspecto, se proporciona un módulo filtrante que comprende un elemento filtro y un elemento separador, estando dispuestos el elemento filtro y el elemento separador en acoplamiento de contacto separados a lo largo de una longitud de cada uno de los elementos para definir una configuración predeterminada del módulo filtrante. La longitud del elemento filtro y la longitud del elemento separador se extienden cada una alrededor de un eje longitudinal del módulo filtrante con el fin de definir varias capas filtrantes concéntricas y separadas, y varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas, respectivamente.

En diferentes formas de realización, las capas separadoras y/o capas filtrantes se pueden proporcionar para aplicar una fuerza dirigida radialmente hacia adentro. En un enfoque, el elemento filtro y elemento separador se pueden enrollar, con una fuerza de tracción aplicada al elemento separador y/o elemento filtro, para definir las varias capas filtrantes y las varias capas separadoras. Según se puede apreciar, la provisión de una fuerza dirigida radialmente hacia adentro puede facilitar la colocación retentiva de las capas filtrantes y separadoras, sin componentes físicos de interconexión (por ejemplo, pinzas de borde, adhesivos, etc.) que conecten diferentes capas de dichas capas a lo largo de sus respectivas longitudes.

El elemento separador se puede deformar elásticamente. A su vez, al menos una parte del elemento separador se deforma elásticamente en el módulo filtrante. Por ejemplo, el elemento separador se puede deformar elásticamente entre capas adyacentes de las varias capas filtrantes, a lo largo de al menos una parte de la longitud del elemento separador. En este sentido, las capas separadoras deformadas elásticamente pueden aplicar una fuerza dirigida radialmente hacia adentro y una fuerza dirigida radialmente hacia afuera a diferentes capas adyacentes de las capas filtrantes. Para dichos propósitos, el elemento separador se preconforma para tener una configuración no deformada, premontaje, en donde el elemento separador se deforma elásticamente hasta una configuración montada en el módulo filtrante diferente para aplicar las fuerzas dirigidas radialmente hacia adentro y radialmente hacia afuera.

El elemento separador se preconforma para tener una configuración ondulante que comprende varias ondulaciones que se extienden a través de una anchura del mismo a lo largo de la longitud del mismo. Por ejemplo, el elemento separador se puede plegar para definir varios pliegues que se extienden a través del elemento separador. En este sentido, cada uno de los pliegues se puede disponer para que se extienda en una dirección coincidente (por ejemplo, paralela) al eje longitudinal del módulo filtrante. Como tal, los varios pliegues pueden definir varios canales abiertos que se extienden en una dirección coincidente con el eje longitudinal desde un primer extremo del módulo filtrante hasta un segundo extremo del módulo filtrante. A su vez, los canales abiertos pueden facilitar el flujo de gas a través del módulo filtrante con una caída de presión relativamente baja, al tiempo que facilitan el contacto del gas con el elemento filtro.

Normalmente, se proporciona un elemento separador con ondulaciones configuradas, en donde partes correspondientes (por ejemplo, partes alineadas) de la totalidad o parte de las ondulaciones se configuran a través de una parte de la anchura del elemento separador (por ejemplo, entre bordes opuestos del elemento separador) para definir partes superficiales entalladas, o empotradas. Las partes entalladas se dimensionan para recibir al menos una parte del elemento filtro en las mismas. A su vez, en el momento del montaje de un módulo filtrante, las partes entalladas del elemento separador definen un canal o partes acanaladas a lo largo de las varias capas separadoras, en donde al menos partes de capas filtrantes adyacentes se sitúan dentro de las mismas. Según se puede apreciar, la provisión de partes entalladas en el elemento separador puede facilitar el mantenimiento de la colocación relativa deseada de las capas filtrantes y separadoras.

En algunas implementaciones, un elemento separador plegado puede comprender una serie de pliegues permanentes de igual altura en direcciones opuestas alternas para definir una configuración en forma de acordeón. En este sentido, una serie interconectada de partes en forma de V puede comprender un elemento separador plegado, en donde al menos algunas de las series de partes en forma de V se deforman elásticamente desde una altura y anchura de premontaje (por ejemplo, en un estado no deformado) hasta una altura montada y anchura montada (por ejemplo, en un estado deformado), en donde la altura montada es inferior a la altura de premontaje y la anchura montada es superior a la anchura de premontaje. Según se puede apreciar, la altura montada establece la separación entre las partes de capas filtrantes adyacentes.

Para facilitar que el flujo de gas haga contacto con el elemento filtro, el elemento separador puede comprender aberturas a través del mismo. Por ejemplo, las aberturas se pueden proporcionar a lo largo de la longitud y a través de una anchura del elemento separador, en donde el gas que fluye entre las capas filtrantes adyacentes de las capas filtrantes puede pasar a través y a lo largo del elemento separador para hacer contacto con cada una de las superficies opuestas de dichas capas filtrantes. En un enfoque, el elemento separador puede comprender un tamiz. Por ejemplo, el tamiz puede estar definido por filamentos dispuestos en un patrón entrecruzado.

En algunas implementaciones, se puede proporcionar un elemento de retención para mantener las varias capas filtrantes y las varias capas separadoras, en esencia, en relación espacial fija entre sí. El elemento de retención se puede situar con capacidad de eliminación para acoplar de forma limitante una parte superficial lateral externa del módulo filtrante (por ejemplo, con una relación de separación con ambos extremos del módulo filtrante). A su vez, se puede mantener el flujo de gas deseado a través del módulo filtrante y la eliminación del elemento de retención se puede afectar fácilmente para facilitar el desmontaje, el mantenimiento y el montaje de nuevo de componentes. En un enfoque, se puede fijar un elemento de retención a un lado expuesto, o parte superficial lateral exterior, de una capa exterior de uno del elemento filtro o el elemento separador y a una parte superficial exterior expuesta de otra capa del mismo dicho uno del elemento filtro y el elemento separador. Según se puede apreciar, dicha fijación del elemento de retención fijado puede funcionar para mantener las capas filtrantes y las capas separadoras en acoplamiento de contacto por limitar que las capas se desenrollen. En otro enfoque, se puede proporcionar un elemento de retención sobre la totalidad de una superficie exterior expuesta del módulo filtrante para limitar el movimiento relativo de las capas filtrantes y las capas separadoras. Por ejemplo, se puede proporcionar un elemento de retención similar a una banda alrededor del módulo filtrante. Sólo o adicionalmente, se puede proporcionar un soporte en un conjunto filtrante para funcionar como un elemento de retención, según se describirá adicionalmente a continuación en la presente memoria.

En formas de realización particularmente adaptadas para aplicaciones de gases de combustión, el elemento separador se puede proporcionar para tener una temperatura de fusión de al menos aproximadamente 60 °C o más alta. Además, el elemento separador se puede proporcionar para presentar resistencia al ácido sulfúrico y al ácido hidroclorhídrico (por ejemplo, resistencia a la degradación estructural debida a la exposición al ácido sulfúrico y el ácido hidroclorhídrico).

El elemento separador comprende un material seleccionado a partir de un grupo que comprende: politetrafluoroetileno (PTFE); polifluoroetileno propileno (FEP); polipropileno fluoroacrilato (^pF^a); fluoruro de polivinilideno (PVDF); poliéter éter cetona (PEEK); cloruro de polivinilo (PVC); cloruro de polivinilo clorado (CPVC); y polipropileno (PP). Conjuntamente con dichas aplicaciones, el elemento filtro comprende un material seleccionado a partir de un grupo que comprende: PTFE; FEP; PFA; PVDF; un terpolímero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno (^tH^v); policloro trifluoro etileno (PCFE). También pueden estar presentes otros materiales que comprenden fluoropolímeros y copolímeros o terpolímeros de fluoromonómeros/monómeros no fluorados. Un elemento filtro y un elemento separador se disponen para definir capas filtrantes concéntricas correspondientes y capas separadoras concéntricas intercaladas, en donde se proporciona un módulo filtrante que tiene una configuración predeterminada (por ejemplo, una configuración sólida geométrica periférica). En diferentes formas de realización, la configuración predeterminada exterior puede ser cilíndrica o prismática.

En formas de realización que no están de acuerdo con esta invención, el elemento separador y elemento filtro pueden tener, en esencia, anchuras iguales. A su vez, los bordes expuestos de las capas filtrantes y las capas separadoras en cada extremo del módulo filtrante se pueden disponer para situarse, en esencia, en planos comunes.

En todavía otro aspecto, se proporciona un conjunto filtrante que incluye un módulo filtrante de acuerdo con esta invención, e incluye además un soporte para soportar el módulo filtrante. En este sentido, el soporte se puede adaptar para su fácil colocación dentro y su eliminación de un pasadizo de gas (por ejemplo, un puerto de gases de combustión). En el último sentido, un soporte se puede dotar con una configuración que coincida con la configuración interna de un puerto de escape del flujo de gas. En un enfoque, se puede proporcionar un soporte similar a una bandeja que se pueda avanzar/retraer lateralmente sobre los soportes de los bordes laterales de un bastidor situado alrededor de un pasadizo de gas, facilitando de este modo la colocación operativa y la eliminación del mantenimiento de un módulo filtrante soportado por el soporte. En dichas disposiciones, se pueden colocar de forma selectiva varios conjuntos filtrantes en serie a lo largo del pasadizo de gas (por ejemplo, en relación alineada o apilada), en donde el soporte/módulo filtrante de cada conjunto se soporta por separado y se puede avanzar/retraer con relación a los diferentes soportes de los bordes laterales de un bastidor.

En diferentes formas de realización, se puede proporcionar un soporte que tenga una parte anular que defina una abertura anular para recibir un módulo filtrante en la misma. En este sentido, la parte anular puede tener una configuración o forma que coincida con la configuración exterior del módulo filtrante y sea ligeramente mayor que ésta. En una implementación, la parte anular puede funcionar como un elemento de retención para limitar el movimiento relativo de las capas filtrantes y las capas separadoras.

En un enfoque, se puede proporcionar un elemento de soporte a través de una parte inferior de la abertura del soporte para soportar el módulo filtrante. En otro enfoque, se puede proporcionar un portador como una red para recibir de forma selectiva un módulo filtrante en el mismo. A su vez, el portador se puede colocar de forma selectiva dentro de la abertura definida por la parte anular del soporte, en donde se puede soportar el soporte de forma interconectable al soporte y suspendido dentro de la abertura, por ejemplo, a través de la inclusión de un anillo que se pueda colocar de forma selectiva sobre y alrededor de la parte anular del soporte.

También se proporciona un método para construir un módulo filtrante. El método incluye las etapas para proporcionar un elemento filtro y un elemento separador, y colocar longitudes de cada uno del elemento filtro y el elemento separador alrededor un eje longitudinal para definir varias capas filtrantes concéntricas y separadas y varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas, respectivamente, en donde el elemento filtro y el elemento separador se disponen separados, en acoplamiento de contacto a lo largo de dicha longitud de cada uno de los elementos. El método incluye además la etapa de mantener las varias capas filtrantes y las varias capas separadoras, en esencia, con relación espacial fija entre sí.

En un aspecto, el método puede comprender además una etapa de tensionar el elemento separador y/o el elemento filtro durante al menos una parte de la etapa de colocación. En una aplicación, el método puede incluir la aplicación de una fuerza para mantener una tensión sobre el elemento separador durante toda, o al menos una parte, de la etapa de colocación.

El elemento separador se puede deformar elásticamente, en donde el método puede incluir además la deformación elástica de al menos una parte del elemento separador en respuesta a la etapa de aplicación de tensión. En consecuencia, se puede mantener al menos una parte de la deformación elástica (por ejemplo, posterior a la construcción), produciendo de este modo fuerzas dirigidas radialmente hacia dentro y radialmente hacia fuera en el módulo filtrante.

El elemento separador se preconforma para tener una configuración ondulante que comprende varias ondulaciones que se extienden a través de una anchura del mismo a lo largo de la longitud del mismo. Por ejemplo, el elemento separador se puede plegar para definir varios pliegues que se extienden a través de la anchura del elemento separador a lo largo de la longitud del mismo. El elemento separador se proporciona de modo que partes correspondientes (por ejemplo, partes alineadas) de todas o parte de las ondulaciones se configuran a través de una parte de la anchura del elemento separador (por ejemplo, entre bordes opuestos del elemento separador) para definir partes superficiales entalladas o empotradas. Las partes entalladas se dimensionan para recibir al menos una parte del elemento filtro en las mismas. A su vez, el método incluye la localización de al menos una parte de una capa de filtración adyacente dentro de las partes entalladas durante la etapa de colocación.

El elemento filtro y el elemento separador se colocan envolviendo el elemento filtro y el elemento separador en tándem alrededor del eje longitudinal. Por ejemplo, dicha envoltura puede incluir extremos de interconexión primeros, o interiores, del elemento filtro y el elemento separador a un elemento poste, y rotar el elemento poste para enrollar el elemento filtro y el elemento separador sobre el elemento poste. Según se puede apreciar, el elemento poste se puede eliminar de forma selectiva del módulo filtrante después de la etapa de rotación.

Conjuntamente con el enfoque envolvente anteriormente mencionado, el elemento separador y/o elemento filtro se pueden tensionar durante la rotación del elemento poste. Por ejemplo, se puede aplicar una fuerza en un extremo del elemento separador y/o elemento filtro durante el enrollado y/o se puede aplicar una fuerza a un lado del elemento separador o el elemento filtro durante el enrollado. Con el enfoque envolvente, el método también incluye la localización del elemento filtro dentro de las partes entalladas del elemento separador durante el enrollado.

Cuando se emplea un elemento separador que se puede deformar elásticamente, la aplicación de fuerza para mantener la tensión en el elemento separador y/o el elemento filtro durante la rotación del elemento poste produce deformación elástica del elemento separador. Por ejemplo, cuándo se emplea un elemento separador plegado que se puede deformar elásticamente, la tensión aplicada al mismo durante el enrollado puede producir deformación elástica según se describió anteriormente. A su vez, el elemento separador puede proporcionar fuerzas dirigidas radialmente hacia adentro y radialmente hacia afuera en el momento de la construcción del módulo filtrante.

En algunas formas de realización, la etapa de mantenimiento puede comprender retener los extremos exteriores del elemento filtro y el elemento separador con distancias correspondientes, en esencia, fijas del eje longitudinal. En un enfoque, dicha retención se puede realizar fijando un elemento de retención a una parte superficial expuesta de una capa de uno del elemento filtro y el elemento separador, y a una parte superficial expuesta de otra capa de dicho uno del elemento filtro y el elemento separador. Otros enfoques pueden implicar situar de forma restringida un elemento de retención alrededor de la periferia lateral del módulo filtrante construido.

Las diferentes características, disposiciones y formas de realización descritas anteriormente en relación con cada uno de los aspectos anteriormente mencionados se pueden utilizar por cualquiera de los aspectos anteriormente mencionados, de conformidad con las reivindicaciones. Aspectos adicionales y ventajas correspondientes serán evidentes para aquellos expertos en la técnica tras la consideración de la descripción adicional que sigue.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista isométrica de un módulo filtrante.

La Fig. 2 es una vista en planta del módulo filtrante de la Fig. 1.

Fig. 3 es una vista en perspectiva de un segmento de un elemento separador que se puede emplear en el módulo filtrante de la Fig. 1.

La Fig. 4 es un diagrama de una forma de realización para la construcción de un módulo filtrante.

La Fig. 5 es una vista de conjunto en perspectiva de un conjunto filtrante.

La Fig. 6 es una vista de conjunto en perspectiva de otro conjunto filtrante.

La Fig. 7 es una vista isométrica de otro conjunto filtrante.

La Fig. 8 es una ilustración de un módulo filtrante del conjunto filtrante de la Fig. 7.

La Fig. 9 es una ilustración de una parte del módulo filtrante de la Fig. 8.

La Fig. 10 es una ilustración de una parte de una capa separadora del módulo filtrante de la Fig. 8.

Fig. 11 A es una vista isométrica de una estructura de soporte para un conjunto filtrante que incluye peines de soporte.

La Fig. 11 B es una vista isométrica de un conjunto filtrante que incluye la estructura de soporte de la Fig. 9A.

La Fig. 12 es una vista isométrica de un dispositivo de montaje de un módulo filtrante con un módulo filtrante parcialmente formado sobre el mismo.

Las Fig. 13A y 13B son vistas isométricas de módulos filtrantes configurados de forma alternativa.

La Fig. 14 es una ilustración esquemática de un proceso de limpieza de gases de combustión.

La Fig. 15A ilustra una parte de una forma de realización de un elemento separador entallado.

La Fig. 15B ilustra una forma de realización para utilizar en la producción de una forma de realización del elemento separador entallado de la Fig. 15 A.

La Fig. 15C ilustra una parte de una forma de realización del elemento filtro situada para el montaje relativo con la forma de realización del elemento separador de la Fig. 15 A.

Descripción detallada

La Fig. 1 es una vista isométrica de un módulo filtrante 1, y la Fig. 2 es una vista en planta del módulo filtrante 1 mostrado en la Fig. 1. En la forma de realización ilustrada, el módulo filtrante 1 tiene la forma geométrica de un cilindro que incluye una primera base circular 3 orientada hacia abajo, una segunda base circular 4 orientada hacia arriba y una superficie exterior anular 5. El flujo de gas a través del módulo filtrante 1 puede pasar a través de la primera base circular 3, dentro del interior del módulo filtrante 1, y fuera del módulo filtrante 1 a través de la segunda base circular 4, por ejemplo, en la dirección de la flecha 10.

El módulo filtrante 1 comprende varias capas filtrantes concéntricas definidas por un elemento filtro 20, y varias capas separadoras concéntricas intercaladas definidas por un elemento separador 21. En este sentido, el elemento filtro 20 y el elemento separador 21 se disponen en acoplamiento de contacto.

En un enfoque, el elemento filtro 20 comprende una cinta filtrante (por ejemplo, un tramo continuo o varios tramos interconectados en relación de extremo a extremo). De modo similar, el elemento separador 21 comprende una cinta separadora (por ejemplo, un tramo continuo o varios tramos interconectados en relación de extremo a extremo). Según se ilustra, la cinta filtrante 20 y la cinta separadora 21 pueden salir en espiral hacia afuera y alejarse de un eje longitudinal del módulo filtrante 1.

La cinta filtrante 20 puede contener materiales apropiados para la eliminación de componentes indeseables seleccionados del flujo de gas a través del módulo filtrante 1. En relación con determinadas aplicaciones (por ejemplo, la filtración de gases de combustión), a continuación en la presente memoria se describen ejemplos de materiales que puede incluir la cinta filtrante 20.

La cinta separadora 21 se proporciona para mantener un espacio o canales entre las capas adyacentes de la cinta filtrante 20 para facilitar el flujo de un gas entre las capas adyacentes de la cinta filtrante 20, con una buena exposición a la cinta filtrante 20 (por ejemplo, para eliminar los componentes no deseados). En este sentido, la cinta separadora 21 se puede construir para facilitar el mantenimiento de los canales de flujo de gas y con una caída de presión aceptable a través del módulo filtrante 1.

La Fig. 3 ilustra un segmento de una cinta separadora 21 que se puede utilizar. La cinta separadora 21 es de una configuración no plana, es decir, una configuración ondulada. En un enfoque, la cinta separadora 21 se puede plegar para proporcionar una serie de pliegues/partes en forma de V 21a de dimensiones comunes, definiendo de este modo una configuración en forma de acordeón.

Para facilitar el mantenimiento de un espacio, o canales, entre capas adyacentes de la cinta filtrante 20, la cinta separadora 21 se puede deformar elásticamente, en donde al menos una parte de la cinta separadora 21 se deforma elásticamente entre capas adyacentes de la cinta filtrante 20 con el fin de proporcionar una fuerza de resorte de retroceso que actúe para mantener la abertura de dichos canales. En este sentido, la cinta separadora 21 se dota con ondulaciones preformadas (por ejemplo, pliegues) que se pueden deformar elásticamente.

A modo de ejemplo, los pliegues en forma de V 21a se pueden proporcionar con una anchura W no deformada y una altura H no deformada antes del montaje en el módulo filtrante 1. En el momento del montaje, la cinta separadora 21 se puede proporcionar de manera que los pliegues en forma de V 21a se puedan deformar elásticamente hasta una anchura mayor que W y hasta una altura menor que H. Como tal, la cinta separadora 21 puede aplicar una fuerza dirigida radialmente hacia adentro (por ejemplo, hacia el eje longitudinal del módulo filtrante 1) y una fuerza dirigida radialmente hacia afuera (por ejemplo, alejándose del eje longitudinal).

Para facilitar adicionalmente el contacto del gas con la cinta filtrante 20, la cinta separadora 21 se puede dotar de aberturas 21b, es decir, para facilitar el paso del gas a través de la misma. A su vez, el gas puede fluir entre, y en contacto con, lados opuestos de capas filtrantes adyacentes de las capas filtrantes. En un enfoque, la cinta separadora 21 se puede proporcionar en forma de malla o tamiz, compuesta por filamentos 21c dispuestos como un sombreado en diagonal.

El elemento separador puede comprender materiales y características adicionales aptas para diferentes aplicaciones. En ese sentido, se describen a continuación en la presente memoria las formas de realización específicas que se pueden emplear como un elemento separador 21.

Se hace referencia ahora a la Fig. 4, que ilustra una forma de realización para construir un módulo filtrante. Por ejemplo, la forma de realización ilustrada se puede emplear para construir la forma de realización del módulo filtrante 1 descrita anteriormente en la presente memoria, y se describirá en ese contexto para propósitos de descripción de un proceso de construcción del filtro de ejemplo.

Según se ilustra en la Fig. 4, un rollo fuente 20A de un elemento filtro 20 (por ejemplo, una cinta filtrante) se puede proporcionar en un primer carrete de alimentación giratorio 30, y un rollo fuente 21A de un elemento separador 21 (por ejemplo, una cinta separadora) se puede proporcionar en un segundo carrete de alimentación giratorio 31. Los extremos libres del elemento filtro 20 y del elemento separador 21 se pueden anclar a través de una ranura 33 de un elemento varilla 32. A su vez, el elemento de varilla 32 se puede girar con el fin de enrollar el elemento filtro 20 y elemento separador 21 en una configuración cilíndrica según se describió en relación con el módulo filtrante 1 anteriormente en la presente memoria. En un enfoque, el elemento varilla 32 se puede interconectar con un accionamiento 34 para facilitar el enrollado automático. En otros enfoques, el elemento varilla 32 se puede girar manualmente.

Para facilitar el enrollado alineado, borde a borde del elemento filtro 20 y el elemento separador 21 se pueden utilizar diferentes componentes de alineación. Por ejemplo, se puede proporcionar un elemento plato 35, en donde elemento de varilla 32 se extiende a través de o gira dentro de una abertura 35a que se extiende a través del elemento plato 35. Además, se pueden proporcionar los elementos de alineación 36a, 36b para alinear dando soporte al elemento filtro 20 y al elemento separador 21, respectivamente, según se muestra en la Fig. 4.

Como una opción adicional, se puede aplicar tensión al elemento filtro 20 y/o al elemento separador 21 durante el enrollado. En un enfoque, se puede proporcionar un primer carrete alimentador 30 que puede girar para aplicar una fuerza axial al elemento filtro 20 y/o se puede proporcionar un segundo carrete alimentador 31 que puede girar para aplicar una fuerza axial al elemento separador 21. En otro enfoque, se puede proporcionar un elemento de alineación 36b para aplicar una fuerza lateral contra el elemento separador 21 cuando el elemento separador 21 pasa por el elemento de alineación 36b. Adicional y/o alternativamente, se puede proporcionar el elemento de alineación 36a para aplicar una fuerza lateral contra el elemento filtro 20 cuando el elemento filtro 20 pasa por el elemento de alineación 36a.

Haciendo referencia ahora a las Fig. 15A, 15B, y 15C, el elemento separador 21 se dota con partes entalladas, o empotradas, para recibir al menos una parte de un elemento filtro 20. Más particularmente, los pliegues en forma de V 21a se pueden dotar con partes entalladas 21 b según se muestra en la Fig. 15A.

Se pueden utilizar diferentes enfoques para definir las partes entalladas 21b opcionales del elemento separador 21. A modo de ejemplo, se pueden utilizar un elemento rodillo 80 calentado y el elemento de soporte 82 opuesto, según se muestra en la Fig. 15B. Según se muestra en la Fig. 15B, el elemento de soporte 82 puede comprender una superficie configurada 82a conformada para recibir el elemento separador 21 y definir muescas 21b en contacto giratorio por el elemento rodillo 80 calentado. Por ejemplo, el elemento de rodillo 80 calentado puede aplanar partes superficiales de los pliegues en forma de V 21a entre bordes opuestos del elemento separador 21. El elemento de soporte 82 con superficie configurada 82a se puede proporcionar por medio de aletas de metal en una placa estacionaria o mediante partes superficiales de un elemento de transmisión giratorio.

Según se indica, las partes entalladas 21 b del elemento separador 21 se dimensionan para recibir al menos una parte del elemento filtro 20 dentro de las mismas, según se muestra en Fig. 15C. Para tales propósitos, la anchura del elemento separador 21 es más grande que la anchura del elemento filtro 20.

Según se puede apreciar, la forma de realización ilustrada en la Fig. 4 se puede emplear fácilmente para construir un módulo filtrante que utilice un elemento separador entallado 21. Es decir, se puede proporcionar el elemento separador entallado 21 en un rollo fuente 21a y se puede colocar para recibir al elemento filtro 20 dentro de las partes entalladas 21b durante la operación de enrollado descrita anteriormente. La provisión de partes entalladas 21b puede facilitar de forma ventajosa el mantenimiento de la colocación relativa deseada del elemento filtro y el elemento separador.

Después de enrollar el elemento filtro 20 y el elemento separador 21, el módulo filtrante 1 se puede eliminar del elemento varilla 32 por medio de movimiento relativo de un módulo filtrante 1 y un elemento varilla 32 a lo largo de un eje correspondiente al eje longitudinal del módulo filtrante. Para mantener la configuración cilíndrica del módulo filtrante 1, se puede utilizar un elemento de retención. En un enfoque, se pueden conectar las tiras adhesivas 25 a las partes superficiales laterales externas expuestas de la superficie del elemento filtro 20, según se muestra en la Fig. 1.

Después de la construcción del módulo filtrante 1, el módulo filtrante se puede incluir en conjuntos filtrantes que permiten una fácil inserción y eliminación de las corrientes de gases de combustión. En este sentido, se pueden proporcionar conjuntos filtrantes que faciliten la fácil eliminación del módulo filtrante 1 de una corriente de gases de combustión para su desmontaje, limpieza, nuevo montaje y reinserción en una corriente de gases de combustión. En un enfoque, se puede emplear un conjunto filtrante según se ilustra en la Fig. 5. En el enfoque ilustrado, se proporciona un soporte 40 para soportar un módulo filtrante 1. En este sentido, el soporte 40 del filtro se puede configurar para la recepción conforme del módulo filtrante 1 dentro de una abertura, en donde el paso del gas se puede limitar al paso a través del módulo filtrante 1. En la Fig. 5, el soporte se configura para recibir un módulo filtrante cilíndrico 1. El soporte 40 del filtro también se puede configurar para recibir otras configuraciones.

En la forma de realización mostrada en la Fig. 5, el soporte 40 comprende una parte anular 41 para recibir módulo filtrante 1 dentro de una abertura 42 del mismo. La parte anular 41 se puede interconectar a un elemento base 43. El elemento base 43 puede tener una configuración que coincida con la configuración de un pasadizo de gas dentro del cual se puede colocar el soporte 40. Según se muestra, se pueden proporcionar barras transversales para soportar un módulo filtrante 1 situadas dentro del soporte 40.

La Fig. 6 ilustra otra forma de realización de un soporte 50. En esta forma de realización, se proporciona un portador de celda abierta 60 para recibir el módulo filtrante 1 dentro del mismo. La celda abierta 60 puede comprender un elemento anular agrandado 61 y un elemento bolsa interconectado 62. El elemento bolsa 62 puede tener una construcción similar a una red, en donde el paso de gas a través del elemento bolsa 62 sea, en esencia, libre. Según se muestra, el soporte 50 comprende una parte anular 51 dimensionada para recibir de forma conforme el elemento bolsa 62 y el módulo filtrante 1 dentro de una abertura 52 de la misma. La parte anular está conectada a un elemento base 53. El elemento anular 61 se puede dimensionar para la colocación dando soporte sobre y alrededor de la parte anular 51, en donde se pueden suspender el elemento bolsa 62 y módulo filtrante 1 en la abertura 52. En relación con la forma de realización del conjunto filtrante mostrado en las Fig. 5 y 6 , las estructuras de bastidor se pueden utilizar en los pasadizos de gas con fines de soporte. Es decir, se pueden proporcionar estructuras de bastidor que tengan los soportes de los bordes laterales para recibir de forma deslizante un soporte 40 y 50. Dichas estructuras de bastidor se pueden proporcionar para soportar varios soportes 40 y/o 50 en relación alineada (por ejemplo, relación alineada verticalmente) dentro de un pasadizo de gas.

La Fig. 7 es una vista isométrica de otro conjunto filtrante 100. El conjunto filtrante 100 incluye un módulo filtrante 101 dispuesto dentro de una estructura de soporte 102. La Fig. 8 es una vista en planta del módulo filtrante 101. El módulo filtrante 101 puede tener forma de prisma. Un prisma es un poliedro hecho de una base poligonal de n lados (donde n es un número entero mayor que 2), una copia trasladada de la base y n caras que unen los lados correspondientes. Por lo tanto, las caras son paralelogramos y todas las secciones transversales paralelas a las caras de la base son iguales. En este sentido, el módulo filtrante 101 incluye una primera base poligonal 103 y una segunda base poligonal 104. En la Fig. 7, la segunda base 104 está orientada hacia abajo y no es visible.

El módulo filtrante 101 incluye además varios lados correspondientes 105 a 108. Cada uno de estos lados 105-108 es un rectángulo plano dispuesto perpendicularmente a las bases poligonales primera y segunda 103, 104. El flujo de aire a través del módulo filtrante 101 puede pasar a través de la primera base poligonal 103 hacia el interior del módulo filtrante 101 y fuera del módulo filtrante 101 a través de la segunda base poligonal 104, por ejemplo, en la dirección de la flecha 110. En este sentido, la dirección de la flecha 110 puede ser perpendicular a las bases poligonales primera y segunda 103, 104, y paralela a cada uno de los lados 105-108. La distancia entre la primera base poligonal 103 y la segunda base poligonal 104 define el espesor 109 del módulo filtrante 101.

El área de la sección transversal del módulo filtrante 101 en un plano perpendicular a la dirección del flujo 110 está definida por las longitudes de los lados 105 a 108 y los ángulos entre los mismos. Por ejemplo, el módulo filtrante 101 tiene forma rectangular con los lados 105 y 107 que son paralelos entre sí y con los lados 106 y 108 que son paralelos entre sí.

El módulo filtrante 101 se fabrica a partir de varias capas concéntricas de una cinta filtrante 120 que se encuentra en espiral alrededor de un punto central 113 del módulo filtrante 101 donde, moviéndose desde el punto central 113 hacia los lados 105-108, cada capa subsiguiente forma un prisma coincidente de configuración similar con bases poligonales ligeramente mayores. Dichas capas concéntricas se pueden formar de una sola pieza continua de cinta filtrante 120. En medio y paralelas a las varias capas de la cinta filtrante 120 se disponen varias capas separadoras. Las capas separadoras se pueden formar de una sola pieza continua de cinta separadora 121. El punto central 113 puede estar situado en el centro geométrico de una de las bases poligonales 103, 104 del módulo filtrante 101 o en un punto dentro del interior de las bases poligonales 103, 104 y desplazado del centro geométrico.

Las esquinas correspondientes de cada capa subsiguiente del módulo filtrante 101 se dispondrán a lo largo de una línea, en esencia, recta que se extiende desde el punto central 113 hasta una esquina correspondiente en el perímetro del módulo filtrante 101, tal como a lo largo de una línea recta 114 desde el punto central 113 hasta una esquina 115. Los ángulos de las esquinas de cada capa a lo largo de una línea de este tipo serán, en esencia, similares. Dichas esquinas, en esencia, similares pueden estar presentes independientemente de la forma específica del módulo filtrante.

La Fig. 9 es una ilustración de la parte circular del módulo filtrante 101 de la Fig. 8. La Fig. 9 muestra varias capas de cinta filtrante de 120a a 120e con las correspondientes capas de cinta separadora 121a a 121d interpuestas entre las mismas.

Según se indica, la cinta filtrante 120 puede ser una sola lámina continua. Un material de ejemplo para la cinta filtrante 120 es un compuesto de carbón activado-politetrafluoroetileno (PTFE), que se puede denominar como un material compuesto de polímero sorbente (SPC), siendo el sorbente el carbón activado y el polímero PTFE. El compuesto se puede fabricar de la siguiente manera. El polvo de carbón activado se mezcla con polvo de PTFE suspendido en una emulsión. El porcentaje en peso de carbón activado con respecto a la mezcla de carbón-PTFE se encuentra en el rango de 90D20 % en peso, y preferiblemente en el rango de 80D60 % en peso. Los polvos mezclados se secan y lubrican con una mezcla de aceite mineral o agua/alcohol para formar una masa. La masa se extrude utilizando una extrusora convencional para formar una masa extruida. A continuación, el lubricante se elimina de la masa extruida mediante secado y a continuación la masa extruida seca se calandra en forma de lámina a una temperatura elevada. A continuación, la lámina se estira a alta temperatura para desarrollar la estructura microporosa. Cuando se estira la lámina, la relación de estiramiento puede ser desde 0,1 hasta más del 500 %. Normalmente, la relación de estiramiento será desde 0,1 a 500 %, 1 a 500 %, 5 a 500 % o 10 a 500 %. Además, aunque es posible estirar la lámina en más de una dirección (es decir, lateral y longitudinalmente), normalmente es más conveniente estirar la lámina en una dirección (aquí longitudinalmente). En una forma de realización, el producto en forma de lámina se lamina con membranas porosas de PTFE en uno o ambos lados o caras para formar una lámina laminada. En otra forma de realización, la preparación de la lámina no incluye estirar antes de su montaje en el módulo filtrante 101.

Además del PTFE, otros materiales fluoropolímeros adecuados para utilizar en la cinta filtrante 120 incluyen: polifluoroetileno propileno (PFEP); poliperfluoroacrilato (PPFA); fluoruro de polivinilideno (PVDF); un terpolímero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno (THV); y policloro trifluoro etileno (PCFE). Además de los materiales fluoropoliméricos indicados anteriormente, se pueden utilizar otros materiales fluoropoliméricos, por ejemplo, copolímeros o terpolímeros de fluoro monómeros/monómeros no fluorados.

La cinta filtrante 120 puede ser operativa para funcionar en un ambiente donde la temperatura esté por debajo de la temperatura necesaria para mantener el ácido sulfúrico en una fase líquida (por debajo de unos 100 °C). A dichas temperaturas, la cinta filtrante 120 puede no experimentar ningún cambio significativo relacionado con la temperatura en sus propiedades mecánicas, tales como su forma, tensión o dimensiones. Los aspectos de la eliminación del óxido de azufre y mercurio de la cinta filtrante 120 se describen a continuación.

Una función de la cinta separadora 121 es proporcionar un espacio entre las capas adyacentes de la cinta filtrante 120 tal que el flujo de gases de combustión pueda ocurrir entre las capas adyacentes de la cinta filtrante 120 tal que queden expuestos a la cinta filtrante 120. La cinta separadora 121 puede estar formada por un tamiz 124 (Fig. 10) que se pliega posteriormente. La Fig. 10 muestra una parte del tamiz 124 antes de ser plegado. El tamiz 124 se puede formar por varios filamentos 122 conformados en el tamiz. Por ejemplo, la totalidad de los filamentos 122 orientados en una primera dirección se pueden colocar en el mismo lado de todos los filamentos 122 orientados en una segunda dirección perpendicular a la primera, y los filamentos 122 se pueden unir entre sí a continuación para formar el tamiz 124. La unión se puede lograr por medio de la elevación de la temperatura de los filamentos tal que se fusionen juntos donde se cruzan. Un paso de tamiz 123 es la distancia entre filamentos 122 paralelos adyacentes. El paso de tamiz 123 y el diámetro del filamento 122 se pueden seleccionar para lograr propiedades mecánicas particulares, tales como un equilibrio entre la resistencia mecánica final de la cinta separadora 121 plegada y la caída de presión a medida que el gas fluye a través de la cinta separadora 121 entre las capas de la cinta filtrante 120.

La cinta separadora 121 se puede fabricar de un material que sea operativo para soportar la exposición al ácido sulfúrico formado en la cinta filtrante 120 y soportar la temperatura del gas de combustión que pasa a través del módulo filtrante 101. Un material de ejemplo para la cinta separadora 121 es el fluoruro de polivinilideno (PVDF). El PVDF es resistente al ácido sulfúrico, tiene un punto de fusión de 171 °C, que está por encima de las temperaturas de los gases de combustión a las que estará expuesto el módulo filtrante 101. Además, un tamiz fabricado de PVDF es operativo para ser plegado para formar la cinta separadora 121, que sea capaz de soportar las velocidades de gas deseadas.

El plegado de la cinta separadora 121, cuando se monta en el módulo filtrante 101, se puede describir como si tuviera una anchura final de plegado 126, que es la distancia entre pliegues alternos (por ejemplo, cada dos pliegues para definir un pliegue en forma de V), y un ángulo final de plegado 125, que es el ángulo entre las partes de la cinta separadora 121 en los lados opuestos inmediatos de la línea de pliegue de un pliegue. Una altura final de plegado 127 es una distancia entre las capas adyacentes de la cinta filtrante 120, por ejemplo, el espesor definido por la cinta separadora 121 después de haber sido montada en el módulo filtrante 101. La cinta separadora 121 tiene una resiliencia a ser comprimida en la dirección 128 perpendicular a la cinta separadora 121. Dicha resiliencia puede ayudar a producir espesores finales de plegado 127 de tamaño generalmente uniforme de capa a capa, así como las ventajas adicionales mencionadas anteriormente en la presente memoria.

La estructura de soporte 102 puede limitar que el módulo filtrante 101 se expanda o cambie de forma con respecto al prisma generalmente rectangular. La estructura de soporte 102 se puede fabricar a partir de un material resistente al daño del ácido sulfúrico, tal como el acero inoxidable recubierto de fluoropolímero. Según se ilustra en la Fig. 7, la estructura de soporte 102 puede tener la forma de una jaula de alambre dispuesta alrededor del módulo filtrante 101. En este sentido, la estructura de soporte 102 puede estar formada por seis secciones de tamiz planas unidas entre sí para formar un cuboide donde cada cara sea un rectángulo. Donde las caras se encuentran entre sí, se podrán fijar juntas entre sí utilizando cualquier método de fijación adecuado, tales como pinzas, abrazaderas o soldaduras. Una o más de las caras se puede desmontar fácilmente del resto de la estructura de soporte 102 para facilitar la sustitución del módulo filtrante 101 en la misma.

La estructura de soporte 102 se puede configurar para proporcionar la función de soporte para el módulo filtrante 101, limitando al mismo tiempo sus efectos sobre el flujo de aire a través del módulo filtrante 101. Por consiguiente, cada una de las seis secciones de tamiz planas puede estar compuesta por varios alambres o varillas individuales soldadas juntas para formar un tamiz. Se podrán utilizar otros métodos adecuados de fijación de los alambres o varillas individuales. El tamaño de los alambres y la separación entre los alambres se pueden seleccionar para proporcionar soporte, limitando al mismo tiempo sus efectos sobre el flujo de aire.

Según se ilustra en las Fig. 11A y 11B, en una configuración alternativa de un conjunto filtrante 500, se puede utilizar una estructura de soporte moldeada 501 para soportar el módulo filtrante 101. La estructura de soporte moldeada 501 se puede fabricar de un material plástico capaz de soportar la exposición al ácido sulfúrico, tal como PTFE, FEP, PFA, PVDF, PEEK, PVC, CPVC, PP o plástico reforzado fabricado con resinas epoxi viniléster. La estructura de soporte moldeada 501 se puede construir de cualquier manera apropiada. Por ejemplo, la estructura de soporte moldeada 501 se puede montar montando seis paneles individuales 503-508 cada uno de los cuales forma una de las caras de la estructura de soporte moldeada 501 de soporte. Los paneles individuales 503-508 se pueden interconectar entre sí de cualquier manera apropiada, tal como mediante broches de presión, sujetadores, pinzas o soldaduras. En una forma de realización, la parte de base 502 puede ser un solo elemento moldeado unitario.

Según se ilustra en la Fig. 11A, una parte base 502 de la estructura de soporte moldeada 501 se puede montar interconectando una primera cara 507 y cuatro paneles laterales 503-506. En una forma de realización, estos paneles se pueden interconectar de forma permanente entre sí (por ejemplo, utilizando broches de presión de un solo sentido, o remaches). Una segunda cara 508 se puede fijar a la parte inferior 502 de tal manera que la segunda cara 508 se pueda retirar y volver a colocar repetidamente en el conjunto filtrante 500, permitiendo por lo tanto la sustitución repetida del módulo filtrante 101.

Cualquier forma de realización de un conjunto filtrante 100 descrito en la presente memoria puede incluir uno o más peines 510. Los peines 510 pueden estar compuestos de varios dientes 511 separados uniformemente tal que cuando los peines 510 se montan en el conjunto filtrante 100, cada diente 511 de los peines 510 se disponga en una esquina de cada prisma concéntrico formado por el enrollado en espiral de la cinta filtrante 120. Por lo tanto, los peines 510 son operativos para mantener una separación uniforme entre las capas subsiguientes de la cinta filtrante 120.

Los peines 510 se pueden fabricar de cualquier material apropiado y configurar de cualquier manera apropiada. Por ejemplo, según se ilustra en la Fig. 11A, los peines 510 pueden ser del mismo material que la estructura de soporte moldeada 501. Los peines 510 pueden ser parte de la primera cara 507 de modo que los peines 510 y la primera cara 507 pueden ser un solo componente unitario (es decir, una sola pieza moldeada). En otra forma de realización alternativa, los peines 510 se pueden moldear por separado y a continuación fijarse a la primera cara 507. Por ejemplo, el peine ilustrado en la Fig. 11A se puede construir a partir de dos partes separadas 512, 513 teniendo cada una la forma de varios dientes 511 dispuestos a lo largo de una línea recta. Estas dos partes separadas 512, 513 se pueden fijar a continuación a la primera cara 507 para formar la estructura ilustrada en la Fig. 11A. En otra forma de realización alternativa, los peines 510 pueden estar compuestos de cuatro o más partes separadas que se fijan a continuación cada una a la primera cara 507. Alternativamente, cada diente individual 511 se puede fabricar por separado e insertar en la primera cara 507 y fijarse a la misma utilizando cualquier medio apropiado (por ejemplo, soldadura, adhesivo, ajuste a presión). En otro ejemplo, los peines 510 se pueden fabricar de polímeros plásticos tales como PTFE, FEP, PFA, PVDF, PEEK, ^pV^c, CPVC, PP o plástico reforzado con fibra de vidrio fabricado con resinas epoxi viniléster.

En formas de realización alternativas los peines 510 pueden ser componentes independientes que se pueden insertar en el módulo filtrante 101 sin ser fijados a la estructura de soporte moldeada 501. Dichos peines 510 también se pueden utilizar en el conjunto filtrante 100 mostrado en la Fig. 1. En dichas formas de realización, los peines 510 se pueden insertar en el módulo filtrante 101 antes de que el módulo filtrante 101 se cierre dentro de la estructura de soporte 102 o la estructura de soporte moldeada 501.

Volviendo a la Fig. 12, se describirá a continuación un método de ejemplo de fabricación del conjunto filtrante 100 de la Fig. 1. El método se describirá en términos de construcción manual. Sin embargo, se contempla la automatización de estas etapas. El método utiliza un dispositivo de construcción 600 que incluye una primera placa 601 y una segunda placa 602 dispuestas paralelamente entre sí y separadas por una anchura ligeramente superior a la de la cinta filtrante 120. El primer plato 601 puede incluir varios agujeros 603 que se colocan tal que estarán situados en lo que será la posición de cada esquina de cada capa del módulo filtrante 101 a ensamblar. La segunda placa 602 contiene varios agujeros 604 colocados de forma similar. En el centro de las capas en espiral del módulo filtrante 101 se coloca una varilla central 605. La varilla 605 puede incluir una ranura en la misma en la que se insertan un extremo de la cinta filtrante 120 y un extremo de la cinta separadora 121 al principio del proceso de montaje, anclando por lo tanto los extremos de la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 a la varilla 605.

A continuación, según se ilustra en la Fig. 12, el dispositivo de construcción 600 se gira en sentido contrario a las agujas del reloj 606, lo que da como resultado que la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 se enrollen alrededor de la varilla 605. Cuando la unidad de construcción 600 se gira, varios pines 607 se insertan secuencialmente en los agujeros correspondientes en las placas primera y segunda 601, 602 tal que uno de los pines 607 se dispone entre cada capa subsiguiente de la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 cuando la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 se enrollan alrededor de la varilla 605. Dicho enrollado crea las varias capas concéntricas del módulo filtrante 101. La cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 se eliminarán tal que formen secciones relativamente rectas entre los pines subsiguientes 607. Por consiguiente, al terminar cada capa, se formará otro prisma coincidente de configuración similar, y tendrá una base poligonal ligeramente mayor que el prisma inmediatamente anterior. Además, los pines 607 definirán las posiciones de las esquinas de las capas del módulo filtrante 101, y cada esquina formada posteriormente tendrá, en esencia, el mismo ángulo que la esquina correspondiente de la capa adyacente. Por lo tanto, si los varios agujeros 603, 604 se disponen en un patrón en "X" donde las líneas de la "X" son perpendiculares entre sí según se muestra en la Fig. 6, el módulo filtrante 101 formado posteriormente será generalmente cuadrado. Se apreciará que variando el ángulo entre las líneas de la "X", se pueden formar módulos filtrantes de forma rectangular.

Durante el proceso de construcción, se puede mantener la tensión en la cinta filtrante 120 y/o en la cinta separadora 121. La tensión mantenida en cada componente puede ser diferente. Por ejemplo, la tensión mantenida en la cinta filtrante 120 durante el proceso de enrollado se puede seleccionar tal que cada parte plana de la cinta filtrante 120 en el módulo filtrante 101 final mantenga una configuración generalmente plana (por ejemplo, poca o ninguna holgura está presente).

Además, la tensión mantenida en la cinta separadora 121 durante el proceso de enrollado se puede seleccionar tal que se consiga un espesor final de plegado 127. En este sentido, el plegado de la capa separadora 121 puede tener un estado natural, o no tensado, en el que el paso de plegado natural (la distancia desde una línea de pliegue de un pliegue hasta la siguiente línea de plegado a lo largo de la dirección de la capa separadora 121 cuando no se aplica tensión en la capa separadora 121) es menor que el paso de plegado final 126 deseado. Se apreciará que al colocar tensión en la cinta separadora 121, se puede aumentar el paso de plegado, lo que irá acompañado de una disminución correspondiente del espesor de plegado a medida que se incremente el ángulo entre pliegues adyacentes.

Las tensiones deseadas de la cinta filtrante 120 y de la cinta separadora 121 a medida que se enrollan alrededor de la varilla 605 se pueden lograr de cualquier manera apropiada. Por ejemplo, la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 pueden ser alimentadas desde rollos individuales de materiales montados en husillos capaces de mantener una tensión deseada particular a medida que los materiales son alimentados al dispositivo de construcción 600.

Una vez que se alcanza el tamaño deseado del módulo filtrante 101, la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121 se pueden cortar y los extremos de la cinta filtrante 120 y de la cinta separadora 121 se pueden asegurar a la capa de la cinta filtrante 120 inmediatamente adyacente a los extremos. Dicho aseguramiento se puede lograr de cualquier manera apropiada, incluyendo el pegado con cinta adhesiva, el engarzado o la sujeción de las capas juntas. El aseguramiento no necesita ser permanente, ya que una vez que el módulo filtrante 101 se coloca dentro de la estructura de soporte 102, el módulo filtrante 101 generalmente conservará su forma y no se desenrollará. Después de asegurar los extremos de la cinta filtrante 120 y la cinta separadora 121, el módulo filtrante 101 se puede insertar en una parte de la estructura de soporte 102 (por ejemplo, una parte de la estructura de soporte 102 que incluye cuatro lados y una de las caras paralelas a una base de los módulos filtrantes, similar a la parte de base 502 de la estructura de soporte moldeada 501 mostrada en la Fig. 11 A). Por ejemplo, para lograr esto, la primera placa 601 se puede eliminar del dispositivo de construcción 600, y la parte de la estructura de soporte 102 se puede colocar alrededor del módulo filtrante 101 mientras el módulo filtrante 101 todavía está en el dispositivo de construcción 600. A continuación, se pueden extraer los pines 607 del dispositivo de construcción 600/módulo filtrante 101 y la parte de la estructura de soporte 102 se puede eliminar del dispositivo de construcción 600 con el módulo filtrante 101 dispuesto en el mismo. La varilla 605 también se puede extraer del dispositivo de construcción. A continuación, se puede completar la estructura de soporte 102 fijando la parte restante de la estructura de soporte (por ejemplo, la otra cara paralela a la base del módulo filtrante 101), rodeando por lo tanto por completo el módulo filtrante 101 dentro de la estructura de soporte 102. Cuando se monta el módulo filtrante 500, se puede utilizar un procedimiento similar para colocar el módulo filtrante dentro de la parte base 502.

Se pueden utilizar otras variantes de montaje. Por ejemplo, las placas primera y segunda 601, 602 pueden permanecer fijadas al dispositivo de construcción 600 durante todo el proceso de montaje. En un método de este tipo, después de que el módulo filtrante 101 se fabrica, cuatro lados de la estructura de soporte 102 o la estructura de soporte moldeada 501 se pueden montar alrededor del módulo filtrante 101. Los pines 607 se pueden eliminar y el módulo filtrante con los cuatro lados de la estructura de soporte 102 o la estructura de soporte moldeada 501 se puede deslizar fuera de entre las placas primera y segunda 601, 602. A continuación, se pueden fijar las bases de la estructura de soporte 102 o de la estructura de soporte moldeada 501, rodeando por lo tanto por completo el módulo filtrante 101.

En los módulos filtrantes que utilizan peines 510, los peines se pueden montar en el módulo filtrante de cualquier manera apropiada en cualquier punto apropiado del proceso de montaje. Por ejemplo, después de completar el módulo filtrante 101 y de haber eliminado la primera placa 601 del dispositivo de construcción 600, los peines 510 se pueden insertar en el módulo filtrante antes de eliminar los pasadores 607. En una variante, los peines 510 se pueden insertar a medida que se eliminan los pasadores 607. En este sentido, los dientes 511 de los peines 510 se pueden alinear con los pasadores 607, tal que cuando los peines 510 se introducen en el módulo filtrante 101, los pasadores 607 sean empujados hacia fuera, de modo que los dientes 511 sustituyan de forma eficaz a los pasadores 607. En otra variante, los peines 510 se pueden insertar en el módulo filtrante 101 después de eliminar los pasadores 607. Los peines 510 se pueden utilizar en cualquier conjunto filtrante apropiado, incluyendo el conjunto filtrante 100 con la estructura de soporte 102.

Eliminación de SOx

Según se ha indicado anteriormente, la cinta filtrante 120 puede contener un compuesto de polímero sorbente (SPC). El material SPC puede ser operativo para eliminar el SOx del gas, tal como el gas de combustión, pasando a través del conjunto filtrante por adsorción. En un proceso basado en sorbente de este tipo, el gas de combustión se fuerza a fluir a través del módulo filtrante, al que se le puede denominar lecho adsorbente, y las moléculas de SOx son adsorbidas en las superficies adsorbentes de los materiales sorbentes. Cuando se adsorbe, el SO²se convierte en SO³, y se convierte además en ácido sulfúrico (H²SO⁴) con vapor de agua del gas de combustión. El ácido sulfúrico convertido, que puede estar en una forma de solución relativamente concentrada, será expulsado de la matriz del SPC a las superficies externas del material SPC, y puede ser recolectado. Nos referimos al fenómeno de expulsión de la solución ácida como la "esponja inversa", ya que es justo lo contrario de una esponja que tiende a absorber la solución en sus poros cada vez que entra en contacto con una solución.

El ácido sulfúrico se expulsa a las superficies externas del material SPC y se fusiona en gotas. Cuando esas gotas se hacen lo suficientemente grandes, caen hacia abajo a lo largo de la superficie externa del material SPC (por ejemplo, a lo largo de la cinta filtrante 120), fusionándose con otras gotas y creando de este modo algunas superficies abiertas donde se pueden formar nuevas gotas.

Eliminación de vapores de mercurio

A medida que el vapor de mercurio pasa a través del conjunto filtrante 100, el vapor de mercurio se fija en el material SPC por adsorción. Es decir, el carbón activado puede adsorber vapor de mercurio. Además, al modificar el carbón activado con azufre, compuestos de azufre u otros compuestos químicos, la capacidad de retención del material SPC para el mercurio puede aumentar significativamente. Además, puesto que el ácido sulfúrico descrito anteriormente se expulsa de forma continua de la matriz microporosa, no se requiere ninguna etapa de regeneración para eliminar el azufre.

El conjunto filtrante 100 se puede desmontar. Con respecto al mercurio adsorbido por el material SPC, el mercurio se puede eliminar mediante un proceso de retorta. La presión de vapor absoluta relativamente alta a temperaturas moderadamente elevadas permite que el mercurio sea eliminado por medio de la retorta o destilación al vacío. Los sistemas de retorta de mercurio pueden funcionar dentro del rango de vacío de 26,67 - 133,32 Pa (0,2- 1,0 torr) y del rango de temperatura de 190 °C a 260 °C. Después de volatilizar el mercurio, éste se puede condensar para su recuperación y se puede purificar mediante su posterior destilación. El elemento separador 121 se puede limpiar y reutilizar para la construcción de nuevos módulos.

Según se ha indicado anteriormente, se pueden formar gotas de H²SO⁴en las superficies externas del material SPC de la cinta filtrante 120. Al alcanzar un cierto tamaño, estas gotas caerán debido a la gravedad. Por consiguiente, el conjunto filtrante 100 se puede hacer funcionar tal que los planos de la cinta filtrante 120 se orienten verticalmente u se orienten con un ángulo relativo a la vertical que permita que las gotas fluyan fuera del conjunto filtrante. En este sentido, las gotas caerán hacia abajo y hacia afuera del conjunto filtrante 100 donde se podrán recoger.

Las bases del conjunto filtrante 100 de las Fig. 7 y 8 generalmente son rectangulares. También son posibles otras formas. Por ejemplo, según se muestra en la Fig. 13 A, un conjunto filtrante 700 puede tener la forma de un prisma triangular, donde las bases 701 son cada una triangular y el conjunto filtrante 700 incluye tres paneles laterales 702. Un conjunto filtrante 700 de este tipo se montaría en un dispositivo de construcción apropiadamente configurado. Según se muestra en la Fig. 13B, la forma de un conjunto filtrante 710 no necesita ser simétrica o contener ángulos uniformes. Además, otras formas de realización de conjuntos filtrantes pueden tener más de 4 lados. Los conjuntos filtrantes pueden tener formas para adaptarse a aplicaciones particulares (por ejemplo, conductos existentes para los gases de combustión que se vayan a filtrar).

Se pueden montar múltiples módulos filtrantes en un solo conjunto filtrante para lograr las formas de los conjuntos filtrantes deseadas. Por ejemplo, se podría fabricar un conjunto filtrante en forma de "L" uniendo dos módulos filtrantes rectangulares en una sola estructura de soporte.

Ejemplo de conjunto filtrante

Los conjuntos filtrantes se construyeron con un tamaño total (es decir, las dimensiones exteriores de la estructura de soporte) de 66 cm por 66 cm (26 pulgadas por 26 pulgadas) por 17,78 cm (7 pulgadas) de espesor. Los módulos filtrantes se orientaron dentro de las estructuras de soporte tal que el flujo de aire pasara a través de los espesores de los conjuntos (por ejemplo, según se muestra en la Fig. 1). La estructura de soporte se construyó a partir de acero inoxidable 316. El calibre del alambre para la estructura de soporte era de 16 ga y los alambres se separaron entre 1,11 cm y 2,39 cm (0,44 y 0,94 pulgadas).

Para cada conjunto filtrante, el módulo filtrante en el mismo medía aproximadamente 65,4 cm por 65,4 cm (25,75 pulgadas por 25,75 pulgadas) por 17,1 cm (6,75 pulgadas) de espesor. Las anchuras de la cinta filtrante y de la cinta separadora eran cada una aproximadamente de 15,24 cm y 17,1 cm (6 y 6,75 pulgadas) respectivamente. La cinta filtrante tenía un espesor aproximado de 0,05 cm (0,02 pulgadas). La cinta separadora comprendía filamentos de 0,0178 cm (0,007 pulgadas) de diámetro dispuestos en una cuadrícula donde los filamentos estaban separados aproximadamente 0,127 cm (0,050 pulgadas). La cinta separadora se plegó tal que la anchura de plegado estaba entre 0,508 cm y 0,889 cm (0,20 y 0,35 pulgadas). Una altura de plegado preferida está entre 0,71 cm y 0,899 cm (0,28 y 0,35 pulgadas). Durante el montaje, la tensión se mantuvo en la cinta separadora tal que los pliegues adyacentes generalmente formaron triángulos equiláteros con las partes próximas de la cinta filtrante. Por lo tanto, el ángulo final de plegado 125 fue aproximadamente de 60°, y la distancia final entre las capas sucesivas de cinta filtrante fue aproximadamente de 0,69 cm (0,27 pulgadas). La caída de presión a través de cada módulo filtrante se midió en aproximadamente 0,254 cm (0,1 pulgadas) de columna de agua.

Ejemplo de aplicación 1

En la Fig. 14 se muestra una disposición de ejemplo del sistema 800 que utiliza conjuntos filtrantes 100. El gas de combustión 801 de una cámara de combustión se reduce en temperatura mediante intercambiadores de calor y se introduce a continuación en un precipitador electrostático (ESP) o en un filtro de mangas 802. Después del ESP o filtro de mangas 802, la temperatura del gas de combustión se reduce adicionalmente mediante la pulverización de agua 803. La pulverización de agua 803 también aumentará la humedad de los gases de combustión. Después de la etapa de pulverización de agua, el gas de combustión se introduce en la cámara del sorbente SPC 804, que incluye cuatro conjuntos filtrantes 100, donde el SO²y el SO³se convierten en solución de ácido sulfúrico y se expulsan a las superficies externas del SPC; el vapor de mercurio se adsorbe químicamente en el material absorbente; y las partículas finas quedan atrapadas bien en la superficie del material SPC o bien en la superficie de membranas porosas de PTFE que se pueden laminar en las superficies o caras de las láminas del material SPC. El ácido sulfúrico expulsado se recoge por goteo hacia el depósito de ácido 805 junto con las partículas finas atrapadas. Finalmente, el gas de combustión depurado sale de la cámara del sorbente hacia el tiro de la chimenea 806.

Un sistema 800 de este tipo tiene varias ventajas sobre los sistemas de inyección de carbón activado existentes, en los que se inyectan partículas de carbón activado en los gases de combustión para eliminar los contaminantes. En dichos sistemas existentes, si el carbón activado se inyecta en el gas de combustión aguas arriba del filtro de mangas, las cenizas volantes filtradas por el filtro de mangas se contaminarán con mercurio. Si el carbón activado se inyecta en los gases de combustión aguas abajo del filtro de mangas, se necesita un segundo filtro de mangas para filtrar las partículas de carbón activado. Con el sistema 800, el material filtrado por el filtro de mangas 802 no está contaminado y se puede vender o reciclar sin necesidad de descontaminación. Además, en aplicaciones que utilizan un depurador húmedo de desulfuración de gases de combustión (FGD), la cámara del sorbente 804 se puede situar aguas abajo del depurador húmedo FGD.

Ejemplo de aplicación 2

Un horno de cemento de ejemplo puede requerir aproximadamente 14158 m³/min (500.000 cfm) de gas de combustión a filtrar. Un flujo de este tipo se puede filtrar mediante varios conjuntos de filtración según se describió anteriormente en el ejemplo del conjunto filtrante, excepto que cada conjunto filtrante tendría 33 cm (13 pulgadas) de espesor (estando construido a partir de un filtro de 30,48 cm (12 pulgadas) de ancho y 31,75 cm (12,5 pulgadas) de cinta separadora) en lugar de los 17,78 cm (7 pulgadas) de espesor descritos. Los conjuntos filtrantes se pueden disponer en varias pilas, con cada pila comprendiendo cuatro conjuntos filtrantes dispuestos en serie (por ejemplo, como una pila de crepes). Cada tiro de chimenea puede ser capaz de filtrar aproximadamente 28,3 m3/min (1.000 cfm) de gases de combustión. Por lo tanto, para filtrar los 14158 m3/min (500.000 cfm) de gases de combustión, se necesitarían aproximadamente 500 de dichos tiros de chimenea.

Los conjuntos filtrantes descritos en la presente memoria se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones de filtrado. Por ejemplo, dichos conjuntos filtrantes se pueden utilizar para eliminar el mercurio y/o el SOx de los gases de combustión, tales como los de los hornos de cemento, las centrales eléctricas térmicas de carbón y petróleo, las calderas industriales, los incineradores de residuos municipales y las refinerías de petróleo. Aplicaciones adicionales serán evidentes para los expertos en la técnica. Modificaciones y extensiones adicionales a las formas de realización descritas en la presente memoria serán evidentes para los expertos en la técnica. Se pretende que dichas aplicaciones, modificaciones y extensiones estén dentro del alcance de la presente invención en la medida en que estén de acuerdo con las reivindicaciones que siguen.

La descripción anterior de la presente invención se ha presentado para propósitos de ilustración y descripción. Además, la descripción no pretende limitar la invención a la forma descrita en la presente memoria. Por consiguiente, las variaciones y modificaciones proporcionadas con las enseñanzas anteriores, y la habilidad y el conocimiento de la técnica relevante, están dentro del alcance de la presente invención, en la medida en que estén de acuerdo con las reivindicaciones que siguen. Se pretende además que las formas de realización descritas anteriormente en la presente memoria para explicar los modos conocidos de poner en práctica la invención y para permitir a otros expertos en la técnica utilizar la invención en dichas u otras formas de realización y con diferentes modificaciones requeridas por la(s) aplicación(es) o uso(s) particular(es) de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un módulo filtrante, que comprende:

un elemento filtro (20); y,

un elemento separador (21), estando dispuestos dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) separados, en acoplamiento de contacto a lo largo de una longitud de cada uno de dichos elementos para definir una configuración predeterminada del módulo filtrante, siendo preformado dicho elemento separador (21) para incluir varias ondulaciones (21a) extendiéndose a través de una anchura del mismo y a lo largo de dicha longitud del mismo, y en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente hasta una configuración montada ondulante en dicho módulo filtrante;

en donde dicha longitud de dicho elemento filtro (20) y dicha longitud de dicho elemento separador (21) se extiende cada una sobre un eje longitudinal del módulo filtrante para definir varias capas filtrantes concéntricas y separadas, y varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas respectivamente;

en donde partes correspondientes de al menos algunas de dichas varias ondulaciones (21a) se configuran a través de una parte de dicha anchura, entre bordes opuestos del elemento separador (21) para definir partes entalladas (21b),

en donde dicho elemento filtro (20) se sitúa dentro de dichas partes entalladas (21 b); y

en donde dichas partes entalladas (21b) del elemento separador (21) definen varias partes acanaladas a lo largo de las varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas;

en donde dicho elemento filtro (20) comprende al menos un material de un grupo que comprende: politetrafluoroetileno;

polifluoroetileno propileno;

poliperfluoroacrilato;

fluoruro de polivinilideno;

un terpolímero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno (THV); y

policloro trifluoro etileno; y

en donde dicho elemento separador (21) comprende al menos un material de un grupo que comprende: politetrafluoroetileno;

polifluoroetileno propileno;

poliperfluoroacrilato;

fluoruro de polivinilideno;

poliéter éter cetona;

cloruro de polivinilo;

cloruro de polivinilo clorado; y,

polipropileno.

2. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 1, en donde dichas varias capas separadoras aplican una fuerza dirigida radialmente hacia adentro a al menos una o más de dichas varias capas filtrantes.

3. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 2, en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente en dicho módulo filtrante.

4. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 2, en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente entre dichas varias capas filtrantes adyacentes, a lo largo de al menos una parte de dicha longitud del elemento separador (21).

5. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 4, en donde cada una de dichas varias capas separadoras aplica una fuerza dirigida radialmente hacia adentro y una fuerza dirigida radialmente hacia afuera a diferentes capas filtrantes adyacentes de dichas varias capas filtrantes.

6. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 4, en donde dicho elemento separador (21) se pliega para definir varios pliegues (21a) que se extienden a través de una anchura del mismo a lo largo dicha longitud del mismo, en donde cada uno de dichos varios pliegues (21a) se extiende en una dirección coincidente con dicho eje longitudinal de dicho módulo filtrante, opcionalmente

en donde cada uno de dichos varios pliegues (21a) define un canal abierto que se extiende en una dirección coincidente con dicho eje longitudinal desde un primer extremo de dicho módulo filtrante hasta un segundo extremo de dicho módulo filtrante, o

en donde dicho elemento separador (21) comprende aberturas a través del mismo, a través de la anchura y a lo largo de la longitud del mismo, opcionalmente

en donde dicho elemento separador (21) comprende un tamiz definido por filamentos (21c) dispuestos en un patrón entrecruzado.

7. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 2, que comprende además:

un elemento de retención (25) situado para acoplar una parte superficial lateral externa del módulo filtrante, en donde dichas varias capas filtrantes y dichas varias capas separadoras se mantienen, en esencia, en relación fijadas entre sí, opcionalmente

en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente en dicho módulo filtrante.

8. Un módulo filtrante según se enumera en la reivindicación 1, en donde dicho elemento separador (21) tiene una temperatura de fusión de al menos 60 °C, o

en donde dicho elemento separador (21) es resistente al ácido sulfúrico, o

en donde una anchura de dicho elemento filtro (20) y una anchura de dicho elemento separador (21) son, en esencia, iguales, o

en donde dicha configuración predeterminada es un prisma, o

en donde dicha configuración predeterminada es un cilindro.

9. Un conjunto filtrante que comprende el módulo filtrante de la reivindicación 1, y que además comprende: un soporte (40) para soportar el módulo filtrante, opcionalmente

comprendiendo dicho soporte (40, 50): una parte anular (41) que define una abertura (42) para recibir el módulo filtrante dentro del mismo, en donde la parte anular (41) es de una configuración que coincide con la configuración predeterminada del módulo filtrante, además, opcionalmente

que comprende además: un portador de celda abierta (60) para recibir de forma selectiva el módulo filtrante dentro del mismo, en donde el soporte (60) se puede colocar de forma selectiva dentro de la abertura (52) y se puede acoplar con capacidad de soportar con el soporte (50), y, además, opcionalmente

comprendiendo dicho portador de celda abierta (60): un elemento bolsa (62) para recibir de forma selectiva el módulo filtrante dentro del mismo; y, un elemento anular (61) para colocar sobre y alrededor dicha parte anular (51) del soporte (50), en donde el elemento bolsa (62) se suspende con capacidad de soportar en la abertura.

10. Método de construcción de un módulo filtrante (1), que comprende:

proporcionar un elemento filtro (20) y un elemento separador (21);

colocar una longitud de cada de elemento filtro (20) y elemento separador (21) sobre un eje longitudinal para definir varias capas filtrantes concéntricas y separadas y varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas, respectivamente, en donde dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) se disponen separados en acoplamiento de contacto a lo largo de dicha longitud de cada uno de dichos elementos, comprendiendo dicha etapa de colocación enrollar dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) en tándem alrededor dicho eje longitudinal;

siendo preconformado dicho elemento separador (21) para tener una configuración ondulante que incluya varias ondulaciones (21a) que se extiendan a través de una anchura del mismo a lo largo de dicha longitud del mismo, en donde partes correspondientes de al menos algunas de dichas varias ondulaciones se entallen a través de una parte de dicha anchura, entre bordes opuestos del elemento separador, para definir partes entalladas (21b), y en donde dicha etapa de enrollado incluye situar dicho elemento filtro (20) dentro de cada una de dichas partes entalladas (21b);

en donde dichas partes entalladas (21b) del elemento separador (21) definen varias partes acanaladas a lo largo de las varias capas separadoras concéntricas y separadas e intercaladas; y

retener dichas varias capas filtrantes y dichas varias capas separadoras en relación, en esencia, fijas entre sí; y en donde dicho elemento filtro (20) comprende al menos un material de un grupo que comprende: politetrafluoroetileno;

polifluoroetileno propileno;

poliperfluoroacrilato;

fluoruro de polivinilideno;

policloro trifluoro etileno; y

polifluoroetileno propileno;

poliperfluoroacrilato;

fluoruro de polivinilideno;

poliéter éter cetona;

cloruro de polivinilo;

cloruro de polivinilo clorado; y,

polipropileno.

11. Un método según se enumera en la reivindicación 10, que comprende, además:

mantener la tensión en al menos uno de dichos elementos separadores (21) y dicho elemento filtro (20), durante al menos una parte de dicha etapa de colocación, opcionalmente

comprendiendo dicha etapa de mantenimiento:

aplicar una fuerza a dicho elemento separador.

12. Un método según se enumera en la reivindicación 10, en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente, comprendiendo además dicho método:

deformar elásticamente al menos una parte de dicho elemento separador (21) en respuesta a dicha etapa de aplicación, en donde al menos una parte de dicha deformación elástica se mantiene durante dicha etapa de retención.

13. Un método según se enumera en la reivindicación 10, comprendiendo dicha etapa de enrollado:

anclar los extremos interiores de dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) a un elemento poste (32); y, rotar dicho elemento poste (32) para enrollar dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) alrededor de dicho elemento poste (32), opcionalmente

comprendiendo además: mantener la tensión en al menos uno de dicho elemento separador (21) y dicho elemento filtro (20) durante al menos una parte de dicha etapa de colocación, opcionalmente además

comprendiendo dicha etapa de mantenimiento: aplicar una fuerza a dicho elemento separador (21), opcionalmente además

en donde dicho elemento separador (21) se deforma elásticamente, comprendiendo además dicho método: deformar elásticamente al menos una parte de dicho elemento separador (21) en respuesta a dicha etapa de aplicación, en donde al menos una parte de dicha deformación elástica se mantiene durante dicha etapa de retención.

14. Un método según se enumera en la reivindicación 10, comprendiendo dicha etapa de mantenimiento: situar un elemento de retención (25) para acoplar de forma limitante una parte superficial lateral externa del módulo filtrante (1), opcionalmente

dicha etapa de mantenimiento comprende: mantener los extremos exteriores de dicho elemento filtro (20) y de dicho elemento separador (21) a distancias, en esencia, fijas correspondientes desde dicho eje longitudinal, o comprendiendo dicha etapa de mantenimiento: interconectar una parte superficial anular expuesta de una capa de uno de dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21) a una parte superficial anular expuesta de otra capa de dicho uno de dicho elemento filtro (20) y dicho elemento separador (21).

15. Un método según se enumera en la reivindicación 10, en donde dicho módulo filtrante (1) se puede utilizar en un conjunto, comprendiendo además:

situar dicho módulo filtrante (1) dentro de una abertura (42, 52) de un soporte (40, 50), en donde dicho módulo filtrante (1) se soporta por dicho soporte (40, 50), opcionalmente

en donde dicha abertura (42, 52) se define por una parte anular (41, 51) de dicho soporte (40, 50) y tiene una configuración que coincide con una configuración predeterminada de dicho módulo filtrante (1).

16. Un método según se enumera en la reivindicación 10, comprendiendo dicha etapa de colocación: proporcionar un soporte (600) que tenga unos primeros varios N pines (607) que se extienden desde el mismo y definir una configuración poligonal, en la que N>3;

enrollar dicho elemento filtro (120) alrededor de los primeros varios N pines para formar una primera capa filtrante; proporcionar unos segundos varios N pines (607) que se extiendan desde el soporte y definir una configuración poligonal coincidente, en donde N>3; y,

enrollar dicho elemento separador (121) alrededor de dichos segundos varios N pines (607) para formar una primera capa separadora, opcionalmente

comprendiendo además: insertar otros varios N pines (607) en el soporte (600) para definir una configuración poligonal coincidente;

enrollar el elemento filtro (120) alrededor de los otros varios N pines (607) para formar otra capa de filtración; insertar unos varios N pines (607) adicionales en el soporte para definir una configuración poligonal coincidente; y, enrollar el elemento separador (121) alrededor de los varios N pines (607) adicionales para formar otra capa separadora, opcionalmente

comprendiendo además: repetir las etapas de la reivindicación 16 varias veces; y,

colocar una jaula (102) alrededor del módulo filtrante (1), opcionalmente además

comprendiendo además: eliminar los varios N pines (607) del soporte (600) y del módulo filtrante (1).