JP2927499B2 - ガスをろ過するためのろ過カートリッジ - Google Patents
ガスをろ過するためのろ過カートリッジInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/02—Treating gases
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス類、詳しく言えば高温及び／又は放射
性及び／又は腐食性ガス類をろ過するためのろ過カート
リッジに関する。このようなカートリッジは、高温の放
射性ガスを生じる核廃棄物の焼却のための設備（燃焼温
度は1200℃に達することができ、ガス類は一般に600〜1
000℃である）において特に有用である。これらのガス
類は、燃焼される廃棄物に応じて多かれ少なかれ大量
の、固形の放射性粒子（例えばプルトニウム）、カーボ
ンブラック及び腐食性蒸気（Cl2,HCl等）を同伴する。
性及び／又は腐食性ガス類をろ過するためのろ過カート
リッジに関する。このようなカートリッジは、高温の放
射性ガスを生じる核廃棄物の焼却のための設備（燃焼温
度は1200℃に達することができ、ガス類は一般に600〜1
000℃である）において特に有用である。これらのガス
類は、燃焼される廃棄物に応じて多かれ少なかれ大量
の、固形の放射性粒子（例えばプルトニウム）、カーボ
ンブラック及び腐食性蒸気（Cl2,HCl等）を同伴する。
これらのガス類を大気へ放出する前に浄化するために
は、ろ過器の二つのバリヤーを直列に配置し、第一のも
のは１μｍのオーダーの直径の粒子の少なくとも99％を
止めなくてはならないろ過キャンドルにより構成され、
そして第二のものは0.3μｍより大きい直径の粒子の99
％より多くを止める非常に高い効率のろ過器である。こ
のバリヤーを二重に配列したものは、大変に高価な装置
であるろ過器（非常に効率の高いもの）の寿命を増加さ
せるのを可能にする。本発明のカートリッジは、これら
のバリヤーのうちの第一のものに申し分なく適してい
る。
は、ろ過器の二つのバリヤーを直列に配置し、第一のも
のは１μｍのオーダーの直径の粒子の少なくとも99％を
止めなくてはならないろ過キャンドルにより構成され、
そして第二のものは0.3μｍより大きい直径の粒子の99
％より多くを止める非常に高い効率のろ過器である。こ
のバリヤーを二重に配列したものは、大変に高価な装置
であるろ過器（非常に効率の高いもの）の寿命を増加さ
せるのを可能にする。本発明のカートリッジは、これら
のバリヤーのうちの第一のものに申し分なく適してい
る。
ろ過キャンドルを有するそのようなろ過バリヤーは、
フランス国特許第1503631号明細書に記載され、それを
第２図及び第３図に模式的に示す。
フランス国特許第1503631号明細書に記載され、それを
第２図及び第３図に模式的に示す。
ろ過キャンドル１は、支持用の円筒２及びろ過カート
リッジ３により構成される。
リッジ３により構成される。
支持用の円筒２は、ガス類にその壁を通り抜けさせる
ように多孔質であって、それは例えば、端部が溶接され
た巻かれた金属布により構成される。円筒の一方の端部
４は閉鎖され、もう一方の開放の端部５はキャンドルを
プレート６にくっつけるための手段を含む。これらの手
段は例えば、円筒とプレートとに固定されるスリーブ７
であって、この場合には、これらのキャンドルを交換す
るためにはプレートはその全てのキャンドルと一緒に取
出される。
ように多孔質であって、それは例えば、端部が溶接され
た巻かれた金属布により構成される。円筒の一方の端部
４は閉鎖され、もう一方の開放の端部５はキャンドルを
プレート６にくっつけるための手段を含む。これらの手
段は例えば、円筒とプレートとに固定されるスリーブ７
であって、この場合には、これらのキャンドルを交換す
るためにはプレートはその全てのキャンドルと一緒に取
出される。
ろ過カートリッジ３は、前もってか焼されたアスベス
トと混ぜ合わされた、繊維質成分に分離されたアスベス
ト繊維のフェルトにより構成される。これらの繊維は、
ろ過を確実にする。高温時のそれらの収縮を制限するた
めには、それらにガラス質シリカ、微小石英、ムライ
ト、カオリン等の繊維を混ぜ合わせてもよい。ろ過カー
トリッジ３の繊維は、ガスのエントレインメントにより
支持体上に堆積される。
トと混ぜ合わされた、繊維質成分に分離されたアスベス
ト繊維のフェルトにより構成される。これらの繊維は、
ろ過を確実にする。高温時のそれらの収縮を制限するた
めには、それらにガラス質シリカ、微小石英、ムライ
ト、カオリン等の繊維を混ぜ合わせてもよい。ろ過カー
トリッジ３の繊維は、ガスのエントレインメントにより
支持体上に堆積される。
フランス国特許第2556608号明細書では、キャンドル
は個別に交換され、プレートにそれらをくっつけるため
の手段は、端部５に取付けられそしてプレートと単純に
隣接しているフランジにより構成されている。
は個別に交換され、プレートにそれらをくっつけるため
の手段は、端部５に取付けられそしてプレートと単純に
隣接しているフランジにより構成されている。
アスベスト繊維を有するキャンドルは、ろ過及び経費
の観点からは全く申し分がない。しかしながら、現時点
では、一定の国々の行政当局はアスベストの使用を制限
しており、そして禁止さえしている。
の観点からは全く申し分がない。しかしながら、現時点
では、一定の国々の行政当局はアスベストの使用を制限
しており、そして禁止さえしている。
従って、 ・合理的な厚さについてダストに対して効率的であり
（約１μｍのダストについて99％）、 ・目詰りする速度が遅く、 ・熱的衝撃及び化学的攻撃に対して耐性があり、 ・手ごろな値段である、 代替材料の発見が必要であった。
（約１μｍのダストについて99％）、 ・目詰りする速度が遅く、 ・熱的衝撃及び化学的攻撃に対して耐性があり、 ・手ごろな値段である、 代替材料の発見が必要であった。
更に、セラミックスのキャンドルは、値段が高過ぎ、
また目詰りする速度がなお速過ぎるので、自発的に考え
からはずされた。
また目詰りする速度がなお速過ぎるので、自発的に考え
からはずされた。
米国特許第4500328号明細書は、湿式法で調製された
耐火性セラミック繊維に基づく複合材料であって高温ガ
ス特に焼却炉のガスのろ過に用いられる材料を記載す
る。
耐火性セラミック繊維に基づく複合材料であって高温ガ
ス特に焼却炉のガスのろ過に用いられる材料を記載す
る。
この米国特許明細書によれば、上記の材料は二つの異
なるやり方で得ることができる。
なるやり方で得ることができる。
第一の調製方法では、耐火性繊維（直径＜12μｍ、例
えばジルコン、アルミナ、シリカ等の繊維の如きもの）
及び有機の結合剤（上記繊維の25〜100重量％の割合
の、フェノール樹脂、デンプン等）の非常に希薄な水溶
液（固形分／水合計＜１重量％）を、真空中に置かれた
孔あきの型の上へ付着させる。全体を熱し、乾燥させ、
次いで型を取りはずす。
えばジルコン、アルミナ、シリカ等の繊維の如きもの）
及び有機の結合剤（上記繊維の25〜100重量％の割合
の、フェノール樹脂、デンプン等）の非常に希薄な水溶
液（固形分／水合計＜１重量％）を、真空中に置かれた
孔あきの型の上へ付着させる。全体を熱し、乾燥させ、
次いで型を取りはずす。
得られた構造体を、有機結合剤を熱分解するため、不
活性雰囲気中において数時間1350℃の温度にさらす。
活性雰囲気中において数時間1350℃の温度にさらす。
得られる複合材料は、結合剤の不活性雰囲気中での分
解から生じる炭素により一緒に結合された耐火性繊維か
ら構成される。酸素の存在下では、炭素はガス状のCO2
へ転化されるであろうから、不活性の雰囲気が必要であ
る。
解から生じる炭素により一緒に結合された耐火性繊維か
ら構成される。酸素の存在下では、炭素はガス状のCO2
へ転化されるであろうから、不活性の雰囲気が必要であ
る。
第二の調製方法では、耐火性繊維だけの非常に希薄な
水溶液を真空中に置かれた孔あきの型の上へ付着させ
る。この操作後に、ジルコニウム又はイットリウムの硝
酸塩の溶液に通り抜けさせる。全体を乾燥させ、次いで
通常の焼結にかける。
水溶液を真空中に置かれた孔あきの型の上へ付着させ
る。この操作後に、ジルコニウム又はイットリウムの硝
酸塩の溶液に通り抜けさせる。全体を乾燥させ、次いで
通常の焼結にかける。
得られる複合材料は、繊維の軟化によって焼結中に一
緒に結合された耐火性繊維から構成される。焼結温度は
高く、シリカの場合には1700℃であり、その他の材料
（ジルコン、アルミナ等）については1700℃よりも高
い。
緒に結合された耐火性繊維から構成される。焼結温度は
高く、シリカの場合には1700℃であり、その他の材料
（ジルコン、アルミナ等）については1700℃よりも高
い。
加えられるジルコニウム又はイットリウムの硝酸塩は
安定剤であって、それらは、材料の融解温度を低下させ
且つその結果として正確な焼結にとって有害であろう共
融混合物の生成を回避する。これは、安定剤の慣用的な
利用法である。
安定剤であって、それらは、材料の融解温度を低下させ
且つその結果として正確な焼結にとって有害であろう共
融混合物の生成を回避する。これは、安定剤の慣用的な
利用法である。
米国特許第4500328号明細書に従って得られたろ過器
は、小さな寸法の中実の円筒（直径19mm、高さ13mmであ
って、この高さはろ過の厚さをも構成する）の形をした
ろ過材料であって、実質上同じ寸法であり且つガス類を
通過させるための孔を備えた金属の支持体に配置された
ものにより構成される。
は、小さな寸法の中実の円筒（直径19mm、高さ13mmであ
って、この高さはろ過の厚さをも構成する）の形をした
ろ過材料であって、実質上同じ寸法であり且つガス類を
通過させるための孔を備えた金属の支持体に配置された
ものにより構成される。
本発明によれば、上記において説明された、比較的長
いろ過バリヤー、すなわち中空のキャンドルで使用する
のに適したろ過キャンドルを調製することが提供され
る。例を挙げると、これらのキャンドルは、特に核物質
を焼却するための装置で使用するためには、次に掲げる
寸法をとることができると明記される。
いろ過バリヤー、すなわち中空のキャンドルで使用する
のに適したろ過キャンドルを調製することが提供され
る。例を挙げると、これらのキャンドルは、特に核物質
を焼却するための装置で使用するためには、次に掲げる
寸法をとることができると明記される。
・直径 25mm ・高さ 850mm ・ろ過厚さ 約５〜10mm 米国特許第4500328号明細書に記載された方法がこの
ような形状寸法を示す効果的なキャンドルの調製を可能
にする、ということは少しも明らかでない。
ような形状寸法を示す効果的なキャンドルの調製を可能
にする、ということは少しも明らかでない。
更に、上述の米国特許第4500328号明細書の第一の方
法では、炭素を含有する材料になり、そしてそれは、十
分に高温の且つ酸化するガス類を発生する焼却設備に持
ち込まれると、必然的に劣化し、CO2を放出して結果と
してその一体性を失うであろう。その上、上述の米国特
許第4500328号明細書の第二の方法は、焼結すなわち高
温での長い熱処理を必要とする。
法では、炭素を含有する材料になり、そしてそれは、十
分に高温の且つ酸化するガス類を発生する焼却設備に持
ち込まれると、必然的に劣化し、CO2を放出して結果と
してその一体性を失うであろう。その上、上述の米国特
許第4500328号明細書の第二の方法は、焼結すなわち高
温での長い熱処理を必要とする。
本発明の発明者らは、最も単純なやり方で調製され
る、要求される性質（機械的強度、耐腐食性、要求され
る特性に従ってろ過する性質）を示す製品を捜し求め
た。
る、要求される性質（機械的強度、耐腐食性、要求され
る特性に従ってろ過する性質）を示す製品を捜し求め
た。
本発明によれば、高温及び／又は放射性及び／又は腐
食性のガス類をろ過するのに特に有用なろ過カートリッ
ジは、実質的に円筒形の中空な物体であって、その端部
のうちの一方が閉鎖されそして他方の端部が開放であ
り、少なくとも50重量％のアルミナ及び／又はジルコン
を含有し且つことによってはプレートでそれを支持する
ための手段を備えているものから構成され、当該物体
は、直径20μｍ未満及び長さ25mm未満のアルミナ及び／
又はジルコンの繊維と、コロイドシリカと、少なくとも
１種の有機結合剤と、そして少なくとも１種の解膠剤と
を含んでなるスリップを成形し、次いで、有機結合剤及
び解膠剤を揮発させるのに十分なだけの温度で乾燥及び
熱処理することにより得られる。
食性のガス類をろ過するのに特に有用なろ過カートリッ
ジは、実質的に円筒形の中空な物体であって、その端部
のうちの一方が閉鎖されそして他方の端部が開放であ
り、少なくとも50重量％のアルミナ及び／又はジルコン
を含有し且つことによってはプレートでそれを支持する
ための手段を備えているものから構成され、当該物体
は、直径20μｍ未満及び長さ25mm未満のアルミナ及び／
又はジルコンの繊維と、コロイドシリカと、少なくとも
１種の有機結合剤と、そして少なくとも１種の解膠剤と
を含んでなるスリップを成形し、次いで、有機結合剤及
び解膠剤を揮発させるのに十分なだけの温度で乾燥及び
熱処理することにより得られる。
このいわゆる湿式法では、水性媒体でもってスリップ
すなわち成分の混合物が第一に作られる。
すなわち成分の混合物が第一に作られる。
繊維は、ろ過用のフェルトを形成するためそれらの寸
法及び性質について選択される。このフェルトは、ガス
類の通過のためのランダムに分布し且つその断面が規則
的でない通り道を有する繊維のもつれたものである。
法及び性質について選択される。このフェルトは、ガス
類の通過のためのランダムに分布し且つその断面が規則
的でない通り道を有する繊維のもつれたものである。
繊維の長さは25mm未満（好ましくは10〜15mm）であ
り、直径は20μｍより小さい（好ましくは１〜10μｍ、
有利には平均値で３μｍ）。
り、直径は20μｍより小さい（好ましくは１〜10μｍ、
有利には平均値で３μｍ）。
繊維の大半は、ジルコン及び／又はアルミナにより必
ず構成され、他の成分と適合性であり且つ用途と適合性
であることを条件として他の繊維（ガラス繊維、シリカ
繊維のようなシリカを含有する繊維）が存在してもよい
（これらの繊維の融点よりも高い温度でガスを処理する
ためには溶融可能な繊維があってはならない）。
ず構成され、他の成分と適合性であり且つ用途と適合性
であることを条件として他の繊維（ガラス繊維、シリカ
繊維のようなシリカを含有する繊維）が存在してもよい
（これらの繊維の融点よりも高い温度でガスを処理する
ためには溶融可能な繊維があってはならない）。
いずれの場合にも、熱処理後に得られたカートリッジ
は、少なくとも50重量％のアルミナ及び／又はジルコン
で構成されなくてはならない。
は、少なくとも50重量％のアルミナ及び／又はジルコン
で構成されなくてはならない。
それは好ましくは、少なくとも85重量％のアルミナ及
び／又はジルコンを含有する。アルミナ繊維にあって
は、アルミナ質の製品（どちかと言えばアルミノケイ酸
塩というよりも）が得られ、これはより耐火性であり且
つ酸類（塩素化された生成物のようなもの）に対してよ
り耐性がある。
び／又はジルコンを含有する。アルミナ繊維にあって
は、アルミナ質の製品（どちかと言えばアルミノケイ酸
塩というよりも）が得られ、これはより耐火性であり且
つ酸類（塩素化された生成物のようなもの）に対してよ
り耐性がある。
一般には、繊維はスリップの約１重量％に相当する
が、それらの量は、所望の組成のカートリッジを得るた
めに当業者によってより正確に決められる。
が、それらの量は、所望の組成のカートリッジを得るた
めに当業者によってより正確に決められる。
本発明によれば、スリップ中にはコロイドシリカ（例
えばLUDOXの商標で上市される）が存在する。スリップ
は好ましくは、３〜12％（重量による）のコロイドシリ
カを含有する。
えばLUDOXの商標で上市される）が存在する。スリップ
は好ましくは、３〜12％（重量による）のコロイドシリ
カを含有する。
コロイドシリカはいくつかの機能を果す。
第一に、それは、スリップの粘度を増加させるが、こ
とのほか、乾燥させる前でも成形品の取出しを可能にす
る成形品の十分なだけの機械的剛性を得るのを可能にす
る低温結合剤である。
とのほか、乾燥させる前でも成形品の取出しを可能にす
る成形品の十分なだけの機械的剛性を得るのを可能にす
る低温結合剤である。
ナトリウムの存在下にある場合にスリップに有利に添
加されるコロイドシリカは、732℃で融解するNa2O−2Si
O2−Al2O3共融混合物が生成するため、材料のための高
温結合剤を構成する、とも当然考えることができる。
加されるコロイドシリカは、732℃で融解するNa2O−2Si
O2−Al2O3共融混合物が生成するため、材料のための高
温結合剤を構成する、とも当然考えることができる。
加熱することによって、この場合には共融混合物によ
り耐火性繊維が結合される。
り耐火性繊維が結合される。
このような結合はろ過器のろ過能力に対して有害であ
ってはならず、そのためことによると存在しているナト
リウムの量は少量（スリップの１重量％未満）でなけれ
ばならない。
ってはならず、そのためことによると存在しているナト
リウムの量は少量（スリップの１重量％未満）でなけれ
ばならない。
ナトリウムで安定化されたコロイドシリカは好ましく
用いられる（Na＜0.1％）。
用いられる（Na＜0.1％）。
更に、温度が732℃を超える場合には、融解した共融
混合物はアルミナ及び／又はジルコン（繊維に由来す
る）に富みそしてシリカが涸渇するものになる。結合の
耐火性は増加する。ろ過能力は、その場合には高温（75
0℃以上）で維持される。
混合物はアルミナ及び／又はジルコン（繊維に由来す
る）に富みそしてシリカが涸渇するものになる。結合の
耐火性は増加する。ろ過能力は、その場合には高温（75
0℃以上）で維持される。
スリップはまた、低温での一体性を保証するため成形
プロセスで慣用的に用いられる１種又は２種以上の有機
結合剤を含有する。それは例えば、デンプン、ポリビニ
ルアルコール又はそれらの混合物である。有機結合剤
は、一般にはスリップの５〜10重量％に相当する。
プロセスで慣用的に用いられる１種又は２種以上の有機
結合剤を含有する。それは例えば、デンプン、ポリビニ
ルアルコール又はそれらの混合物である。有機結合剤
は、一般にはスリップの５〜10重量％に相当する。
解膠剤は、スリップ中の固形物質を懸濁状態にしてお
き、かくして繊維の沈降を回避する性質を有する有機物
質である。寒天のようなアルギン酸塩が一般に用いられ
る。
き、かくして繊維の沈降を回避する性質を有する有機物
質である。寒天のようなアルギン酸塩が一般に用いられ
る。
こうして得られたスリップは成形される。
成形は、好ましくは次に述べるようにして果される。
すなわち、スリップをその中に真空が作り出される孔あ
きの型の周囲に付着させ、すなわち型をスリップのタン
クに浸漬させる。過剰の厚さを成形し、すなわち必要よ
りも厚いスリップの層を付着させる。この過剰の厚さ
は、後に機械加工してカートリッジのために所望される
寸法にするのを可能にする。
すなわち、スリップをその中に真空が作り出される孔あ
きの型の周囲に付着させ、すなわち型をスリップのタン
クに浸漬させる。過剰の厚さを成形し、すなわち必要よ
りも厚いスリップの層を付着させる。この過剰の厚さ
は、後に機械加工してカートリッジのために所望される
寸法にするのを可能にする。
そのほかの成形の様式も使用して差支えない。
使用される型は、実質的に円筒形のカートリッジを成
形するために明らかに実質上円筒形の物体である。カー
トリッジの一方の端部は、追加の部品を集成して成形後
に閉鎖することができる。
形するために明らかに実質上円筒形の物体である。カー
トリッジの一方の端部は、追加の部品を集成して成形後
に閉鎖することができる。
成形後、カートリッジを乾燥させ、ことによってはそ
れは乾燥前又はその後に型から取出される。
れは乾燥前又はその後に型から取出される。
本発明の顕著な特徴は、成形後に得られるカートリッ
ジは型から取出すことが可能であるが、それが機械的に
剛性であるため殊に機械加工が可能であることである。
この場合には、機械加工を行って最終寸法にされるが、
材料は高温時にいかなる有意の収縮も示さない。
ジは型から取出すことが可能であるが、それが機械的に
剛性であるため殊に機械加工が可能であることである。
この場合には、機械加工を行って最終寸法にされるが、
材料は高温時にいかなる有意の収縮も示さない。
乾燥は、水分をなくすためオーブンでもって通常のや
り方で行われる。
り方で行われる。
この後に、有機結合剤及び解膠剤の分解及び揮発を確
実にするのに十分なだけの温度での熱処理が続く。従っ
て、この処理の後に得られたろ過カートリッジにはこれ
らの物質の痕跡も残らない。
実にするのに十分なだけの温度での熱処理が続く。従っ
て、この処理の後に得られたろ過カートリッジにはこれ
らの物質の痕跡も残らない。
この処理は、ろ過設備で都合よく実施され、すなわち
乾燥された成形カートリッジはプレートに配置される。
十分に高温のガスの通過が、上記の熱処理を確実にす
る。
乾燥された成形カートリッジはプレートに配置される。
十分に高温のガスの通過が、上記の熱処理を確実にす
る。
その上、材料を焼結にかけてもよいが、この操作は必
須ではない。
須ではない。
こうして得られたカートリッジのろ過能力は、ガスに
より運ばれる粒子、特に炭素を捉える繊維のフェルトの
ためである。
より運ばれる粒子、特に炭素を捉える繊維のフェルトの
ためである。
900〜1000℃の酸化雰囲気（焼却ガスのろ過）に見ら
れる、ろ過器にブロックされた炭素は、その後それの燃
焼開始温度よりも高い温度に昇温される。次いでそれは
ガス状のCO2に転化される。
れる、ろ過器にブロックされた炭素は、その後それの燃
焼開始温度よりも高い温度に昇温される。次いでそれは
ガス状のCO2に転化される。
従ってフェルトは、捕捉された燃焼可能な粒子を燃焼
させる（応用の条件下で）。
させる（応用の条件下で）。
フェルトはまた、カートリッジの機械的強度、すなわ
ち最適な一体性を保証する共融混合物による結合の点
を、大いに確保する。
ち最適な一体性を保証する共融混合物による結合の点
を、大いに確保する。
本発明に従って成形されそして乾燥された、湿式法に
よって得られたカートリッジは、次に述べるどちらかの
やり方で配置される。
よって得られたカートリッジは、次に述べるどちらかの
やり方で配置される。
・一つのやり方では、カートリッジを一般に円筒形の支
持体に配置し、後者はその開放の端部にプレートにより
支持されるための手段を提供する。その端部のレベルに
は、ろ過されるべきガス類をカートリッジの中空空間に
入るように向けるために、円筒とカートリッジとの間の
自由空間を閉鎖するための手段も用意される。
持体に配置し、後者はその開放の端部にプレートにより
支持されるための手段を提供する。その端部のレベルに
は、ろ過されるべきガス類をカートリッジの中空空間に
入るように向けるために、円筒とカートリッジとの間の
自由空間を閉鎖するための手段も用意される。
この支持用の円筒は、溶接された金属布（従来技術で
記載されるようなもの）により又は「ソックス」すなわ
ち、好ましくはアルミノケイ酸塩の糸で且つ最も細かい
可能なメッシュで織られている、一方の端部の閉鎖され
た織物の管によって、都合よく構成される。
記載されるようなもの）により又は「ソックス」すなわ
ち、好ましくはアルミノケイ酸塩の糸で且つ最も細かい
可能なメッシュで織られている、一方の端部の閉鎖され
た織物の管によって、都合よく構成される。
・あるいは、カートリッジはそのまま使用され、その場
合には、その開放の端部にプレートにより支持するため
の手段が加えられ、この手段は明らかに、ろ過されるべ
きガス類が単独でカートリッジの中空空間に向けられる
ように設計及び配置される。これは、カートリッジの中
空空間に取付けられそしてプレートに隣接するフランジ
を有するスリーブでよく、プレートの孔の直径は、カー
トリッジを容易に変更するようにカートリッジの外径よ
りもわずかに大きい。
合には、その開放の端部にプレートにより支持するため
の手段が加えられ、この手段は明らかに、ろ過されるべ
きガス類が単独でカートリッジの中空空間に向けられる
ように設計及び配置される。これは、カートリッジの中
空空間に取付けられそしてプレートに隣接するフランジ
を有するスリーブでよく、プレートの孔の直径は、カー
トリッジを容易に変更するようにカートリッジの外径よ
りもわずかに大きい。
成形時に、カートリッジの開放の端部のレベルに、プ
レートに隣接する肩を都合よく用意してもよい。
レートに隣接する肩を都合よく用意してもよい。
第１図は、カートリッジを配置する一例を示す。プレ
ート８のテーパー付きの孔に、スリーブ９が配置され、
そしてこれは、プレートの外側へ開く円筒部10と、表面
が孔のそれとぴったりと協同するテーパー部11とを含
む。
ート８のテーパー付きの孔に、スリーブ９が配置され、
そしてこれは、プレートの外側へ開く円筒部10と、表面
が孔のそれとぴったりと協同するテーパー部11とを含
む。
このスリーブは、いつも所定の位置に残る。カートリ
ッジ12は、このスリーブ内に導入され、スリーブの円筒
部10の内径及びカートリッジの円筒体の外径は実質的に
等しくて、カートリッジの滑動をまさしく可能にする。
カートリッジは、その端部13を閉鎖され、その他方の開
放の端部は、外表面がスリーブのテーパー部11の内表面
とぴったりと協同するテーパー部14を含む。
ッジ12は、このスリーブ内に導入され、スリーブの円筒
部10の内径及びカートリッジの円筒体の外径は実質的に
等しくて、カートリッジの滑動をまさしく可能にする。
カートリッジは、その端部13を閉鎖され、その他方の開
放の端部は、外表面がスリーブのテーパー部11の内表面
とぴったりと協同するテーパー部14を含む。
孔あきの支持円筒15をこの配列を必須とはせずに非常
にうまく加えることができる、ということが認められよ
う。
にうまく加えることができる、ということが認められよ
う。
カートリッジの集成部品の選択は、主としてその用途
とその剛性とに依存する。調製されたカートリッジは、
支持用の円筒なしに取付けるのに十分なだけの機械的強
度を与えることができる。
とその剛性とに依存する。調製されたカートリッジは、
支持用の円筒なしに取付けるのに十分なだけの機械的強
度を与えることができる。
カートリッジが使い古された場合には、次に掲げるこ
とが可能である。
とが可能である。
・キャンドル（カートリッジ＋支持用円筒）を取りはず
してそれを設備の外部で交換すること。
してそれを設備の外部で交換すること。
・カートリッジだけを取出し、支持用の円筒を所定の位
置に残して、別の新しいカートリッジをその場で配置す
ること。
置に残して、別の新しいカートリッジをその場で配置す
ること。
・支持用の円筒がない場合にはカートリッジをそれの支
持手段と共に取出して、それを支持手段を備えた新しい
カートリッジと取替えること。
持手段と共に取出して、それを支持手段を備えた新しい
カートリッジと取替えること。
・使い古しのカートリッジをこわしてそれをろ過バリヤ
ーの閉鎖容器の底部に落し、支持手段をプレートの所定
の位置に残し、新しいカートリッジを支持手段へその場
で再び導入すること（支持用の円筒15がないことを除い
て第１図の態様）。
ーの閉鎖容器の底部に落し、支持手段をプレートの所定
の位置に残し、新しいカートリッジを支持手段へその場
で再び導入すること（支持用の円筒15がないことを除い
て第１図の態様）。
使い古されたカートリッジは、それらが放射性元素を
含有する場合には核廃棄物として処理される。
含有する場合には核廃棄物として処理される。
下記の例は、そのようなカートリッジのろ過効率が乾
式法で調製されたアスベスト繊維を使用するカートリッ
ジのそれと同等であることを示す。
式法で調製されたアスベスト繊維を使用するカートリッ
ジのそれと同等であることを示す。
湿式法により調製されるカートリッジは、次に掲げる
理由から好ましく製造及び使用される。
理由から好ましく製造及び使用される。
・型での成形による調製は実施するのがより容易であ
る。
る。
・金属で作られる場合には急速に腐食し且つ高価である
支持用の円筒をなしで済ますことができる。
支持用の円筒をなしで済ますことができる。
・使い古されたカートリッジの交換が単純になり、使い
古されたカートリッジを抜き出し又はこわしてそれを設
備外で製造された別のものと交換することで十分であ
る。
古されたカートリッジを抜き出し又はこわしてそれを設
備外で製造された別のものと交換することで十分であ
る。
例 １ 細かくして平均の直径を３μｍそして平均の長さを10
〜15mmにしたシリカ含有アルミナ繊維、スリップの４重
量％のコロイドシリカ、デンプン（水性混合物の９％）
及びいくらかのパーセントの解膠剤を、水性媒体中で全
部混ぜ合わせてスリップにしたものから、カートリッジ
を得る。
〜15mmにしたシリカ含有アルミナ繊維、スリップの４重
量％のコロイドシリカ、デンプン（水性混合物の９％）
及びいくらかのパーセントの解膠剤を、水性媒体中で全
部混ぜ合わせてスリップにしたものから、カートリッジ
を得る。
上記のスリップを成形し、機械加工し、そして乾燥さ
せる。
せる。
700℃で焼成して４〜５時間後に、Al2O3 93.5％、SiO
2 5.5％、その他１％が残る。
2 5.5％、その他１％が残る。
このカートリッジを、内径がこのカートリッジの外径
と実質的に等しい支持用の円筒内に入れ、フランジを提
供するスリーブをこの円筒に取付け、そして得られたキ
ャンドルをプレートの孔に配置する。
と実質的に等しい支持用の円筒内に入れ、フランジを提
供するスリーブをこの円筒に取付け、そして得られたキ
ャンドルをプレートの孔に配置する。
例 ２ アルミナ繊維（繊維のスリップの１重量％）、コロイ
ドシリカ（８％）、デンパン（８％）及び解膠剤（１
％）のスリップからカートリッジを調製する。
ドシリカ（８％）、デンパン（８％）及び解膠剤（１
％）のスリップからカートリッジを調製する。
端部にテーパー付きの部分を有する過剰の厚み（8m
m）を成形する。乾燥を行う。
m）を成形する。乾燥を行う。
機械加工を行って5mmにする。
得られたカートリッジを、プレートの孔に挿入された
スリーブに配置する。
スリーブに配置する。
ろ過及び目詰りの結果を以下に示す。
（１） ろ 過 600℃から1000℃まで変化する高温で100〜120Nm3/hの
ガスを吐出する天然ガスバーナーを備え、且つ７本のろ
過キャンドルを受け入れるのに適合したろ過バリヤーを
備えた焼却設備によって試験を行った。希釈を行う２本
の管路が、バーナーの温度を監視しそしてバリヤーのレ
ベルでの流量及び温度を調整するのを可能にする。エー
ロゾルを注入及び取出す別々のタップが設けられた。
ガスを吐出する天然ガスバーナーを備え、且つ７本のろ
過キャンドルを受け入れるのに適合したろ過バリヤーを
備えた焼却設備によって試験を行った。希釈を行う２本
の管路が、バーナーの温度を監視しそしてバリヤーのレ
ベルでの流量及び温度を調整するのを可能にする。エー
ロゾルを注入及び取出す別々のタップが設けられた。
ジオクチルフタレートの分散系であるエーロゾルの粒
度測定分布試験から、発生粒子の平均のメジアン直径が
ほぼ0.6μｍであって標準偏差が1.7であることが示され
る。
度測定分布試験から、発生粒子の平均のメジアン直径が
ほぼ0.6μｍであって標準偏差が1.7であることが示され
る。
エーロゾルは、2barの圧力に圧縮された空気が供給さ
れる６個のスプレーノズルを有する空気式発生機で作ら
れた。
れる６個のスプレーノズルを有する空気式発生機で作ら
れた。
閉鎖容器内は、水柱−30〜−50mmの減圧になる。
ろ過キャンドルの効率は、下式で決定される。
上式中、C0はキャンドルの上流側の濃度（ろ過前）であ
り、C1はキャンドルの下流側の濃度（ろ過後）である。
り、C1はキャンドルの下流側の濃度（ろ過後）である。
（２） 目詰まり 同じ設備で、空気の流量を、カートリッジを通過する
レベルで2.4cm/sの通過速度に相当する実際の58m3/hに
調整した。
レベルで2.4cm/sの通過速度に相当する実際の58m3/hに
調整した。
アルミナのダストを規則的な間隔で導入し、合計して
1500gを40〜60g/hの割合で分散させた。これは、実際よ
りも25〜35倍速い除粉速度に相当する。
1500gを40〜60g/hの割合で分散させた。これは、実際よ
りも25〜35倍速い除粉速度に相当する。
（３） 結 果 本発明を焼却器のガスにより例示してきたけれども、
それが固形粒子を含有しているいずれの種類のガスにも
応用可能であることは明らかである。
それが固形粒子を含有しているいずれの種類のガスにも
応用可能であることは明らかである。
それは、以下に掲げるものに特に応用可能である。
・高温ガス（Ｔ＞700〜750℃）。
・炭素を含有している高温の酸化性ガス。
・放射性粒子を含有するガス。
・700℃でアルシンAsH3の燃焼により発生する酸化ヒ素A
s2O3の捕捉。
s2O3の捕捉。
・900℃での塩化亜鉛（ZnCl2）の捕捉。
第１図は本発明のろ過カートリッジの配置の一例を示す
断面図であり、第２図は従来技術のろ過キャンドルを有
するろ過バリヤーを示す断面図であり、第３図は第２図
のろ過キャンドルの支持手段を示す部分断面図である。 図中、１はろ過キャンドル、2,15は支持用の円筒、3,12
はろ過カートリッジ、6,8はプレート。
断面図であり、第２図は従来技術のろ過キャンドルを有
するろ過バリヤーを示す断面図であり、第３図は第２図
のろ過キャンドルの支持手段を示す部分断面図である。 図中、１はろ過キャンドル、2,15は支持用の円筒、3,12
はろ過カートリッジ、6,8はプレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスティアン ドゥ タシニュ フランス国，38360 サスナージュ リ ボワール ドゥ ラ ダム，96 (56)参考文献 特開 昭54−2572（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 39/00 - 39/20
Claims (11)
- 【請求項１】ガス類、特に高温及び／又は放射性及び／
又は腐食性ガス類をろ過するためのろ過カートリッジで
あって、一方の端部が閉鎖されそして他方の端部が開放
の、実質的に円筒形の中空物体であって少なくとも50重
量％のアルミナ及び／又はジルコンを含有している中空
物体から構成されていて、該物体が、直径20μｍ未満及
び長さ25mm未満のアルミナ及び／又はジルコンの繊維
と、コロイドシリカと、少なくとも１種の有機結合剤
と、そして少なくとも１種の解膠剤とを含んでなるスリ
ップを成形し、次いで、上記の有機結合剤及び上記の解
膠剤を揮発させるのに十分なだけの温度で乾燥及び熱処
理することにより得られるものであることを特徴とす
る、上記のろ過カートリッジ。 - 【請求項２】前記成形が真空の作用による成形であるこ
とを特徴とする、請求項１記載のろ過カートリッジ。 - 【請求項３】プレートにより支持するための手段を備え
ていることを特徴とする、請求項１又は２記載のろ過カ
ートリッジ。 - 【請求項４】前記アルミナ及び／又はジルコンの繊維の
直径が10μｍ未満であり、長さが10〜15mmであることを
特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載
のろ過カートリッジ。 - 【請求項５】少なくとも85重量％のアルミナ及び／又は
ジルコンを含有することを特徴とする、請求項１から４
までのいずれか一つに記載のろ過カートリッジ。 - 【請求項６】前記繊維の当該スリップの約１重量％に相
当することを特徴とする、請求項１から５までのいずれ
か一つに記載のろ過カートリッジ。 - 【請求項７】前記コロイドシリカが当該スリップの３〜
12重量％に相当することを特徴とする、請求項１から６
までのいずれか一つに記載のろ過カートリッジ。 - 【請求項８】ナトリウムを含有しているスリップから得
られることを特徴とする、請求項１から７までのいずれ
か一つに記載のろ過カートリッジ。 - 【請求項９】前記ナトリウムが最大で当該スリップの１
重量％に相当することを特徴とする、請求項８記載のろ
過カートリッジ。 - 【請求項１０】前記スリップが５〜10重量％の有機結合
剤を含有していることを特徴とする、請求項１から９ま
でのいずれか一つに記載のろ過カートリッジ。 - 【請求項１１】前記スリップがシリカを含有している繊
維をも含有していることを特徴とする、請求項１から10
までのいずれか一つに記載のろ過カートリッジ。
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|---|---|---|---|
| FR8904690A FR2645673B1 (fr) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Bougie filtrante sans amiante pour la filtration de gaz chauds radioactifs |
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|---|---|
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| DE (1) | DE69012871T2 (ja) |
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| AU540009B2 (en) * | 1982-02-16 | 1984-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Exhaust gas filter |
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- 1989-04-10 FR FR8904690A patent/FR2645673B1/fr not_active Expired - Fee Related
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