JP4807935B2 - フィルタ要素 - Google Patents
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Description
いわゆる低ダスト法においては、ダストの大部分を分離する静電高温ガスフィルタが、ハニカム要素またはプレート触媒の上流に配置される。いわゆる高ダスト法においては、触媒で満たされた反応装置を、事前除塵をせずにガスが通過する。この場合、個々の触媒要素は、閉塞を防止するために、相応のガス用大流路を内包している必要がある。
フィルタ要素は、成形本体の内部が、流路が開いたまま残された状態で、触媒材料によってまたは触媒材料で被覆された材料によって部分的に満たされることを特徴とする。
本発明の第1実施例によれば、流路を開いたまま残すための多孔質の又は穿孔された成形本体インサートが、該インサートが成形本体の壁から離間されるようにして、成形本体の内部に挿入される。成形本体と成形本体インサートとの間の中間空間は、ばらの触媒材料または触媒材料で被覆されたばらの材料で充填される。
別の実施例によれば、寸法安定触媒本体が内部に挿入される。このとき、寸法安定触媒本体が成形本体に隣接するようにする。この寸法安定触媒本体は、流路を開いたままにし、また、触媒材料または触媒材料で被覆された材料からなる。例えば、触媒本体は、一体に焼結され且つ成形本体に類似した多孔質構造を有する材料からなるものとしてもよい。多孔質構造とするのは、流体が触媒本体をも通って流れることができるようにするためである。成形本体の内部の部分的充填は、本実施例においては、寸法安定触媒本体を挿入することによって具現化される。
すべての実施例においては、触媒本体ばかりではなく成形本体インサートもまた、フィルタ本体によって設けられた全濾過表面が利用されうるように具現化される。
触媒材料が助触媒によって改変されることが有利であることが判明している。
図1は、フィルタキャンドル2の形態で具現化されるフィルタ要素1の垂直断面図を示す。フィルタキャンドル2は、円筒形周囲壁4および底壁5を有する成形本体3を含む。内側チューブ7′の形態をした多孔質成形本体インサート7が円筒形内部に挿入される。成形本体インサート7は、触媒材料8で満たされる管状中間空間を残すように、周囲壁4の内径よりも小さい外径を有する。例えば、フィルタ要素1を搬送するとき、触媒材料8が脱落しないようにするために、入口開口または出口開口16を有する無孔質密着カバーディスク6がフィルタ要素1の開口15の縁に固定される。カバーディスク6は、内側チューブ7を定位置に固定する。内側チューブ7は、底壁5の環状凹部17に挿入され、例えば、パテまたはセメントによってそこに固定される。底壁5は、未濾過流体に対して透過性がない。
図1は、フィルタ要素1を包囲する空間が未濾過流体用空間11を構成するように、流体が半径方向外側からフィルタ要素1に抗して流れることをも示している。円筒形流路10は、濾液空間12を構成する。このフィルタキャンドル2の流れ方向は、例えば、図2に示すように、逆にされてもよい。この図においては、流路10は、未濾過流体用空間を構成し、また、フィルタキャンドル2を包囲する空間が濾液空間12を構成する。
図5は、フィルタシリンダ20の形態をしたフィルタ要素1の実施例を示す。フィルタシリンダ20は、フィルタシリンダが原則として両端で開いた円筒形チューブの形態をした成形本体3からなることにより、フィルタキャンドル2から相違する。このことは、成形本体インサート7が内側チューブ7′の形態で具現化されることを意味する。触媒材料8を円筒形成形本体3に固定するために、無孔質密着カバー要素6が設けられている。これらのカバー要素6は、流路の領域で開口16をそれぞれ有する。内側チューブ7′は、成形本体3と同じ長さを有する。
図7は、直方体輪郭を有するフィルタカセット30の斜視図を示す。カセットは、開口の縁に周縁フランジ31を設けられる。
図10は、中空フィルタディスク40の形態で具現化されかつディスク形状流路10を収容するフィルタ要素1を示す。小保持チューブ44によって定位置に固定されたディスク形状成形本体インサート45がこのフィルタ要素の内部に挿入されて、すべての側で同一に具現化されかつ触媒材料8で満たされた中間空間が成形本体3と成形本体インサート45との間に構成される。2つの中央配置小保持チューブは、フィルタ要素の操作モードにもとづいて入口開口または出口開口46を構成する。
2 フィルタキャンドル
3 成形本体
4 周囲壁
5、5′ 底壁
6 無孔質密着カバー
7 成形本体インサート
7′、7” 内側チューブ
8 触媒材料
8′ 触媒材料被覆高度多孔質材料
9 内側チューブの底壁
10 流路
11 未濾過流体用空間
12 濾液空間
13 高温パテまたはセメント
14、14”寸法安定多孔質触媒本体
15 開口縁
16 入口開口または出口開口
20 フィルタシリンダ
30 フィルタカセット
31 フランジ
32 周囲壁
33 底壁
34 成形本体インサート
40 中空フィルタディスク
41 側壁
42 底壁
43 頂壁
44 小無孔質密着チューブ
45 中空ディスクの形態をした寸法安定多孔質触媒本体
46 入口開口または出口開口
Claims (9)
- 未濾過流体用の空間および濾過された流体用の空間を構成する内部を有する寸法安定多孔質成形本体を備えたフィルタ要素であって、
前記成形本体(3)の前記内部に挿入されて前記成形本体(3)に隣接する寸法安定触媒本体(14、14′、14”)を備え、
前記寸法安定触媒本体(14、14′、14”)は、流路(10)が開いたままになっていられるような形状であり、前記未濾過流体中の成分を転換するための触媒材料で被覆された発泡セラミック材料(8′)からなることを特徴としたフィルタ要素。 - 一端が閉じられた内部を有する円筒形または直方体成形本体を備え、前記触媒本体(14、14′、14”)が一端または両端で開いたチューブからなることを特徴とした請求項1に記載のフィルタ要素。
- 両端が開いた内部を有する円筒形成形本体を備え、前記触媒本体(14、14′、14”)が両端で開いたチューブからなることを特徴とした請求項1に記載のフィルタ要素。
- ディスク形状内部を包囲する周囲壁、底壁、および頂壁を有するディスク形状成形本体を備え、入口開口または出口開口が前記底壁および頂壁にそれぞれ設けられ、前記触媒本体(14、14′、14”)が前記ディスク形状成形本体(3)の寸法を小さくした変形形態を表すことを特徴とした請求項1に記載のフィルタ要素。
- 前記触媒材料が、1またはそれを超える酸化物もしくは希土類の混合酸化物、および/または、1またはそれを超えるアルミン酸塩、および/または、1またはそれを超えるケイ酸塩、および/または、1またはそれを超えるチタン酸塩もしくは二酸化チタンからなることを特徴とした請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルタ要素。
- 前記触媒材料が少なくとも1つのアルミン酸カルシウムからなることを特徴とした請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルタ要素。
- 前記触媒材料が助触媒によって改変されていることを特徴とした請求項5または6に記載のフィルタ要素。
- 前記触媒材料が、触媒作用活性化貴金属または非貴金属を添加されていることを特徴とした請求項7に記載のフィルタ要素。
- 前記触媒材料が、プラチナ、パラジウム、ロジウム、金、銀、ニッケル、銅、マンガン、バナジウム、タングステンおよび/またはコバルトを添加されていることを特徴とした請求項8に記載のフィルタ要素。
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