催化过滤器系统技术方案

为了提供容易地适用于催化气相反应的各种需要的催化过滤器系统，而提出了一种催化过滤器系统，其中所述系统包括：过滤容器，所述过滤容器具有流体入口和流体出口；分隔壁，所述分隔壁设置在所述过滤容器的内部中；以及多个滤烛；所述分隔壁将所述内部分为未净化气体室和净化气体室；所述分隔壁包括被设计成密封地容纳所述多个滤烛的多个开口；所述流体入口布置成与所述多个滤烛上游的所述未净化气体室流体连通；所述流体出口布置成与所述多个滤烛下游的所述净化气体室流体连通；并且所述过滤器系统包括被容纳在所述净化气体室中的第一催化介质，所述净化气体室在所述滤烛下游和所述流体出口上游。

【技术实现步骤摘要】
催化过滤器系统
本专利技术涉及催化过滤器系统，所述催化过滤器系统包括：具有流体入口和流体出口的过滤容器、设置在所述过滤容器的内部中的分隔壁，和多个滤烛。分隔壁将容器的所述内部分为未净化气体室和净化气体室，并且所述分隔壁包括被设计成密封地容纳所述多个滤烛的多个开口。流体入口与未净化气体室流体连通，并且位于多个滤烛上游。流体出口与净化气体室流体连通，并且位于多个滤烛下游。
技术介绍
在美国专利US6,863,868B1中提供了这种类型的过滤器系统并且所使用的滤烛是催化滤烛，使得该过滤器系统可用于热气体过滤。从EP0600440A2中已知用于净化烟道气的不同结构的过滤器系统，其中阻挡滤片模块（barrierfiltermodule）与单独的催化模块一起使用。未净化的气体首先穿过阻挡滤片模块并且随后穿过催化模块。两种类型的催化过滤器系统在烟道气处理中都是有用的，因为它们在一个装置中同时提供了粒子分离和催化气相反应。但是，这种粒子分离/催化气相反应相结合的装置的问题是在要求高催化转化率并且必须确保高入口浓度的情形中，未净化气体的表面速度必须被减小，以便增加气体的用于在催化元件中发生催化反应的驻留时间。这导致为了满足生产能力的要求而增加过滤元件数量并相应地增加过滤器系统的尺寸。为了满足未净化气体的粒子负载（particleload）（即滤过作用）的需要，通常不必要地增加了这种过滤器系统的尺寸。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种催化过滤器系统，其中表面速度可以由过滤步骤确定并且所述过滤器系统容易地适用于催化气相反应阶段的各种需要。该目标通过具有权利要求1的特征的催化过滤器系统而被满足。本专利技术的催化过滤器系统具有容器，容器中具有分隔壁，同时所述分隔壁将未净化气体室与净化气体室分离并且设置成容纳所使用的多个滤烛。通常，所述滤烛下游的顶部空间（其对于安装和/或更换时处理滤烛而言是必须的）可以被用于容纳第一催化介质，所述催化介质与滤烛分开。因而，要被处理的烟道气的表面速度可以通过滤烛的过滤容量而被控制，所述滤烛的数量和尺寸可以适应于特定的过滤任务。催化级，即滤烛下游的第一催化介质的容量可容易地适应于由烟道气的污染物所带来的需要，所述烟道气污染物要在催化气相反应中被去除或者被转化。在根据本专利技术的优选的催化系统中，滤烛包括催化剂并且用作催化滤烛。因此，催化气相反应可能已经在滤烛中发生并且滤烛下游的第一催化介质用于将净化气体的残留污染物转化至要求的水平。在本专利技术的催化过滤器系统中所使用的滤烛优选包括过滤元件上游的外过滤膜。过滤膜可优选地被选择为精细过滤型。精细过滤型膜能保留尺寸小至小于大约1μm，例如大约0.5μm的颗粒。本专利技术提供了在相同的壳体中催化介质和滤烛的布置并且仍然提供使过滤器系统适应于多种过滤应用（例如，（应用）在烟道气过滤中）的灵活性，并且允许过滤级和催化级两者都可以被保持在相同的温度，而无需加热装置，从而改善了催化过滤器系统的效率。较高的温度通常加速催化气相反应的反应速度并且经常是所需的。根据本专利技术，当所述气态流体与第一催化介质接触时在升高的温度下进入催化过滤器系统的气态流体基本保持这种温度。因而，在许多应用中不需要加热系统来保证满意的反应速度。在本专利技术的催化过滤器系统的一些实施例中，过滤器系统还可以包括第一催化介质下游的第二催化介质或（甚至）第二催化介质下游的另外的催化介质。优选地，第一和/或第二催化介质包括过滤元件，所述过滤元件具有大约等于或大于滤烛的平均孔径尺寸的平均孔径尺寸。根据本专利技术的催化过滤器系统的另一有利的实施例，倒流装置设置成与净化气体室流体连通。优选在过滤容器中分隔壁被水平取向，使得被容纳在分隔壁的开口中的滤烛从该分隔壁悬吊进入未净化气体室。这种布置使得能通过插入不同数量的滤烛和/或不同长度的滤烛而改变过滤容量，从而允许系统的过滤器表面面积和过滤容量相对于对于各种应用的具体要求而调整。在本专利技术的又一实施例中，催化过滤器系统包括第一或者第二催化介质，所述第一或者第二催化介质以保险丝的形式被提供。保险丝催化元件通常具有深过滤结构并且在滤烛断裂时用作安全措施。随后保险丝催化元件禁止未被过滤的未净化气体进入净化气体室。优选地，对于每个滤烛提供一个保险丝催化元件。流体连接至净化气体室的倒流装置优选连接至第一催化介质上游的净化气体室。如果第一催化介质应包括过滤元件或者应采取过滤元件的形式，则优选具有倒流装置，该倒流装置设置成以便所述倒流装置被流体连接至第一催化介质下游的所述净化气体室。通过操作这种根据本专利技术的优选催化过滤器系统，同时能不仅再生第一催化介质的过滤元件，而且还再生滤烛。通过倒流装置将倒流气体供入过滤器系统时，滤烛上游的未净化气体入口可作为倒流气体的出口而被操作。本专利技术的过滤器系统通常包括容器，所述容器包括在分隔壁下游的位置从容器主体容器的可分离部分。更加优选地，容器的可分离部分被设计成容纳第一和/或第二催化介质。如果过滤器系统包括倒流装置，则所述倒流装置优选地与分隔壁和滤烛一起被容纳在容器的主体中。滤烛可以具有多孔主体（其在上游侧上具有过滤膜）。滤烛的多孔主体可以另外浸渍有催化剂。滤烛随后用作催化滤烛。非催化滤烛以及催化滤烛优选是中空圆柱形。在一些情形中，这种滤烛的内部空间可额外部分地或者完全地填充有催化材料（特别地采取泡沫、纤维或者颗粒粒子的形式），其中颗粒粒子的形式可设置为固定床。用于第一、第二或者任何其它的催化介质的催化元件的类型可以从催化固定床、纤维垫、泡沫结构、管状元件、板和/或蜂巢状结构选择。催化元件可以包括浸渍有催化剂的多孔主体，所述多孔主体具有内部（形成用于流体流动的空间）。在元件内部提供的空间可另外容纳其它催化剂材料。因而，被催化剂浸渍过的多孔主体可以具有内部空间，所述内部空间被部分地或者完全地用泡沫、颗粒粒子或者纤维的被催化剂浸渍过的材料来填充。典型的实例是管状元件或者盒型元件。总而言之，形成催化介质的一部分的催化元件可以是相当多样的结构，例如，管状，盒型、板形，块形或者采取纤维垫的形式。用于第一、第二和任何其它催化介质的催化元件的典型实例如下：－催化剂浸渍过的保险丝，其具有多孔主体，所述多孔主体由烧结陶瓷颗粒粒子和/或纤维或者泡沫制成并且优选具有大约10至大约500μm的平均孔径尺寸，更优选地为大约50至大约200μm。优选每个滤烛设置一个保险丝。－催化剂浸渍过的多孔主体，所述多孔主体由大约10至60ppi(每英寸的孔数)，更优选地为大约30至大约45ppi的烧结颗粒粒子的陶瓷泡沫制成，所述烧结颗粒粒子具有从大约0.1至大约100μm，更优选地为大约0.3至大约30μm的粒子尺寸。－催化剂浸渍过的多孔主体，所述多孔主体由具有大约1至大约50μm，更优选地为大约2至大约10μm的平均纤维直径的陶瓷纤维制成。优选的平均纤维长度在大约1至大约20mm的范围内。－催化粒子的固定床，所述催化粒子具有从大约10μm至大约30mm，更优选地为大约100μm至大约10mm的平均粒子尺寸。本专利技术的催化过滤器系统的应用覆盖了各种类型的热气体过滤应用，其中粒子的去除能与催化气相反应结合。本专利技术还可以被用于以下情况：煤炭或者生物质气化中的热气体净化、烧结厂或者炼焦炉设备的废气净化、电厂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化过滤器系统，所述催化过滤器包括：具有流体入口和流体出口的过滤容器；设置在所述过滤容器的内部中的分隔壁；和多个滤烛；其中所述分隔壁将所述内部分为未净化气体室和净化气体室；其中所述分隔壁包括被设计成密封地容纳所述多个滤烛的多个开口；其中所述流体入口布置成与所述多个滤烛上游的所述未净化气体室流体连通；其中所述流体出口布置成与所述多个滤烛下游的所述净化气体室流体连通；并且其中所述催化过滤器系统包括被容纳在所述净化气体室中的第一催化介质，所述净化气体室在所述滤烛下游和所述流体出口上游。

【技术特征摘要】
2011.08.05 EP 11176731.51.一种催化过滤器系统，所述催化过滤器系统包括：具有流体入口和流体出口的过滤容器；设置在所述过滤容器的内部中的分隔壁；和多个滤烛；其中所述分隔壁在所述过滤容器中被水平取向并且将所述内部分为未净化气体室和净化气体室；其中所述分隔壁包括被设计成密封地容纳所述多个滤烛的多个开口，所述滤烛以从所述分隔壁竖直地悬吊并且延伸进入所述未净化气体室的方式布置和操作；其中所述流体入口布置成在竖直悬吊的所述多个滤烛上游与所述未净化气体室流体连通；其中所述流体出口布置成在竖直悬吊的所述多个滤烛下游与所述净化气体室流体连通；其中所述催化过滤器系统包括在所述滤烛下游和所述流体出口上游被容纳在所述净化气体室中的第一催化介质，所述第一催化介质包括过滤元件，所述过滤元件的平均孔径尺寸大约等于或大于所述滤烛的平均孔径尺寸；或者其中所述催化过滤器系统包括在所述滤烛下游和所述流体出口上游被容纳在所述净化气体室中的第一催化介质以及在所述第一催化介质下游和所述净化气体出口上游的第二催化介质，并且所述第一催化介质和/或所述第二催化介质包...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·海登雷希，M·纳肯，
申请(专利权)人：帕尔公司，
类型：发明
国别省市：