[发明专利]催化过滤器系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

在美国专利US 6,863,868B1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（barrier filter module）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（particle load）（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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

在根据本发明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。

在本发明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。

本发明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。根据本发明，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。

在本发明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。

根据本发明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。

在本发明的又一实施例中，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。