(57)【要約】【課題】織物フィルターバッグアッセンブリ製品を使って、産業プロセスガス中に含有される、粉塵及び粒状物質の機械的な除去と、ガス状の汚染物質の触媒作用による除去とを組合せる。【解決手段】外側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグ内に別々に配置された一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグを含み、かつ、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、互いの内部においても別々に配置され、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグは開口端及び閉口端を有し、かつ、該内側の管状フィルターバッグの少なくとも一つ及び／又は該外側の管状フィルターバッグが触媒活性材料を含む、プロセスガスの浄化に使用するためのフィルターバッグアッセンブリ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグ内に別々に配置された一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグを含み、かつ、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、互いの内部においても別々に配置され、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグは開口端及び閉口端を有し、かつ、該内側の管状フィルターバッグの少なくとも一つ及び／又は該外側の管状フィルターバッグが触媒活性材料を含む、プロセスガスの浄化に使用するためのフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２】
前記フィルターアッセンブリを通る前記プロセスガスの流れの方向において上流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、該プロセスガス中の第一の成分の含有量を低減するのに活性であることができ、該第一の成分が、該プロセスガスの流れの方向において下流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグの触媒活性材料の触媒活性を低減させることができ、かつ、該下流の活性フィルターバッグは、該プロセスガス中の第二の成分の含有量を低減するのに活性であることができる、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項３】
前記上流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、請求項２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項４】
前記下流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属の形態及び／又は酸化物の形態のパラジウムを含む、請求項２又は３に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項５】
前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの少なくとも一つ及び／又は前記外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む触媒組成物で提供されている、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項６】
前記触媒活性材料が、金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムをさらに含む、請求項５に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項７】
前記外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項８】
前記一つ又は二つ以上の内側のフィルターバッグのうちの少なくとも一つにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項９】
少なくとも第一及び第二の内側の管状フィルターバッグを含む、請求項１〜８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１０】
前記第一の内側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、請求項９に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１１】
前記第二の内側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む、請求項９又は１０に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１２】
前記外側の管状フィルターバッグ及び前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、個々の有機繊維又は無機繊維の織布又はニードルフェルトから作製されている、請求項１〜１１のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１３】
前記触媒活性材料が、個々のフィルターバッグの個々の有機繊維又は無機繊維上に支持されている、請求項１２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１４】
前記外側の管状フィルターバッグが、前記プロセスガスに面する該外側の管状フィルターバッグの外側上をポリマーメンブレンで被覆されている、請求項１〜１１のいずれか一つの記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１５】
前記ポリマーメンブレンが、ポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項１４に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１６】
前記外側の管状フィルターバッグ及び前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグに、その開口端に中空ケーシングを形成しかつ一つ又は二つ以上の鋼製のスナップバンドを保持するトップカフが設けられ、該鋼製のスナップバンドのそれぞれの上に、該トップカフ及び該スナップバンドと一緒にシーリングバンドを形成するストリングが付着している、請求項１〜１５のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１７】
前記外側の管状フィルターバッグに、上方のシーリングバンドが設けられている、請求項１６に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１８】
前記外側の管状フィルターバッグに、下方のシーリングバンドが追加的に設けられている、請求項１７に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１９】
前記外側の管状フィルターバッグが、該上方のシーリングバンドを使って、チューブシート中に取り付けられている、請求項１６〜１８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２０】
前記外側の管状フィルターバッグが、前記上方及び下方のシーリングバンドを使って、チューブシート中に取り付けられている、請求項１６〜１８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２１】
前記の一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの第一のバッグが、前記第一の内側の管状フィルターバッグの開口端におけるシーリングバンドを使って、前記外側の管状フィルターバッグ内に配置されている、請求項１６〜２０のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２２】
前記の一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの第二のバッグが、前記第二の内側の管状フィルターバッグの開口端におけるシーリングバンドを使って、前記第一の内側の管状フィルターバッグ内に配置されている、請求項１６〜２０のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２３】
前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの最も内側のバッグが、この最も内側の管状フィルターバッグの内側に配置されているケージを使って支持されている、請求項１〜２２のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２４】
前記内側のフィルターバッグの最も内側のバッグの開口端におけるケージの頂部において、ベンチュリが留め付けられている、請求項２３に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２５】
前記ベンチュリの底部部分が、ベースリングを使って前記ケージに留め付けられている、請求項２４に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２６】
前記ベースリングが、前記シーリングバンドを取り囲んでいる、請求項２５に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側のフィルターバッグ内に同軸的に配置された多数の織物のフィルターバッグを含むフィルターバッグアッセンブリに関する。より詳細には、本発明は、外側の管状フィルターバッグ及び該外側のフィルターバッグ内の、該外側のフィルターバッグの内部及び互いの内部に個別に挿入された（ｉｎｓｔａｌｌｅｄ）、プロセスガス中の粉塵及び粒状物質を除去するための一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグを含む。該フィルターバッグのうちの少なくとも一つは、該プロセスガス中に含有される有害な成分を除去するための触媒化されたフィルターバッグである。該フィルターバッグアッセンブリは、鉱物、セメントの製造のような燃焼、廃棄物焼却又は石炭燃料ボイラー由来の又は産業プロセス由来のプロセスガス又は粗ガスの浄化に特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
フィルターバッグの形態の織物フィルターは、プロセスガスから粒状物質を除去するために多くの産業において幅広く使用されている。それらは、利用できる集塵機の最も効率的なタイプの一つであり、かつ、粒状物について９９％超の捕集効率を達成することができる、最も効率的なタイプの集塵機である。該バッグは、天然繊維、合成繊維、又はその他の繊維、例えば、ガラス、セラミック繊維、又は金属繊維を含む様々な織布又はフェルト材料、又はそれらの混合物から製造できる。
【０００３】
織物フィルターの高い粒状物除去効率は、そのフィルターバッグの表面上で形成した粉塵ケークに部分的に起因し、かつ、フィルターバッグの組成及び製造品質並びにその織物フィルター構成物自体の品質に部分的に起因する。織物は表面を提供し、その表面上で粉塵粒状物が集められる。フィルターバッグを構成する繊維の組成に起因して、それらは通常、２５０℃未満で稼働される。
【０００４】
粒子を含有するプロセスガスは、複数の汚染物質、例えば、ＮＯｘ、揮発性の有機成分（ＶＯＣ）、ＳＯ２、ＣＯ、Ｈｇ、ＮＨ３、ダイオキシン及びフランなどの地域の規制に応じて低減しなければならない濃度で含むことが非常に多い。この目的のために、いくつかの従来法が利用できる。全ての場合において、その織物フィルターバッグの上流／下流に追加的なユニットが設置され、かつ、作動されなければならない。
【０００５】
ＮＯｘ，ＶＯＣ、ダイオキシン及びフランのようなガス状の汚染物質の排除は、触媒と接触させることによって効率的に行うことができる。特に、酸化バナジウムベースの触媒は、ＮＯｘの、ＮＨ３により選択的還元によるＮＯｘ還元のために据え置き用途及び自動車用途で通常用いられる触媒である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一般的な目的は、織物フィルターバッグアッセンブリ製品を使って、産業プロセスガス中に含有される、粉塵及び粒状物質の機械的な除去と、ガス状の汚染物質の触媒作用による除去とを組合せることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
それ故、本発明は、プロセスガスの浄化に使用するためのフィルターバッグアッセンブリを提供することであり、該バッグは、外側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグ内に別々に配置された一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグを含み、かつ、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグは、互いの内部においても別々に配置され、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグは開口端及び閉口端を有し、かつ、該内側の管状フィルターバッグの少なくとも一つ及び／又は該外側の管状フィルターバッグが触媒活性材料を含む。
【０００８】
本発明のフィルターバッグアッセンブリのさらなる細部は、本発明の以下の説明、図面並びに従属項の記載に見出すことができる。
【０００９】
上記並びに以下の記載、及び添付の特許請求の範囲で使用される“外側のバッグ”という語は、プロセスガスが最初に通過するフィルターバッグを指し、そして、“内側のバッグ”は、その外側のバッグを通過した後に引き続きプロセスガスが通過するフィルターバッグ（複数のフィルターバッグ）を示す。
【００１０】
本発明によるフィルターバッグアッセンブリの異なるフィルターバッグ上の触媒活性材料は、該フィルターアッセンブリを通るプロセスガスの流れの方向において上流のフィルターバッグにおける触媒活性材料が、該プロセスガス中の第一のガス状成分の含有量を低減するのに活性なように様々な触媒組成物から選択でき、該第一の成分は、該プロセスガスの流れの方向における下流のフィルターバッグの触媒活性材料の触媒活性を低減し、かつ、該下流の活性なフィルターバッグは、該プロセスガス中の第二のガス成分の含有量を低減するのに活性である。
【００１１】
前記一つ又は二つ以上の管状の内側フィルターバッグのうちの少なくとも一つ及び／又は外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料には、酸化バナジウム及びチタニアを含む触媒組成物が設けられる。
【００１２】
“一つの酸化バナジウム”又は“酸化バナジウム”という語は：
バナジウム（ＩＩ）オキシド（一酸化バナジウム）、ＶＯ；又は
バナジウム（ＩＩＩ）オキシド（三二酸化バナジウム又は三酸化バナジウム）、Ｖ２Ｏ３；又は
バナジウム（ＩＶ）オキシド（二酸化バナジウム）、ＶＯ２；又は
バナジウム（Ｖ）オキシド（五酸化バナジウム）、Ｖ２Ｏ５
を示す。
【００１３】
好ましくは、本発明に使用される酸化バナジウムは、バナジウム（Ｖ）オキシド（五酸化バナジウム）、Ｖ２Ｏ５を含むか、又はそれからなる。
【００１４】
“チタニア”という語は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を示す。
【００１５】
触媒活性材料は、金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムをさらに含むことができる。
【００１６】
これらの触媒は、炭化水素（ＶＯＣ）及び一酸化炭素の除去及びＮＨ３でのＳＣＲ反応によるＮＯｘの除去の両方において活性である。
【００１７】
これらの触媒は以下の理由から好ましい。Ｐｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒は、ｉ）二つの機能（ＮＯｘの除去及びＶＯＣ（揮発性有機化合物）の除去；ｉｉ）Ｓ−公差；ｉｉｉ）他の触媒組成物、例えば、Ｐｔベースの触媒と比較して、より低いＳＯ２酸化活性、を有する。
【００１８】
Ｐｄ含有の触媒の酸化活性が、数ｐｐｍのＮＨ３の存在によって低下することは知られている。Ｖ／Ｔｉ触媒を、外側のバッグ、又は、外側のバッグと第一の内側のバッグ中に使用することで、セメントプラントからのプロセスガス中に、ＮＯｘによるＳＣＲ反応によって過剰に存在するＮＨ３の含有量が低下するか又は排除され、その一方で、ＶＯＣは、ＣＯ及びＣＯ２の混合物に酸化される。ＮＯｘのＮＨ３−ＳＣＲにおいて活性の触媒であることの他に、酸化バナジウムは、活性な酸化触媒でもあることもまた知られている。Ｐｄ触媒のような貴金属触媒と比較して、酸化バナジウム触媒は、ＣＯ２の形成における選択率が低く、そして、いく分かの量のＣＯがその酸化反応の間に生成される。酸化バナジウム触媒との接触による実行可能な反応速度において、ＣＯはＣＯ２に酸化できず、例えば、Ｐｄのような貴金属触媒の存在を必要とする。そのため、ＮＨ３がガス中に存在する場合、外側のフィルターバッグをＶ／Ｔｉ触媒で触媒化することが好ましく、かつ、ＣＯがプロセスガス中に存在するか、又は該外側のバッグ中でＶＯＣの触媒作用による酸化によってＣＯが形成された場合、内側のバッグのうちの少なくとも一つがＰｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒で触媒化されることが好ましい。
【００１９】
例として、アンモニア及びＶＯＣを含有するプロセスガスが、酸化バナジウムベースの触媒を充填したフィルターバッグアッセンブリの外側のバッグを通過する時、ガスが内側のバッグと接触する前に、該ガス由来のＮＯｘのＮＨ３−ＳＣＲによってアンモニアは除去される。その外側のバッグを通過する間にＶ／Ｔｉ触媒と直接接触した後に、いく分かの量のＣＯはＶＯＣの不完全な酸化によって形成される。内側のバッグにＰｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒を充填することにより、ＣＯ及び残存量のＶＯＣは効率的にＣＯ２に酸化される。このように、高価な貴金属を最小限量内側のフィルターバッグに充填することが達成できる。
【００２０】
さらに、Ｐｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒を採用する時、触媒化されたフィルターバッグは、硫黄耐性になる、すなわち、硫黄による失活に曝されない。Ｐｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒は、ＳＯ２の酸化によって形成されたＳＯ３の量を追加的に低下させる。フィルターバッグアッセンブリに進入するプロセスガス中にＨ２Ｓも存在している場合、これもまた、Ｖ／Ｔｉ触媒及びＰｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒の両方においてＳＯ２に酸化されることになる。
【００２１】
それ故、本発明の特定の実施形態において、外側の管状フィルターバッグ中の触媒活性材料は、酸化バナジウム及びチタニアを含む。
【００２２】
本発明のさらなに特定の実施形態において、一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの少なくとも一つ中の触媒活性材料は、酸化バナジウム及びチタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む。
【００２３】
触媒活性材料は、チタニア微粒子の形態及び活性材料の前駆体の形態、すなわち、バナジウム及びパラジウムの塩の形態の触媒活性材料を含むスラリーを材料の繊維上に含浸させることによって、織物材料のフィルターバッグに適用される。そのとき、該含浸は、フィルターバッグをそのスラリーに漬けるか、又はその溶液をフィルターバッグに噴霧することによって実行できる。フィルターバッグの織物の潜在的な疎水性に起因して、該織物材料中に液体が浸透するのを容易にするため該スラリーに界面活性剤を添加してもよい。含浸後、バッグを実質的に乾燥させ、そして、触媒の全て前駆体を分解させかつ触媒を活性化させるのに必要な温度に加熱する。
【００２４】
あるいはまた、該含浸工程の前に、触媒を調製し、乾燥させ、そして粉末の形態で活性化させることができる。それからその活性触媒粉末でスラリーを調製し、そして上述のようにフィルターバッグを含浸することができる。後者の手順を使うことにより、含浸されたバッグに必要なのは使用前に乾燥させることだけである。
【００２５】
本発明の一実施形態において、フィルターバッグアッセンブリは、少なくとも第一及び第二の内側の管状フィルターバッグを含む。
【００２６】
外側の管状フィルターバッグ中の触媒活性材料が酸化バナジウム及びチタニアを含み、かつ、第一の内側の管状フィルターバッグ中の触媒活性材料が酸化バナジウム及びチタニアを含むことが好ましい。
【００２７】
外側の管状フィルターバッグ中の触媒活性材料が酸化バナジウム及びチタニアを含み、かつ、第二の内側の管状フィルターバッグ中の触媒活性材料が酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含むことがさらに好ましい。
【００２８】
管状の外側のフィルターバッグ、及び一連の内側のフィルターバッグは、様々なプロセス条件に適した材料の多孔質のフィルター媒体から作製される。該バッグの材料は、管状のフィルターバッグに縫製されるか又は溶接される。
【００２９】
好ましくは、外側の管状フィルターバッグ及び一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグは、個々の有機繊維又は無機繊維の織布又はニードルフェルトから作製される。
【００３０】
触媒活性材料は、その織布又はニードルフェルト上で支持される。
【００３１】
例えば、セメント窯用途において最も普通に使用されているフィルターバッグの材料は、ガラス繊維材料であり、任意に、その外側のバッグの、プロセスガスに面する外側上に薄いポリマーメンブレンを備える。
【００３２】
そのポリマーメンブレンは、ポリテトラフルオロエチレンから作製できる。
【００３３】
該メンブレンは、特定の物質に含まれる触媒毒による汚染から触媒を保護する。フィルターバッグをチューブシート内に設置するのを簡単にするために、外側の管状バッグ及び各内側の管状フィルターバッグに、該バッグの開口端に中空ケーシングを形成し、そして一つ又は二つ以上のスナップバンドを保持するトップカフを設け、該スナップバンド上に対してフェルトストリングを貼り付ける。図面の図１に示されているように、そのトップカフは、該スナップバンド及びストリングと一緒に、フィルターバッグの開口端の周囲にシーリングバンドを形成する。該シーリングバンドは、そのスナップバンドの全外周の周りに適合するような寸法すべきである。ガラスバッグ上に、一つ以上のシーリングバンドを配置できる。
【００３４】
外側の管状フィルターバッグのトップカフは、上方のシーリングバンド、そして任意に、追加的に下方のシーリングバンドを保持する。
【００３５】
該上方のシーリングバンドは、外側の管状フィルターバッグ上に、チューブシートの上方側の上の該バッグの開口端に配置され、そして、任意に、該チューブシートの下に下方のシーリングバンドが配置される。
【００３６】
外側の管状フィルターバッグがチューブシート中に設置される時、シーリングバンドは、該バッグがそのチューブシート上に確実に取り付けられ、かつ、フィルターの汚れる側と清浄な側との間を効果的にシールする。
【００３７】
本発明による管状フィルターバッグアッセンブリにおいて、外側のバッグよりも小さい径を有する第一の内側の管状バッグが、該外側のバッグの内側に個別に配置される。
【００３８】
それから、前記の管状バッグよりも小さい径を有する次の内側の管状バッグを、その前記の内側のバッグの内側に個別に配置できる。任意に、第一及び第二の内側の管状バッグと同じように、二つを超える内側のバッグを、本発明のフィルターバッグアッセンブリ中に配置してもよい。
【００３９】
内側のバッグのそれぞれには、一つのシーリングバンドだけが設けられる。
【００４０】
フィルターバッグアッセンブリ中で、フィルターバッグは、一つずつ取り付けられる。外側のバッグがチューブシート中へ留め付けられる（ｓｎａｐ）一方で、第一の内側のバッグは、外側のバッグの上方のシーリングバンドの頂部上へ、第一の内側のバッグのシーリングバンドを留め付けることによって固定され、そして、第二の内側のバッグは、該第一の内側のバッグのシーリングバンド上へ、第二の内側のバッグのシーリングバンドを留め付けることによって固定される。任意に、さらなる内側のバッグが、同じように設置される。それ故、本発明によるフィルターバッグアッセンブリの設計の利点は、とりわけ、全ての管状フィルターバッグが、個々に、簡単に除去及び置き換えできる点である。それ故、この配置により、性能が劣ったフィルターバッグだけを置き換えることが可能である。さらに、全てのフィルターバッグを置き換えるべき場合であっても、特定のバッグ上の材料を最適な方法で個々に処理することができるため、再利用やリサイクルが最適化される。
【００４１】
本発明による管状フィルターバッグアッセンブリを作用させる時、粉塵充填含有率の高い粗プロセスガスが、上述した複数の管状フィルターアッセンブリをホストするフィルターバッグのケーシングのインレットマニホールドに進入する。そのガスは、ガス分布スクリーン装置を通過して、フィルターバッグ領域中のフィルターアッセンブリ間に分布される。この領域における低いガス速度のために、管状フィルターアッセンブリの表面に到達する前に、粉塵の部分は落ちる。管状フィルターバッグ領域のインレットにおいて、ガスの経路は拡張し、ガス速度は低下して、その粉塵の部分は該フィルターバッグ領域の下方に位置する底部のホッパー中へ落ちる。
【００４２】
該粉塵は、汚れたプロセスガスが流れるバッグに面する外側の管状フィルターバッグの外側表面上に堆積し、フィルターケークを形成する一方、ガスは、フィルターバッグアッセンブリの外側のバッグ及び内側のバッグを通過して、該フィルターバッグ領域の隣の清浄空気セクション中へ進む。フィルターバッグを空気が通過するような差圧は、織布フィルターの下流に位置するＩＤファンによって生じさせる。
【００４３】
外側のフィルターバッグ上のメンブレンは、プロセスガスに面する外側のフィルターバッグの側面上に形成されるフィルターケークの形成を増大させる。粒状物は、外側のフィルターバッグの織布／繊維を貫通できないため、その外側のバッグ及び／又は内側のバッグ上に充填された触媒は、プロセスガス中に含まれる粒状物中に存在する潜在的な触媒毒から効率的に保護される。
【００４４】
例えば、セメント製造プロセスにおいて、フィルターのハウジングに進入するプロセスガスは、ＶＯＣ、ＮＯｘ、ＮＨ３及びＳＯ２を含む様々な種類の汚染物質を含み得る。本発明による、それぞれの内側に個別に配置された少なくとも二つ又は三つ以上の管状フィルターバッグを備えたフィルターバッグアッセンブリを用いることによって、それぞれのフィルターバッグに、異なる触媒を充填でき、これにより、特定の汚染物質を除去するのに活性な触媒でそれぞれが触媒化されたそのアッセンブリの異なるフィルターバッグにおける触媒作用によって様々な汚染物質を効率的に除去する可能性が与えられる。
【００４５】
フィルターバッグにわたる圧力低下は、該フィルターバッグアッセンブリの外側面上のフィルターケークの量が増大するにつれて徐徐に増大する。そのため、定期的に粉塵をバッグから除去しなければならない。
【００４６】
この清浄作業は、予め設定された順に、清浄化されるフィルターバッグの異なる列（ｒｏｗ）で連続的して行われる。その順は、フィルターコントローラによって自動的に制御される。該清浄化は、粗ガスマニホールドと清浄ガスマニホールドとの間の差圧とは独立して、又は周期的に、例えば、１時間毎に、一定の周期で周期的に強制される。
【００４７】
フィルターバッグは、該フィルターバッグを上向きに通って流れる浄化されたガスとは反対の方向で、該バッグを下向きに通る圧縮空気のパルス噴射（パルスジェットクリーニング）によって清浄化される。粉塵の層がバッグから離れ、そして、底部のホッパー中へ落ちるように該バッグを膨張させ、該底部のホッパーでは、粉塵廃棄システムによって粉塵の層は除去される。清浄化されたガスはバッグを通過し、大気中へ放出される前に清浄空気プレナム中へ送られる。
【００４８】
該清浄化の手順は、フィルターバッグ上の触媒充填物に対して影響を及ぼさない。というのも、その清浄化の間、該フィルターバッグを通って流れる浄化空気は非常に制限されるからである。
【００４９】
フィルターバッグを支持するために、最も内側の管状フィルターバッグの内側に円形の鋼製ワイヤから形成されたケージ又はバーが設置される。該ケージは、フィルターバッグの織布を均等に支持し、そして、フィルターバッグが曲がったり、そして摩耗したりするのを制限する一方で、清浄化のシーケンスの間に粉塵を最適に放出するように設計される。
【００５０】
該ケージは、周囲から均一に離間した単一片の形態又は多数の垂直ワイヤ（ストリンガー（ｓｔｒｉｎｇｅｒｓ））を含む複数片の形態の構造物であることができる。該垂直ワイヤは、好ましくは、ケージの長さに沿って適当な間隔で配置された水平なブレースリングに取り付けられる。
【００５１】
そのケージの頂部にはベンチュリを設置することができる。該ベンチュリは、ケージ内に取り付けることができるか、又はケージの頂部上に配置できる。該ベンチュリは、フィルターバッグのパルスクリーニングの効果を増強し、浄化空気の消費を節約するように設計される。そのベンチュリの底部部分は、チューブシート中及びそれぞれのフィルターバッグの上に設置されたシーリングバンドの全てを取り囲み、そして、シーリングバンドを保護する。チューブシート上にリングが置かれて、それがケージの重量を支える。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、上述したような本発明の実施形態によるフィルターバッグの頂部の上のシーリングバンドの配置を示す図である。
【図２】図２は、本発明の特定の特徴によるフィルターバッグアッセンブリの頂部のフィルターの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明を図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００５４】
図２を参照すると、本発明の特定の実施態様によるフィルターバッグアッセンブリ２は、外側の管状フィルターバッグ４、該外側のフィルターバッグ４と同軸的に、その内側に配置された第一の内側の管状フィルターバッグ６、及び該第一の内側の管状フィルターバッグ６と同軸的に、その内側に配置された第二の内側の管状フィルターバッグ８を含む。フィルターバッグのそれぞれには、トップカフ４ａ、６ａ及び８ａがそれぞれ設けられている。該トップカフ４ａ、６ａ及び８ａのそれぞれは、鋼製のスナップバンド１０、１２、及び１４のそれぞれを取り囲んでいる。外側のフィルターバッグ４は、上方のシーリングバンド１８ｂを使って、任意に、下方のシーリングバンド１８ａを追加的に使って、チューブシート１６中に取り付けられかつつり下げられている。第一の内側のフィルターバッグ６は、外側のフィルターバッグ４と同軸的に、その内部に配置され、かつ、フィルターバッグ６のシーリングバンド２０及び外側のフィルターバッグ４中の上方のシーリングバンド１８ｂを使って、外側のフィルターバッグ４の開口端からつり下げられている。第二の内側のフィルターバッグ８は、第一の内側のフィルターバッグ６と同軸的に、その内側に配置され、かつ、内側のバッグ８のシーリングバンド２２を使って、第一の内側のフィルターバッグ６の頂部からつり下げられている。該シーリングバンドは、該シーリングバンドを保護するためのベースリング２４によって取り囲まれている。該ベースリング２４は、チューブシート１６上に配置され、かつ、同時に、ケージ２６のためのアンカーとして機能している。ケージ２６は、第二の内側のフィルターバッグ８を支持している。ケージ２６は、多数の垂直の鋼製ワイヤ又は棒２８からなり、これらは、稼働及びパルスクリーニングの間に、バッグ８が崩壊及び摩耗から守る。パルスクリーニングは、ベースリング２４の頂部上に取り付けられているベンチュリ３０を使って強化される。
【実施例】
【００５５】
実施例１
以下の実施例は、トルエンの酸化中のＶ／Ｔｉの触媒を含浸させた単一の袋で得られる性能を示している。インレットガスは、４０ｐｐｍの乾燥したトルエン、１９体積％のＯ２、８体積％のＨ２Ｏを含有していた。
【００５６】
【表１】
2020114588.tif 000003
【００５７】
上記の表から明らかなように、トルエンの８５％は２４０％で転化した。同じ温度におけるＣＯ放出量は、３５ｐｐｍ，ｗｅｔであった。
【００５８】
実施例２
次の実施例は、Ｐｄ／Ｖ／Ｔｉ触媒を含浸させた単一のフィルターバッグのＣＯ酸化性能を示している。試験は、約１５０ｐｐｍ，ｗｅｔのＣＯ、１９％のＯ２及び８％のＨ２Ｏを含有するガスで行った。
【００５９】
【表２】
2020114588.tif 000004
【００６０】
２４０℃で、ＣＯの９７％がＣＯ２に酸化された。
【００６１】
実施例１及び実施例２で報告したフィルターバッグの性能を組み合わせることにより、実施例１及び実施例２の二つのバッグから構成されるフィルターバッグアッセンブリによって、わずか１ｐｐｍのＣＯだけが放出されると推論される。
【図１】
2020114588.tif 000005
【図２】
2020114588.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月20日(2020.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
実施例１及び実施例２で報告したフィルターバッグの性能を組み合わせることにより、実施例１及び実施例２の二つのバッグから構成されるフィルターバッグアッセンブリによって、わずか１ｐｐｍのＣＯだけが放出されると推論される。
本願は特許請求の範囲に記載の発明に係るものであるが、本願の開示は以下も包含する：
１．
外側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグ内に別々に配置された一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグを含み、かつ、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、互いの内部においても別々に配置され、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグは開口端及び閉口端を有し、かつ、該内側の管状フィルターバッグの少なくとも一つ及び／又は該外側の管状フィルターバッグが触媒活性材料を含む、プロセスガスの浄化に使用するためのフィルターバッグアッセンブリ。
２．
前記フィルターアッセンブリを通る前記プロセスガスの流れの方向において上流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、該プロセスガス中の第一の成分の含有量を低減するのに活性であることができ、該第一の成分が、該プロセスガスの流れの方向において下流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグの触媒活性材料の触媒活性を低減させることができ、かつ、該下流の活性フィルターバッグは、該プロセスガス中の第二の成分の含有量を低減するのに活性であることができる、上記１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
３．
前記上流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、上記２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
４．
前記下流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属の形態及び／又は酸化物の形態のパラジウムを含む、上記２又は３に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
５．
前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの少なくとも一つ及び／又は前記外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む触媒組成物で提供されている、上記１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
６．
前記触媒活性材料が、金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムをさらに含む、上記５に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
７．
前記外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、上記１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
８．
前記一つ又は二つ以上の内側のフィルターバッグのうちの少なくとも一つにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む、上記１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
９．
少なくとも第一及び第二の内側の管状フィルターバッグを含む、上記１〜８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１０．
前記第一の内側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、上記９に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１１．
前記第二の内側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む、上記９又は１０に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１２．
前記外側の管状フィルターバッグ及び前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、個々の有機繊維又は無機繊維の織布又はニードルフェルトから作製されている、上記１〜１１のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１３．
前記触媒活性材料が、個々のフィルターバッグの個々の有機繊維又は無機繊維上に支持されている、上記１２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１４．
前記外側の管状フィルターバッグが、前記プロセスガスに面する該外側の管状フィルターバッグの外側上をポリマーメンブレンで被覆されている、上記１〜１１のいずれか一つの記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１５．
前記ポリマーメンブレンが、ポリテトラフルオロエチレンからなる、上記１４に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１６．
前記外側の管状フィルターバッグ及び前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグに、その開口端に中空ケーシングを形成しかつ一つ又は二つ以上の鋼製のスナップバンドを保持するトップカフが設けられ、該鋼製のスナップバンドのそれぞれの上に、該トップカフ及び該スナップバンドと一緒にシーリングバンドを形成するストリングが付着している、上記１〜１５のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１７．
前記外側の管状フィルターバッグに、上方のシーリングバンドが設けられている、上記１６に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１８．
前記外側の管状フィルターバッグに、下方のシーリングバンドが追加的に設けられている、上記１７に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
１９．
前記外側の管状フィルターバッグが、該上方のシーリングバンドを使って、チューブシート中に取り付けられている、上記１６〜１８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
２０．
前記外側の管状フィルターバッグが、前記上方及び下方のシーリングバンドを使って、チューブシート中に取り付けられている、上記１６〜１８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
２１．
前記の一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの第一のバッグが、前記第一の内側の管状フィルターバッグの開口端におけるシーリングバンドを使って、前記外側の管状フィルターバッグ内に配置されている、上記１６〜２０のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
２２．
前記の一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの第二のバッグが、前記第二の内側の管状フィルターバッグの開口端におけるシーリングバンドを使って、前記第一の内側の管状フィルターバッグ内に配置されている、上記１６〜２０のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
２３．
前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの最も内側のバッグが、この最も内側の管状フィルターバッグの内側に配置されているケージを使って支持されている、上記１〜２２のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
２４．
前記内側のフィルターバッグの最も内側のバッグの開口端におけるケージの頂部において、ベンチュリが留め付けられている、上記２３に記載のフィルターバッグアッセンブリ。２５．
前記ベンチュリの底部部分が、ベースリングを使って前記ケージに留め付けられている、上記２４に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
２６．
前記ベースリングが、前記シーリングバンドを取り囲んでいる、上記２５に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグ内に別々に配置された一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグを含み、かつ、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、互いの内部においても別々に配置され、該一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグ及び該外側の管状フィルターバッグは開口端及び閉口端を有し、かつ、該内側の管状フィルターバッグの少なくとも一つ及び／又は該外側の管状フィルターバッグが触媒活性材料を含み、
前記外側の管状フィルターバッグには、上方のシーリングバンドが設けられており、
前記内側の管状フィルターバッグのそれぞれには、一つのシーリングバンドだけが設けられており、及び
前記の一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの第一のバッグは、前記第一の内側の管状フィルターバッグの開口端におけるシーリングバンドを使って、そのシーリングバンドを、外側の管状フィルターバッグの上方のシーリングバンドの頂部上に留め付けることによって前記外側の管状フィルターバッグ内に配置されており、任意に、第二の内側の管状フィルターバッグが、前記第二の内側の管状フィルターバッグの開口端におけるそれのシーリングバンドを、前記第一の内側の管状フィルターバッグのシーリングバンドの頂部上に留め付けることによって前記第一の内側の管状フィルターバッグ内に配置されており、及び任意に、更なる内側の管状フィルターバッグが同じように設置されている、
プロセスガスの浄化に使用するためのフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２】
前記フィルターアッセンブリを通る前記プロセスガスの流れの方向において上流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、該プロセスガス中の第一の成分の含有量を低減するのに活性であることができ、該第一の成分が、該プロセスガスの流れの方向において下流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグの触媒活性材料の触媒活性を低減させることができ、かつ、該下流の活性フィルターバッグは、該プロセスガス中の第二の成分の含有量を低減するのに活性であることができる、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項３】
前記上流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、請求項２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項４】
前記下流の一つ又は二つ以上のフィルターバッグにおける前記触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属の形態及び／又は酸化物の形態のパラジウムを含む、請求項２又は３に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項５】
前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの少なくとも一つ及び／又は前記外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む触媒組成物で提供されている、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項６】
前記触媒活性材料が、金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムをさらに含む、請求項５に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項７】
前記外側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項８】
前記一つ又は二つ以上の内側のフィルターバッグのうちの少なくとも一つにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む、請求項１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項９】
少なくとも第一及び第二の内側の管状フィルターバッグを含む、請求項１〜８のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１０】
前記第一の内側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム及びチタニアを含む、請求項９に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１１】
前記第二の内側の管状フィルターバッグにおける触媒活性材料が、酸化バナジウム、チタニア及び金属形態及び／又は酸化物形態のパラジウムを含む、請求項９又は１０に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１２】
前記外側の管状フィルターバッグ及び前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグが、個々の有機繊維又は無機繊維の織布又はニードルフェルトから作製されている、請求項１〜１１のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１３】
前記触媒活性材料が、個々のフィルターバッグの個々の有機繊維又は無機繊維上に支持されている、請求項１２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１４】
前記外側の管状フィルターバッグが、前記プロセスガスに面する該外側の管状フィルターバッグの外側上をポリマーメンブレンで被覆されている、請求項１〜１１のいずれか一つの記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１５】
前記ポリマーメンブレンが、ポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項１４に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１６】
前記外側の管状フィルターバッグ及び前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグに、その開口端に中空ケーシングを形成しかつ一つ又は二つ以上の鋼製のスナップバンドを保持するトップカフが設けられ、該鋼製のスナップバンドのそれぞれの上に、該トップカフ及び該スナップバンドと一緒にシーリングバンドを形成するストリングが付着している、請求項１〜１５のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１７】
前記外側の管状フィルターバッグに、下方のシーリングバンドが追加的に設けられている、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１８】
前記外側の管状フィルターバッグが、該上方のシーリングバンドを使って、チューブシート中に取り付けられている、請求項１〜１７のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項１９】
前記外側の管状フィルターバッグが、前記上方及び下方のシーリングバンドを使って、チューブシート中に取り付けられている、請求項１７に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２０】
前記一つ又は二つ以上の内側の管状フィルターバッグのうちの最も内側のバッグが、この最も内側の管状フィルターバッグの内側に配置されているケージを使って支持されている、請求項１〜１９のいずれか一つに記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２１】
前記内側のフィルターバッグの最も内側のバッグの開口端におけるケージの頂部において、ベンチュリが留め付けられている、請求項２０に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２２】
前記ベンチュリの底部部分が、ベースリングを使って前記ケージに留め付けられている、請求項２１に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【請求項２３】
前記ベースリングが、前記シーリングバンドを取り囲んでいる、請求項２２に記載のフィルターバッグアッセンブリ。
【外国語明細書】
2020114588000001.pdf