(57)【要約】      （修正有）【課題】再生サイクルにおいて取り扱いがより迅速でより容易である、パルスジェット濾過装置用の繊維布フィルタシステムの提供。【解決手段】パルスジェット濾過装置の繊維布フィルタシステムが、ガス流中の粒子を抑制するための粒子繊維布フィルタバッグ２８と、ガス流から物質を除去するための化学的活性繊維布フィルタスリーブ３０とを備える。化学的活性繊維布フィルタを再生するために、そのフィルタを濾過装置から取り外して、その繊維布フィルタを機械的に処理すると共に水道水で洗浄する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径側上流面（５０）および内径側下流面（５２）を有し、繊維布担体バッグ（５４）を備え、前記内径側下流面（５２）が低摩擦面として提供されている、ガス流（４４）中の粒子を抑制するための粒子繊維布フィルタバッグ（２８）と、
前記ガス流（４４）から物質を除去するための、繊維布材のフィルタ担体スリーブ（５８）、および前記フィルタ担体スリーブ（５８）上の触媒構成要素（６０）を有する化学的活性繊維布フィルタスリーブ（３０）と
を備えるパルスジェット濾過装置（１２）の繊維布フィルタシステム（２６）であって、  前記フィルタスリーブ（３０）が、前記フィルタバッグ（２８）に挿入可能であり、それによって前記フィルタバッグ（２８）内に配置され、かつ前記フィルタバッグ（２８）から取外し可能である、繊維布フィルタシステム（２６）。
【請求項２】
前記繊維布担体バッグ（５４）がＰＴＦＥからできている、請求項１に記載の繊維布フィルタシステム。
【請求項３】
前記粒子フィルタバッグ（２８）の内径側下流面（５２）が、前記担体バッグ（５４）を規定する前記ＰＴＦＥ繊維布によって規定される、請求項２に記載の繊維布フィルタシステム。
【請求項４】
前記フィルタバッグ（２８）の前記上流面（５０）が微小孔性膜によって規定される、請求項１または２に記載の繊維布フィルタシステム。
【請求項５】
前記フィルタバッグ（２８）が、断面で見ると、前記フィルタスリーブ（３０）の外側寸法より少なくとも２％大きい内側寸法を有する、前記請求項のいずれか一項に記載の繊維布フィルタシステム。
【請求項６】
繊維布フィルタを再生する方法であって、前記繊維布フィルタが、排ガス流（４４）から物質を除去するための、繊維布材のフィルタ担体と、前記フィルタ担体上に触媒構成要素とを有し、前記再生が、濾過装置内で使用後の、前記繊維布フィルタの前記触媒構成要素の活性を回復する、方法であり、
ａ）前記濾過装置から前記繊維布フィルタを取り外すステップと、
ｂ）前記繊維布フィルタの機械的処理を行うと共に前記繊維布フィルタを水道水で洗浄するステップと、
ｃ）前記繊維布フィルタを乾燥するステップと
を含む方法。
【請求項７】
前記洗浄するステップｂ）が、
ｂ１）前記繊維布フィルタを水道水と接触させるステップと、
ｂ２）前記繊維布フィルタに機械的圧力を加えるステップと
によって実施され、
ステップｂ１）とｂ２）とが、順次かつ／または同時に実施される、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記洗浄ステップｂ）および前記乾燥ステップｃ）の少なくとも１つが、
前記湿潤繊維布フィルタから水分を絞り出すために前記繊維布フィルタに機械的圧力を加えるステップ
を含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記洗浄ステップｂ）が、
ｂ３）前記繊維布フィルタを新鮮な水道水で濯ぐステップ
を含む、請求項７〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記繊維布フィルタを新鮮な水道水で濯ぐステップが、前記繊維布フィルタを新鮮な水道水で噴霧するステップによって実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記洗浄ステップｂ）が、前記繊維布フィルタの回復サイクル当り２回以上実施される、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記機械的処理が、前記繊維布フィルタに機械的圧力を加えるステップを含み、前記機械的圧力が、少なくとも１つのニップローラ（７８、８０、８６、８８）によって加えられる、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記水道水が、添加剤無しおよび無処理であるうちの少なくとも１つである、請求項６〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
繊維布フィルタの再生装置であって、各繊維布フィルタが、排ガス流（４４）から物質を除去するための、繊維布材のフィルタ担体と、前記フィルタ担体上に触媒構成要素とを有し、前記再生装置における再生が、濾過装置内で使用後の前記繊維布フィルタの活性を回復する、再生装置であり、
前記繊維布フィルタを水道水で湿潤するための水道水浴（７２）と、
前記繊維布フィルタを機械的に処理する装置（７６）と、
洗浄後の前記繊維布フィルタを乾燥する装置（７４）と
を備える再生装置。
【請求項１５】
前記繊維布フィルタを新鮮な水道水で濯ぐために、新鮮な水の供給源をさらに含む、請求項１４に記載の再生装置。
【請求項１６】
前記繊維布フィルタを機械的に処理する前記装置および／または洗浄後の前記繊維布フィルタを乾燥する前記装置が、前記繊維布フィルタがそれらの間を通される少なくとも１組のニップローラ（７８、８０、８６、８８）である、請求項１４または１５に記載の再生装置。
【請求項１７】
少なくとも１組のニップローラ（７８、８０）が、前記水道水浴中に配置されている、請求項１６に記載の再生装置。
【請求項１８】
前記繊維布フィルタを機械的に処理する前記装置が、前記繊維布フィルタを乾燥する前記装置の垂直下方に配置され、両装置が、前記水道水浴の上方に配置されている、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項１９】
水道水噴霧器が、前記繊維布フィルタを機械的に処理する前記装置（７６）と洗浄後の前記繊維布フィルタを乾燥する前記装置（７４）との間に配置されている、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の再生装置。
【請求項２０】
前記水浴のｐＨ値を管理する装置（９４）をさらに備える、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスジェット式濾過装置の繊維布フィルタシステムに関する。さらに、本発明は、排ガス流から物質を除去する繊維布フィルタを再生する方法、および排ガス流から物質を除去する繊維布フィルタの再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば産業施設の排ガス流などのガス流からの汚染物質の除去は、機械的フィルタおよび化学的活性フィルタシステムによって達成することができる。流体ガス中の最大目標汚染物質の１つはＮＯｘであり、それは、酸性雨、沿岸河口の劣化へのＮＯｘの影響、およびオゾンの形成によるグリーンハウス効果へのＮＯｘの影響による。さらに別の目標汚染物質はＮＨ３である。
【０００３】
産業施設における繊維布フィルタシステムの使用は、たとえば米国特許第６，３３１，３５１Ｂ１号または米国特許第８，１１４，２０１Ｂ２号によって知られている。米国特許第８，１１４，２０１Ｂ２号による繊維布フィルタシステムは、重層バッグ設計からなり、１つの繊維布外側バッグと１つの繊維布内側バッグとが、２つのそれぞれ異なる目的を達成する役割を果たす。一方のバッグは、ガス流から粒子を除去するために設けられ、他方のバッグは、ＮＯｘまたはＮＨ３を触媒反応によって分解するための触媒構成要素などの化学的活性構成要素を備える。化学的活性フィルタバッグは、最適なフィルタ効果を再取得するためにフィルタバッグを定期的に再生するための休止時間を必要とする。粒子フィルタバッグは、排ガス流の流れ方向とは反対方向にフィルタシステムに吹き込まれる強力なエアパルスによって、取り外すことなく作動時間中に洗浄することができる。このように、粒子繊維布フィルタバッグの洗浄は、濾過装置内で達成することができる。
【０００４】
洗浄ステップによって、粒子は、粒子繊維布フィルタバッグの表面から除去される。
【０００５】
一方、化学的活性繊維布フィルタバッグは、回復サイクルに際し、装置から取り外して分離して再生することになる。再生ステップによって、化学的活性フィルタバッグ上の化学的活性化合物の活性が回復する。
【０００６】
多機能フィルタシステムを用いる産業用途として２つの異なる主要コンセプト、すなわち逆流空気洗浄システムおよびパルスジェット洗浄システムがある。使用されているフィルタバッグのタイプの大部分が、粒子フィルタバッグとして設計されている。さらに、多目的フィルタシステムが、従来開発されてきた。現在、産業界では、主としてセラミックフィルタキャンドルが使用されている。これらの硬質フィルタタイプでは、表面での粒子濾過、および化学的活性支持体によるガスの汚染除去が行われる。粒子濾過およびガスの汚染除去用の多目的繊維布フィルタが、文献に記載されている。それらのコンセプトは、逆流空気洗浄システムおよびパルスジェット洗浄システムについて開発されてきた。
【０００７】
パルスジェット濾過装置は、重層バッグ設計を伴って使用され得る。パルスジェット濾過装置は、ガス流中の粒子を抑制（restrain）する外側の粒子繊維布フィルタバッグと、バッグにすることができる内側の化学的活性繊維布フィルタスリーブとを備える。排ガスが、パルスジェット濾過装置内の外側粒子繊維布フィルタバッグを取り巻いて、その外側表面に沿ってそのフィルタバッグの中に入り、そこからガス流は内側の化学的活性フィルタスリーブに接触する。浄化されたガスは、最終的に、化学的活性フィルタスリーブによって囲繞された中空内部に入り、化学的活性フィルタスリーブの開口軸端部を経由して出て行く。通常、粒子フィルタバッグおよび化学的活性フィルタスリーブは、フィルタ装置内に吊下配置状態にあり、化学的活性フィルタスリーブに挿入されているケージによって支持されている。化学的活性フィルタスリーブは、排ガス流によってケージに押し付けられ、化学的活性フィルタスリーブの外面に粒子フィルタバッグが接触する。洗浄サイクルに際して化学的活性フィルタスリーブを再生または交換するについては、先ずケージを装置から取り外した後、化学的活性フィルタスリーブを粒子フィルタバッグから引き出す。化学的活性フィルタスリーブが、再生のために長サイクル時間取り外されるのに対し、粒子フィルタバッグは短サイクルで洗浄される。
【０００８】
パルスジェット濾過装置の他に、逆流濾過装置が、少なくとも理論的に可能であるが、実施には至っていない。この場合、内側の粒子繊維布フィルタバッグと、内側バッグに滑り被せる外側の化学的活性繊維布フィルタスリーブまたはフィルタバッグとが存在する。排ガス流は、内側の粒子繊維布フィルタフィルタバッグに入る。粒子繊維布フィルタバッグを半径方向に通過したガス流は、繊維布フィルタスリーブまたはフィルタバッグの化学的活性構成要素に接触し、そこで、ＮＯｘまたはＮＨ３などの汚染物質が、触媒構成要素の表面で反応を起こす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，３３１，３５１Ｂ１号
【特許文献２】米国特許第８，１１４，２０１Ｂ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、再生サイクルにおいて取り扱いがより迅速でより容易である、パルスジェット濾過装置用の繊維布フィルタシステムを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、排ガス流から物質を除去するための、繊維布材からなるフィルタ担体と、フィルタ担体上に化学的活性構成要素、特に触媒構成要素とを有する繊維布フィルタ、特にＮＯｘおよび／またはＮＨ３除去用の繊維布フィルタスリーブを再生する方法を提供することである。
【００１２】
本発明の目的はまた、繊維布フィルタ、特にＮＯｘおよび／またはＮＨ３除去用の繊維布フィルタスリーブの再生装置を提供することであり、各繊維布フィルタは、排ガス流から物質を除去するための、繊維布材からなるフィルタ担体と、フィルタ担体上に触媒構成要素とを有する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様によれば、上記の第１の目的は、パルスジェット濾過装置の繊維布フィルタシステムであって、ガス流中の粒子を抑制する粒子フィルタバッグであり、外径側上流面および内径側下流面を有し、繊維布担体バッグを備え、該粒子フィルタバッグの内径側下流面が低摩擦面、好ましくは円滑面として提供されている、粒子フィルタバッグを備える繊維布フィルタシステムによって、達成される。繊維布フィルタシステムは、ガス流から物質を除去するための、繊維布材のフィルタ担体スリーブと、フィルタ担体スリーブ上に化学的活性構成要素、すなわち触媒構成要素とを有する化学的活性繊維布フィルタスリーブをさらに備える。フィルタスリーブは、フィルタバッグに挿入可能であり、それによってフィルタバッグ内に配置され、かつフィルタバッグから取外し可能である。用語「内外径面」は、円筒またはほぼ円筒のフィルタスリーブに限定されない。そうではなく、それは、フィルタバッグの内側および外側に向かう面を表す。
【００１４】
外側粒子フィルタバッグと内側化学的活性フィルタスリーブとが互いに接触しており、さらに、濾過モード中に両繊維布フィルタ層がケージに押し付けられる際に互いに付着しかねないが、摩擦を減少させた円滑な内面を粒子繊維布担体バッグを提供することによって、化学的活性フィルタスリーブの粒子フィルタバッグからの取外し、およびそれへの挿入が著しく容易になる。さらに、バッグとフィルタとのそれらの接触面での膠着や固着を回避することができる。
【００１５】
用語「繊維布」は、フェルトまたはフリースのような織布および不織布の両方を含む。
【００１６】
担体バッグは、ＰＴＦＥ繊維布、またはあらゆる他の織繊維布材もしくは不織繊維布材からなる。
【００１７】
低摩擦面は、
ａ）ＰＴＦＥ繊維布（織もしくは不織）、
ｂ）グラスファイバ繊維布（織もしくは不織）、
ｃ）ポリイミド繊維布（織もしくは不織）、
ｄ）上記の材料の混合物からなる繊維布（織もしくは不織）、または
ｅ）隣接する担体バッグの素材より低い摩擦を有するコーティング（担体バッグの下流面での）、特にＰＴＦＥコーティング
によって提供される。
【００１８】
ＰＴＦＥ繊維布は、特に織られたとき、極めて低摩擦の円滑な面を提供し、したがって、内径面は、コーティングや処理を行う必要はない。担体バッグの内径面の摩擦は、グラスファイバ布または不織繊維布材からなる繊維布によるより低くすべきであり、そうすることができる。
【００１９】
グラスファイバ繊維布の摩擦を減少させるために、グラスファイバ繊維布を以下のように製造することができる。数束のグラスファイバで１本の糸を規定する。その糸をＰＴＦＥ被覆によって覆う。被覆された糸を使用して繊維布を織る。この繊維布は、その上流側をＰＴＦＥ層、たとえばｅＰＴＦＥ膜のような膜で覆ってもよい。
【００２０】
代替として、バッグおよびスリーブの摩擦および摩耗を減少させるコーティングを担体バッグの内側に行って、内径側下流低摩擦円滑面を規定することができる。それに加えてあるいはその代わりに、担体バッグの内径面は、たとえばカレンダ処理によって平滑にすることもできる。
【００２１】
本発明の一実施形態では、フィルタバッグが、繊維布担体バッグの外側上流面上に膜（たとえば微小孔性ＰＴＦＥ膜）を有し、その膜が、粒子繊維布フィルタバッグの上流面を規定する。この膜は、予め製作することができ、たとえばポリマー接着剤などの接着剤を用いて、または用いずに、担体バッグ上に積層することができる。
【００２２】
膜は、繊維布担体バッグの外径側上流面全体を完全に覆うことができる。
【００２３】
前に強調したように、本発明による繊維布フィルタシステムでは、化学的活性フィルタスリーブと粒子フィルタバッグとが挿入時に互いに接触してもよいようになっている。
【００２４】
繊維布担体バッグおよび／またはフィルタ担体スリーブは、ある程度の固有の機械的安定性を要素にもたらすフェルトまたはフリースから製作することができる。
【００２５】
触媒化合物は、ＮＯｘおよび／またはＮＨ３除去用の触媒粒子、たとえば酸化チタニウム上に支持された酸化バナジウムを含み得る。
【００２６】
触媒粒子などの触媒化合物は、フィルタ担体スリーブが製造される前に繊維布の１つまたは複数の繊維に付着することができ、または、前もって製造された繊維布フィルタ担体スリーブ上に付着することができる。
【００２７】
さらに摩擦を減少させるために、フィルタバッグは、フィルタスリーブの外側の寸法より少なくとも２％大きい内径、または、より一般的には内側寸法（断面図で見て）を有し、すなわち、フィルタバッグの内側によって画定される断面積は、フィルタスリーブの外側によって画定される断面積より大きい。
【００２８】
本発明は、繊維フィルタ、特にＮＯｘおよび／またはＮＨ３除去用の繊維布フィルタスリーブを再生する方法をさらに提供し、繊維布フィルタは、排ガス流から物質を除去するための、繊維布材からなるフィルタ担体と、フィルタ担体上に触媒構成要素とを有する。再生によって、濾過装置内で使用後の、繊維布フィルタの触媒構成要素の活性が回復される。その方法は、
ａ）濾過装置から繊維布フィルタを取り外すステップと、
ｂ）繊維布フィルタの機械的処理を行うと共に繊維布フィルタを水道水で洗浄するステップと、
ｃ）繊維布フィルタを乾燥するステップと
を含む。
【００２９】
外面に触媒構成要素を備える繊維布フィルタは、セラミックモノリスを用いるフィルタなどの他の触媒フィルタとは対照的に、繊維布が温度に敏感で高度に可撓性の素材からなり、その結果、高温を用いる標準的な触媒物質の再生が不可能であるので、再生するのが難しい。本発明では、濾過装置から取り外した繊維布フィルタを洗浄するために通常の水道水を使用して、繊維布フィルタの洗浄中にそれを機械的に処理することによって繊維布フィルタを再生する。湿潤繊維布フィルタを機械的に処理することによって、触媒構成要素の表面を害することなく、驚異的に、優れた再生効果がもたらされ、その結果、繊維布フィルタが、多数の洗浄サイクルの後でも殆ど完全に当初の活性を維持することが判明している。繊維布フィルタの乾燥後、繊維布フィルタは、濾過装置内に再装着される。
【００３０】
本発明は、好ましくは、排ガス用の繊維布フィルタを再生する方法を提供し、そのフィルタは、逆流空気濾過装置またはパルスジェット濾過装置に使用される重層バッグ繊維布フィルタシステムの一部である。
【００３１】
機械的圧力によって実施することができる機械的処理は、加圧水道水を繊維布フィルタにぶつけることによって、あるいは、好ましくは、繊維布フィルタに押し付けられるプレートまたは他の部品などの１つまたは複数のフィルタ処理部品を有する機械的処理装置を使用することにより繊維布フィルタに圧力を掛けることによって、実行することができる。さらに、繊維布フィルタがそれを通して引かれる漏斗状通路を設けてもよく、繊維布フィルタがそれに沿って移動し圧縮されるロッドの縁、または湿潤繊維布フィルタがそれらの間で圧縮されるニップローラを設けてもよい。繊維布フィルタは、機械的処理装置に沿って動かすことができ、またはその逆、あるいはそれらの両方でもよく、機械的処理装置と繊維布フィルタとは、繊維布フィルタに機械的圧力を掛けるために相対的に動かすことができることが強調されるべきである。洗浄ステップ中、水道水は、繊維布フィルタの細孔に達し、触媒構成要素を不活性化している化合物を水道水中に溶解する。不活性化構成要素がその中に溶解されている水道水は、細孔に達した他の水道水、および機械的処理によって、細孔から洗い出される。
【００３２】
洗浄ステップは、繊維布フィルタを水道水と接触させ、機械的圧力を繊維布フィルタに加えてフィルタを機械的に処理することによって遂行され、両方のステップは、順次、かつ／または同時に実施される。
【００３３】
本発明のさらに別の態様によれば、機械的圧力を繊維布フィルタに加えて、濡れた繊維布フィルタから水を絞り出し、それによって、繊維布フィルタ上の物質を洗い流す。
【００３４】
ＮＯｘまたはＮＨ３フィルタに関し、硫酸アンモニウム、重硫酸アンモニウム、および塩化アンモニウム、より一般的には、サルアンモニアが、洗浄および機械的処理を組み合わせたステップによって洗い出される。水は、洗浄中もしくは引き続く洗浄ステップ中に、かつ／または洗浄後に第１の乾燥ステップとして、フィルタから絞り出すことができる。
【００３５】
洗浄ステップは、新鮮な水道水、すなわち再生プロセスに使用されていない水道水を用いて、繊維布フィルタを濯ぐステップを含み得る。
【００３６】
濯ぐステップは、洗浄ステップの過程で繊維布フィルタ上に新鮮な水道水を噴霧することによって実施される。
【００３７】
洗浄ステップは、繊維布フィルタの再生サイクル当り、２回以上、好ましくは３回以上、最も好ましくは４回実施され、その後フィルタが再装着される。
【００３８】
洗浄ステップが２回以上行われるとき、各個々のステップが、洗浄および機械的処理を含む。
【００３９】
さらに、任意選択で、各洗浄ステップの間で、またはいくつかの引き続く洗浄ステップの間で、新鮮な水道水を用いて繊維布フィルタが濯がれる。好ましくは、それまでに使用された汚染された全ての水道水、したがって、使用された水道水中の全ての物質を洗い出すために、新鮮な水道水によって繊維布フィルタを濯ぐことが、少なくとも最後の洗浄ステップの後には実施される。
【００４０】
既に前述のように、好ましくは隣接するニップローラの間隙を通して繊維布フィルタを移動させ、その結果、機械的圧力をマングルによって加えることによって、機械的圧力を少なくとも１つのニップローラによって加えることができる。
【００４１】
水の消費量を抑えるために、本方法は、同じ水道水を使用して２個以上の繊維布フィルタに対して実施される。
【００４２】
水道水は、所定の最小ｐＨ値、好ましくは２．５より高いｐＨ値を確保するように管理することができる。ｐＨ値が２．５より低い水道水は、それ以上使用されない。
【００４３】
一実施形態によれば、水道水は、添加剤無し、かつ／または無処理であり、すなわち、家庭用水道水貯水場からの通常の無処理水が、いかなる化学洗浄添加剤も加えられずに、または水道水に脱塩処理もしくは鉱物質除去処理することなしに、用いられる。
【００４４】
本方法は、不織または織素材から製作された繊維布フィルタに実施することができる。
【００４５】
前述のように、触媒化合物は、ＮＯｘおよび／またはＮＨ３除去用の触媒粒子、たとえば酸化チタニウム上に支持された酸化バナジウムを含み、触媒粒子などの触媒化合物は、フィルタ担体スリーブが製造される前に繊維布の１つまたは複数の繊維に付着することができ、または、米国特許第６，３３１，３５１号に開示されている様々な技法を用いて前もって製造された繊維布フィルタ担体スリーブ上に付着することができる。
【００４６】
最後に、本発明は、繊維布フィルタ、特にＮＯｘおよび／またはＮＨ３除去用の繊維フィルタスリーブの再生装置を提供し、各繊維布フィルタは、排ガス流から物質を除去するための、繊維布フィルタ担体と、フィルタ担体上に触媒構成要素とを有する。再生装置における再生が、濾過装置内で使用後の繊維布フィルタの活性を回復する。装置は、繊維布フィルタを水道水で湿潤するための水道水浴と、繊維布フィルタを機械的に処理する装置と、洗浄後の繊維布フィルタを乾燥する装置とを備える。再生装置は、水道水浴を使用して、水道水溶液の中に繊維布フィルタを通し、繊維布フィルタを湿潤することを可能にする。水道水浴は、さらに、多数の繊維布フィルタに水道水を繰り返し使用することを難なく可能にする。
【００４７】
繊維布フィルタの機械的処理は、水道水浴の外部で、かつ／またはその内部で行うことができる。
【００４８】
再生装置は、繊維布フィルタを新鮮な水道水、すなわち、それまでに使用されていない水道水で濯ぐために、新鮮な水道水の供給源、特に新鮮な水の噴霧器をさらに備える。
【００４９】
前述のように、少なくとも１組のニップローラが設けられ、それらの間を繊維布フィルタが通される。ニップローラの組は、水道水浴内、すなわち水面下、および／または水道水浴の外側に配置することができる。ニップローラの組当たり少なくとも１つの、または１つのニップローラが、モータで駆動されて、装置内の再生プロセスを加速する。
【００５０】
再生プロセスを実施するとき、繊維布フィルタを再生装置に複数回通すことができる。ニップローラに関して、繊維布フィルタを駆動ローラによって前後に移動させてもよい。
【００５１】
上記の方法および再生装置は、本発明による、パルスジェット濾過装置の上記の繊維布フィルタシステムに関して使用することができる。
【００５２】
前述の各態様に関して上記で説明された様々な特徴、構成、および実施形態は、前述の諸態様のいずれも使用することができる。
【００５３】
さらに多くの態様およびそれに対応する利点が、以下のなお一層の説明を考察するとき、当業者にとって明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による再生装置が使用される、本発明による繊維布フィルタシステムを有する産業施設の概略図である。
【図２】図１に示された濾過装置に使用される本発明による繊維布フィルタシステムの概略断面図である。
【図３】図２のフィルタシステムの部分断面図である。
【図４】本再生方法が実施されているところの、各図が連続する３つのステップを示す、本発明による再生装置の第１の実施形態の概略図である。
【図５】本再生方法が実施されているところの、各図が連続する３つのステップを示す、本発明による再生装置の第１の実施形態の概略図である。
【図６】本再生方法が実施されているところの、各図が連続する３つのステップを示す、本発明による再生装置の第１の実施形態の概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による方法を連続するステップによって示す、本発明による再生装置のさらに別の実施形態の概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による方法を連続するステップによって示す、本発明による再生装置のさらに別の実施形態の概略図である。
【図９】本発明による方法が実施されている、本発明による再生装置の別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
図１は、炉からの排ガスが排気パイプ１０によってパルスジェット濾過装置１２に導かれる産業施設を示す。
【００５６】
ＮＨ４ＯＨおよび圧縮空気が、それぞれ、入口パイプ１４および１６を経由して排気パイプ１０に送り込まれる。制御ユニット１８が、加えるＮＨ４ＯＨおよび圧縮空気の量を制御する。
【００５７】
代替として、上流端ＳＮＣＲ触媒コンバータからのＮＨ３スリップが、炉から排気パイプ１０を経由してパルスジェット濾過装置１２へ流れる。この代替実施形態では、ＮＨ４ＯＨおよび圧縮空気は、排ガス流に加えられない。
【００５８】
濾過装置１２は、排気パイプ１０がその中に開口するダストチャンバ２０（好ましくはホッパを装備する）と、ダストチャンバ２０の下流に配置された清浄ガスまたは出口チャンバ２２（文献ではプレナムとも呼称される）とを備える。出口チャンバ２２は、図２に示される、ヘッドプレート、セルプレート、またはチューブシートとも呼ばれる中間壁２４によってダストチャンバ２０から隔てられている。
【００５９】
多数の平行な、フィルタカートリッジとも呼称される繊維布フィルタシステム２６が、ダストチャンバ２０内に配置され、それらの１つが図２に示されている。
【００６０】
繊維布フィルタシステム２６は、その開口端部で中間壁２４に取り付けられるバッグの形状を有し、ダストチャンバ２０内に吊下される。
【００６１】
繊維布フィルタシステム２６は、図２に示されるように、ガス流中の粒子を抑制する粒子繊維布フィルタバッグ２８を備える。繊維布フィルタバッグ２８は、その繊維布フィルタバッグ２８の内部に配置された化学的活性繊維布フィルタスリーブ３０をさらに備える重層バッグ設計のうちの外側バッグを規定する。繊維布フィルタバッグ２８は、化学的活性フィルタスリーブ３０の外側寸法より少なくとも２％大きい内側寸法（断面図に関し）を有し、それによって、フィルタバッグ２８へのフィルタスリーブ３０の挿入、またはそこからの取外しが、強い力を加えずに可能になる。スリーブ３０とバッグ２８とは、通常、同じ断面幾何形状を有する。
【００６２】
バッグ２８およびスリーブ３０の可撓性によって、両者は、少なくとも大部分で互いに接触している。ある領域では、繊維布フィルタシステムの非作動状態で、すなわちガス流が供給されていないとき、繊維布フィルタバッグ２８と化学的活性フィルタスリーブ３０との間に小さい空隙３２が提供されてもよい。装置の作動状態では、バッグ２８がスリーブ３０に押し付けられ、その結果、両者は、完全に（すなわち互いに対置されたそれらの表面領域全体に亘り）またはほぼ完全に互いに接触する。
【００６３】
化学的活性フィルタスリーブ３０は、図２に示されるようにバッグとして設計することができる。
【００６４】
フィルタバッグ２８およびフィルタスリーブ３０は、それぞれ、繊維布底壁３４および３６を有する円筒形であり、バッグ２８の内径はスリーブ３０の外形より少なくとも２％大きい。代替形態として、バッグ２８およびスリーブ３０は封筒の形状を有してもよく、それらの自由下端に向かって先細であってもよい。
【００６５】
底壁３４および３６とは反対位置に、繊維布フィルタバッグ２８および化学的活性フィルタスリーブ３０それぞれは開口軸端部を有し、それら端部は、それぞれ、フランジ３８および４０として提供され、またはそれらを備え、吊下フィルタシステム２６を壁２４に取外し可能に装着し、保持することを可能にする。
【００６６】
フィルタバッグ２８およびフィルタスリーブ３０が、繊維布材からなり可撓性であるので、支持ケージ４２は、取外し可能にフィルタシステム２６に挿入され、それによって、排ガス流４４（図２の矢印参照）が外圧をフィルタシステム２６に加えたとき、フィルタシステムにその形状を確実に保持させる。
【００６７】
図１に示されるように、多数のフィルタシステム２６が互いに接近して配置され、密に収装される。フィルタシステム２６の開口端部は、出口チャンバ２２内へ開口し、そこから、濾過済み排ガスが、出口パイプ４６を経由して導かれ、周囲環境に排出される。出口チャンバ２２内に低い圧力を発生させるために、排気部ファンを使用することができる。
【００６８】
図３に示されるように、フィルタバッグ２８は、外径側上流面５０および内径側下流面５２を有する。フィルタバッグ２８は、織布または不織布、たとえばＰＴＦＥ布から製作された繊維布材からなる担体バッグ５４を備える。微小孔性ｅＰＴＦＥ膜５３を担体バッグ５４の外面に、たとえば積層により付着して、上流面５０を規定する。繊維布担体バッグ５４の内側下流面は、平滑な低摩擦面である。この面は、ＰＴＦＥ、好ましくは本質的に低摩擦率を有する織ＰＴＦＥ繊維布から製作された担体バッグ５４の非処理露出面によって規定される。
【００６９】
代替形態として、担体バッグ５４の内面をカレンダ処理し、かつ／または摩擦低減コーティング５６によって被覆して（図３の破線参照）、内面５２を規定する。
【００７０】
より一般的には、低摩擦面は、
ＰＴＦＥ繊維布（織もしくは不織）、
グラスファイバ繊維布（織もしくは不織）、
ポリイミド繊維布（織もしくは不織）、または
上記の材料の混合物からなる繊維布（織もしくは不織）
からなる担体バッグ５４によって提供され得、あるいは
隣接する担体バッグ面より低い摩擦を有する、担体バッグ上に形成されたコーティング（担体バッグの下流面での）、特にＰＴＦＥコーティング５６によって提供され得る。
【００７１】
コーティングされたフィルタバッグ２８の一例は、ＰＴＦＥコーティング５６を有する、グラスファイバ繊維布からなる担体バッグ５４である。
【００７２】
グラスファイバ繊維布の摩擦を減少させるために、グラスファイバ繊維布を以下のように製造することができる。数束のグラスファイバで１本の糸を規定する。その糸をＰＴＦＥ被覆によって覆う。被覆された糸を使用して繊維布を織る。この繊維布は、その上流側をＰＴＦＥ層、たとえばｅＰＴＦＥ膜のような膜で覆ってもよい。
【００７３】
膜５３は、予め製作した膜をポリマー接着剤などの接着剤を用いて、または用いずに担体スリーブ５４上に積層することよって提供される。
【００７４】
化学的活性繊維布フィルタスリーブ３０は、織布または不織布から製作された、繊維布材からなるフィルタ担体スリーブ５８と、担体スリーブ５８上に、触媒構成要素６０とを備える。構成要素６０は、図３には記号的に示されている。実際には、構成要素６０は、排ガス流からＮＯｘおよび／またはＮＨ３を除去する触媒粒子によって規定される。酸化チタニウム上に支持された酸化バナジウムが、活性触媒化合物の一例である。
【００７５】
触媒粒子は、担体スリーブ５８の製造前または製造後に担体スリーブ５８の繊維上に付着される。すなわち、触媒粒子は、担体スリーブ５８の外面に配置されるだけではなく、担体スリーブ５８の隣接する繊維間の細孔または空隙内に配置される。
【００７６】
担体スリーブ５８は、たとえば、フェルトまたはフリースから製作することによって、ある程度の機械的剛性を有し得る。
【００７７】
ダストチャンバ２０に流入したＮＯｘおよび／またはＮＨ３を含む排ガスが、粒子フィルタバッグ２８の外面５０を経由して繊維布フィルタシステム２６に入る。排ガス流内のある程度の寸法を有する粒子は、粒子フィルタバッグ２８によって、出口チャンバ２２に入るのを阻止される。粒子は、フィルタバッグ２８の外面上、すなわちｅＰＴＦＥ膜５３に堆積し得る。粒子は、ダストチャンバ２０内に落下してもよく、または堆積してフィルタケーキを形成してもよい。濾過プロセス中、フィルタバッグ２８は、内側に押されてフィルタスリーブ３０に完全に接触する。
【００７８】
機械的に濾過された排ガスは、殆ど塵が無くなり、フィルタスリーブ３０に入り、そこで、触媒構成要素の触媒面により、ＮＯｘおよび／またはＮＨ３が反応してＮ２および水、またはＮＨ４ＨＳＯ４および（ＮＨ４）２ＳＯ４になり得る。
【００７９】
フィルタ装置の上流に還元剤を注入することによって、流入排ガスは、ＮＯｘとＮＨ３とを適切な比率で包含する。ＮＯｘの触媒還元が、フィルタスリーブ３０内、より詳細には、担体スリーブ５８を規定するフェルト内で行われる。フェルトの設計によって、触媒粒子の活性部位とのガス相の接触が増強される。この相互作用が、ＮＨ３スリップを極めて低下させる。オフガス処理システムへの装備には、直接注入されるＮＨ４ＯＨまたはＳＮＣＲ上流からのＮＨ３スリップのいずれにしても、ＮＨ３の適切な供給源が含まれる。
【００８０】
フィルタバッグ２８を洗浄するために、加圧パルスジェット空気流が、ノズル６２を経由して、フィルタシステム２６の開口出口端部からフィルタシステム２６内に吹き込まれ、それによって、フィルタバッグ２８上に堆積した粒子６４が除去され、ダストチャンバ２０内に落下して、好ましくは少なくとも１つのホッパが装備された、ダストチャンバ２０の底部の漏斗状出口６６に堆積する。
【００８１】
当然、フィルタバッグ２８は、さらに洗浄するために濾過装置１２から取り外すこともできる。
【００８２】
しかしながら、加圧空気のパルスジェットを排ガス流とは反対方向に装置内に吹き込むことよって、洗浄サイクルに関する労力が減り、濾過装置の休止時間が短縮される。
【００８３】
フィルタスリーブ３０の触媒反応が低下した場合、フィルタスリーブ３０は、取り外され、再生装置６８において再生される。
【００８４】
化学的活性繊維布フィルタスリーブ３０を再生するために、フィルタスリーブ３０は、ケージ４２がフィルタシステム２６から引き出された後、濾過装置１２から取り外される。
【００８５】
図４〜６に、再生装置６８が概略的に示されている。
【００８６】
再生装置６８は、完全に無処理、すなわち洗浄添加剤のような添加剤を全く含まず、かつ脱塩処理または鉱物質除去処理をされていない大気温度の通常の水道水による水道水浴７２が入った水槽７０を備える。
【００８７】
再生装置６８は、フィルタスリーブ３０の機械的洗浄処理用の装置７６および機械的乾燥用の装置７４を備える。繊維布フィルタは、洗浄中および乾燥中共に圧縮され、それにより、その厚さが一時的に減少することに留意されたい。
【００８８】
一実施形態では、装置７６は水浴７２中、すなわち水面下に配置され、他方、装置７４は水浴７２の外部に配置される。
【００８９】
化学洗浄液で処理されることも、それを噴霧されることもなく、フィルタスリーブ３０は、洗浄され、すなわち、水道水浴７２に潜らせることによって水道水に接触させられる。
【００９０】
装置７６は、２つの隣接するニップローラ７８および８０を備え、それらのうちのニップローラ８０がモータによって駆動される。
【００９１】
この洗浄ステップでは、フィルタスリーブ３０は、ニップローラ７８と８０との間の間隙８２を通って引かれ、それによって、スリーブ３０は、マングルにおけるように同時に機械的処理され洗浄される。水道水が濡れたスリーブ３０から絞り出され、その結果、スリーブ３０上およびその内部の物質が洗い出されて、スリーブ３０が再生される。ニップローラ７８および８０を通り抜けた後、スリーブ３０に再び水が入り込む。機械的処理と共に繊維布スリーブを洗浄するこれらステップは、フィルタスリーブ３０を再びフィルタシステム２６内に再装着する前の１つの回復サイクル中に数回実施してもよい。
【００９２】
洗浄ステップを自動化するために、スリーブ３０が間隙８２内で引き下げられ、スリーブ３０の終端部８４が間隙８２に到達した後（図５参照）、ニップローラ８０を逆方向に駆動する。その後、スリーブ３０は再び逆方向に間隙８２を通って引かれた後、ローラ８０が再び切り替わる。
【００９３】
好ましくは、この洗浄ステップは、回復サイクル当り３回以上、とりわけ、４回実施される。
【００９４】
最終洗浄ステップ後、スリーブ３０は、２つの隣接するニップローラ８６および８８をやはり備え、それらのうちの１つが電気的に駆動される装置７４によって乾燥される。
【００９５】
当然、２組以上のニップローラを水道水浴７２の外部または内部に配置することができる。
【００９６】
図５は、端部８４が間隙８２に達し、その結果、ニップローラ８０の回転方向が逆転する状態を示す。
【００９７】
図６は、ニップローラ８６と８８との間の間隙９０を通り抜けるとき、スリーブ３０から水道水が絞り出される乾燥ステップを示す。
【００９８】
代替ステップでは、繊維布スリーブ３０を、装置７４に入れる前に、新鮮な水道水で濯いでもよい（図６のノズル９２参照）。新鮮な水道水は、スリーブ３０上に高圧で噴霧される。
【００９９】
装置７４を通過した後のスリーブ３０の水分含有量は約３０パーセントであり、したがって、スリーブ３０は、粒子濾過装置に再装着される前に、再生装置６８の外部で完全に乾燥される。洗浄ステップにおいて繊維布スリーブ３０に機械的圧力を掛けることによって、システムの触媒反応が９０パーセントを超えて回復することが分かっている。
【０１００】
したがって、スリーブ３０は数回再生することができる。
【０１０１】
水道水は、廃水の量を減らすために、多数のフィルタスリーブ３０の多数の再生プロセスに使用される。センサおよび制御ユニットを備える装置９４（図６参照）が、水浴７２のｐＨ値を管理する。ｐＨ値が２．５に達すると直ちに、水道水は、新鮮な水道水によって交換される。選択によっては、ｐＨ値を増加させるような添加剤は使用されない。
【０１０２】
図７および８は、再生装置のさらに別の実施形態を示す。
【０１０３】
図７および８の装置６８は、図４〜６に示された装置６８と殆ど同じ設計を有し、したがって、その差異および図７の装置によって実施される方法のみが以下に説明される。
【０１０４】
最初の再生ステップでは、繊維布スリーブ３０が、先ず、水面下、水道水浴７２中に押し込まれる。その後、浸潤繊維布スリーブ３０を、ニップローラ８０を駆動することによって、間隙８２を通り抜けさせる（図７参照）。スリーブ３０を、装置７４へ移動させ、ニップローラ８６および８８との間の間隙９０を通過させる（図８参照）。
【０１０５】
スリーブ３０を、装置７４と７６との間で（図８のノズル９２参照）、かつ／または装置７４を通過した後に（図８参照）、新鮮な水道水によって噴霧してもよい。したがって、１つまたは複数の水道水噴霧器が、繊維布フィルタを機械的に処理する装置７６と、洗浄後繊維布フィルタを乾燥する装置７４との間に配置される。好ましくは、２つの水道水噴霧器が、スリーブ３０の両側に配置される。
【０１０６】
最初の洗浄および乾燥ステップが実施された後、スリーブ３０は、第２の洗浄ステップを行うために、間隙９０および８２を通して水道水浴７２中に戻される。やはり、２つ以上のこれら洗浄ステップ、たとえば４または５つの洗浄ステップを実施することができる。
【０１０７】
再生装置６８の別の実施形態では、機械的乾燥用装置７４に加えて機械的洗浄処理用装置７６が共に水道水浴７２の上で上下に重なり合って配置され、それらの間に少なくとも１つの水道水噴霧器９２が配置される。この実施形態では、水道水浴７２内にはニップローラは配置されていない。装置７４を通過した後、１つまたは複数の噴霧器９２が、スリーブ３０上に水道水を噴霧する。装置７４および装置７６は、図９に示すように、上下に重なり合わせ垂直に整列させて配列することができる。
【０１０８】
スリーブを再生する本再生装置および方法は、図３に示されたスリーブに限定されないことを理解されたい。本再生ステップおよび再生装置は、フィルタ担体上に触媒構成要素を有し、排ガス流から物質を除去するために使用される他の繊維布フィルタにも使用することができる。
【０１０９】
さらに、本再生装置は、繊維布フィルタに機械的圧力を加えるのに、ニップローラに限定されることはない。
【０１１０】
静止配置されたニップローラに対してスリーブ３０を移動させる代わりに、ニップローラを、水道水浴７２の中で、より一般的には、スリーブ３０に沿わせて、動かしてもよい。
【０１１１】
さらに、それらの間に間隙を形成するニップローラの代わりに、フィルタがそれらの間を引き抜かれる１つまたは複数の漏斗状通路を設けてもよい。漏斗状通路の壁は、その最も狭い部分の後ろで拡がってもよく、その結果、断面で見ると、装置はベンチュリノズルのように見え、装置を通してフィルタを両方の方向に引くことを可能にする。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  排気パイプ
１２  パルスジェット濾過装置
１４  入口パイプ
１６  入口パイプ
１８  制御ユニット
２０  ダストチャンバ
２２  出口チャンバ
２４  中間壁
２６  繊維布フィルタシステム
２８  粒子繊維布フィルタバッグ
３０  化学的活性繊維布フィルタスリーブ
３２  空隙
３４  繊維布底壁
３６  繊維布底壁
３８  フランジ
４０  フランジ
４２  支持ケージ
４４  排ガス流
４６  出口パイプ
５０  外径側上流面
５２  内径側下流面
５３  ｅＰＴＦＥ膜
５４  担体バッグ
５６  摩擦低減コーティング
５８  フィルタ担体スリーブ
６０  触媒構成要素
６２  ノズル
６４  粒子
６６  漏斗状出口
６８  再生装置
７０  水槽
７２  水道水浴
７４  機械的乾燥用装置
７６  機械的洗浄処理用装置
７８  ニップローラ
８０  ニップローラ
８２  間隙
８４  終端部
８６  ニップローラ
８８  ニップローラ
９０  間隙
９２  噴霧器
９４  ｐＨ値管理装置
【図１】
2014168775.tif 000003
【図２】
2014168775.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014168775.tif 000009
【図８】
2014168775.tif 000010
【図９】
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【外国語明細書】
2014168775000001.pdf