用于过滤系统的空气污染控制过滤元件技术方案

本发明专利技术公开了一种改进的过滤设备、过滤方法和过滤材料，用于捕获载有污染物的流体流，例如加工气流产生的烟道气中的汞和其它污染物。改进的过滤系统包括两层污染物消除层，上游层能过滤颗粒，下游层能吸收和/或催化污染物，例如汞、二噁英、呋喃和NOx。所述改进的过滤系统可以是颗粒过滤袋的形式。可以构造所述颗粒过滤袋用于反向空气过滤系统，其上游层面向所述包的内部体积。所述上游层可以包括层叠在所述上游层上游侧的ePTFE层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于过滤系统的空气污染控制过滤元件
技术介绍
很多工业领域需要从流体流中除去污染物。所述污染物可以是颗粒形式和/或化学污染物。例如流体流可以是上游燃烧过程中的废气形式。污染物例如二噁英、呋喃、汞和NOx代表多数燃烧废气中严重的问 题。如果它们逸出到大气中，会潜在地危害人类健康和环境。目前很多工业和区域中，这些污染物是受控制的。另外，联邦和州权力机关定期对此制定新的规定和/或收紧现有的规定。可以使用过滤系统来从流体流，例如燃烧废气流中去除颗粒。这类系统需要一段时间中断运转来定期清洁该过滤系统。此外，这类系统可能包括一些元件，这些元件的运转方式使重新使用受到限制或无法重新使用，因此需要中断运转来保养这类系统。此外，这类系统的运转和维护费用昂贵。专利技术概沭如前所述，本专利技术实施方式的目的包括提供改进的从载有污染物的的流体流中过滤颗粒和/或其它污染物的过滤方法和设备，该方法减少了过滤系统的中断时间，降低了维护难度和/或缩减了替代成本。此外，考虑到当前和未来可能的污染规定，一直存在改进污染过滤系统的需要，使其能有效地从流体流中去除污染物。另外，需要对污染去除物进行处理而不产生多种副产物或废弃物流。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供的从载有污染物的流体流中去除污染物的方法能实现一个或多个上述目的。所述方法包括先将载有污染物的流体流通入上游元件，再通入下游元件。所述方法包括将载有污染物的流体流通入上游元件来去除流体流中的颗粒。可以设定所述上游元件来去除预定大小的颗粒。所述方法还包括后续将流体流通入下游元件来消除和/或去除流体流中的化学污染物和/或气体污染物。在另一方面，本专利技术提供的反向空气过滤系统中过滤载有污染物的流体流的方法能实现一个或多个上述目的。例如载有污染物的流体流可以是工业过程中的燃烧废气流。所述方法包括将过滤设备的进口端与反向空气过滤系统的进料口(例如管板)的敞开处互相连接。所述过滤设备可以包括颗粒过滤袋和可移除地设置在颗粒过滤袋周围的套筒。可移除地设置在颗粒过滤袋周围的套筒(和/或可移除地设置在套筒内的颗粒过滤袋)能方便颗粒过滤袋的维护、重新使用和替代，独立于所述套筒的维护、重新使用和替代。这样，在具体的维护操作中可以维护或替换所述颗粒过滤袋；可以维护(例如再生)或替换所述套筒；或同时维护或替换所述颗粒过滤袋和维护或替换所述套筒(例如同时维护所述颗粒过滤袋和所述套筒，同时替换所述颗粒过滤袋和所述套筒，维护所述颗粒过滤袋并替换所述套筒，或者替换所述颗粒过滤袋和维护所述套筒)。所述颗粒过滤袋限定出进口端和相对的设置盖端之间的内部体积。这样，过滤设备与管板的相互连接使得所述颗粒过滤袋的内部体积与管板的敞开处相互连接。所述方法还可以包括通过管板的敞开处将载有污染物的流体流导入所述内部体积，然后使所述流体流通过所述颗粒过滤袋。随着载有污染物的流体流通入所述颗粒过滤袋，流体流中的颗粒收集在所述颗粒过滤袋的上游表面或其附近。在所述流体流通过所述颗粒过滤袋之后，它继续流动通过所述套筒。所述方法还可以包括随着流体流通过所述套筒，使所述流体流与所述套筒接触从而消除流体流中的污染物。所述载有污染物的流体流可以包含二噁英、呋喃、汞和/或NOx，可操作所述套筒来消除和/或去除流体流中的这类污染物。所述颗粒过滤袋可以在相对于所述套筒上游位置进行取向，来保护所述套筒不受悬浮在流体流中颗粒的影响。可以设置所述颗粒过滤袋的过滤效率，这样大部分或基本上所有大于或等于第一设定粒径的颗粒从流体流中滤出，可以设置所述套筒的过滤效率，这样小于第一设定粒径的颗粒基本上不被所述套筒滤出。这样的设置中，所述颗粒过滤袋可以执行颗粒去除的功能和任选的催化和/或吸收功能，所述套筒可以执行催化和/或吸收功能。在这样的设置中，由于所述套筒基本上不执行机械颗粒过滤器的功能(与吸收或催化功能相对)，所述套筒的使用寿命取决于所述套筒中催化和/或吸收组分的使用寿命。 一种设置中所述颗粒过滤袋在O. 5英寸水柱的压力降下测得空气渗透率大于2立方英尺每分钟/平方英尺(cfm/ft2) ,0. 3微米的过滤效率大于80% (5. 3cm/s)。在一个实施方式中，所述颗粒过滤袋可以包含膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)。在一个实施方式中，所述颗粒过滤袋可以由多个层组成。例如，所述颗粒过滤袋可以包括由ePTFE膜组成的上游层。这种膜可以层叠至背衬层来形成颗粒过滤袋。所述背衬层可以包括玻璃纤维。在一个实施方式中，本专利技术方法的去除步骤包括从流体流中吸收污染物。例如，所述套筒可以包括可操作的炭纤维层来吸收污染物。所述炭纤维层可以包括活性炭。所述炭纤维层可以包括Batha等人的美国专利第4，076，692号所述的从酚醛清漆和/或诺沃洛伊德纤维(novoloid fiber)中生成的活性炭纤维,其全文通过引用并入本申请。这种纤维是已知的，商标名为Kynol ,可购自美国克诺尔公司(American Kynol, Inc.),普莱森特维尔(Pleasantville)，NY 10570。在另一实施例中，吸收材料可以存在于所述套筒中，所述套筒可以包含由聚合物粘合剂附着于所述套筒的支承材料的活性炭颗粒。所述聚合物粘合剂可以包含聚合物线(strings)和/或分散初级聚合物颗粒。炭颗粒可以由聚合物粘合剂系留在支承材料上。在一个实施方式中，所述去除步骤可以包括使流体流与所述套筒中的催化材料接触。所述套筒可以包含催化毡和/或催化织物。套筒中催化剂可以包含至少一种贵金属、过渡金属氧化物、碱金属和碱土金属。在另一实施例中，催化吸收材料可以存在于所述套筒中，所述套筒可以包含由聚合物粘合剂附着于所述套筒的支承材料结构上的活性炭颗粒。术语“活性”表示所述颗粒能作用于流体流中的一种或多种组分，通过催化、反应或者其某种组合来形成改性物质。本专利技术方法的一个实施方式可以进一步包括暂停所述导入步骤，进行过滤设备的清洁循环。所述导入步骤的暂停过程中，可以使流体流反向流动以除去在收集步骤中颗粒过滤袋收集的颗粒。清洁循环完成后，重新进行导入步骤。暂停正常气流、使气流反向流动来清洁过滤设备并恢复正常气流可以重复多次，从而周期地进行过滤设备的清洁。所述过滤设备清洁循环可以在所述颗粒过滤袋的可操作期内多次进行。在某些点，例如在所述颗粒过滤袋的可操作寿命终点，所述方法可以包括将所述套筒与颗粒过滤袋解除连接，再将所述套筒设置在替换颗粒过滤袋上，然后将带有套筒的替换颗粒过滤袋安装到反向空气过滤系统。在另一个实施例中，在某一设定的点，例如所述套筒吸收了预定量的污染物时或者经过预定小时数的使用时间后，所述方法可以包括将所述套筒与颗粒过滤袋解除连接，然后再生所述套筒。再生过程后，所述套筒可以重新使用。可以在同一反向空气过滤系统或另一过滤系统中重新使用。这种重新使用可以执行再生前同样的功能(例如消除污染)。在另一个方面，本专利技术提供的维护 反向空气过滤系统的过滤设备的方法可以实现一种或多种上述目标，所述方法包括获取反向空气过滤系统的过滤设备，再从所述过滤设备的盖端解除连接过滤设备中可移除地设置在颗粒过滤袋周围的套筒，再将所述套筒从过滤设备中移除，接着将套筒安装在替换颗粒过滤袋周围，再将所述套筒可移除地连接在过滤设备的盖端。所述过滤设备限定出盖端和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·格伯特，G·S·谢利，T·W·舍曼，S·K·施塔克，Z·徐，
申请(专利权)人：戈尔企业控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：