过滤模块.pdf

过滤模块设置成包括过滤构件和间隔构件，它们沿每个构件的长度以分开的接触配合的方式设置，该长度绕过滤模块的纵轴延伸以分别限定同心并分开的多个过滤层和交错、同心并分开的多个过滤层。多个间隔层和多个过滤层的一个或两个可提供径向向内定向的力。间隔构件在过滤模块中可弹性变形以施加径向向内定向的力和径向向外定向的力，其中过滤层和间隔层保持大致固定的空间关系。保持构件可定位成与过滤模块的外侧表面配合。过滤模块可通过绕模块的纵轴卷绕过滤构件和间隔构件来构造。

1.  一种过滤模块，包括：
过滤构件；以及
间隔构件，所述过滤构件和所述间隔构件沿每个所述构件的长度以分开的接触配合的方式设置，以限定所述过滤模块的预定构型；
其中，所述过滤构件的所述长度和所述间隔构件的所述长度分别绕过所述滤器模块的纵轴延伸，以分别限定同心并分开的多个过滤层和交错、同心并分开的多个间隔层。

2.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述多个间隔层向所述多个过滤层中的至少一个或多个施加径向向内定向的力。

3.  如权利要求2所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件在所述过滤模块中弹性变形。

4.  如权利要求2所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件沿所述间隔构件的长度的至少一部分在所述多个过滤层的相邻各层之间弹性变形。

5.  如权利要求4所述的过滤模块，其特征在于，所述多个间隔层的每个向所述多个过滤层的不同相邻层施加径向向内定向的力和径向向外定向的力。

6.  如权利要求4所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件预制成具有预装波状构型，以及所述间隔构件弹性变形成所述过滤模块中的组装好的波状构型。

7.  如权利要求6所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件打褶成限定沿其所述长度延伸横跨其宽度的多个褶，其中所述多个褶中的每个沿与所述过滤模块的所述纵轴一致的方向延伸。

8.  如权利要求7所述的过滤模块，其特征在于，所述多个褶中的每个限定开放通道，所述开放通道沿与所述纵轴一致的方向从所述过滤模块的第一端延伸到所述过滤模块的第二端。

9.  如权利要求7所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件包括横跨所述宽度并沿其所述长度通过所述间隔构件的开口。

10.  如权利要求9所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件包括由以 十字形图案的方式布置的细丝限定的筛网。

11.  如权利要求6所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件预制成具有波状构型，所述波状构型包括沿其所述长度延伸横跨其宽度的多个波纹，其中所述多个波纹中的至少一些的对应部分构造成在所述间隔构件的相对边缘之间横跨所述宽度的一部分以限定带凹口部分，以及所述过滤构件位于所述带凹口部分内。

12.  如权利要求2所述的过滤模块，其特征在于，还包括：
保持构件，所述保持构件定位成与所述过滤模块的外侧表面部分配合，
其中所述多个过滤层和所述多个间隔层保持彼此大致固定的关系。

13.  如权利要求12所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件在所述过滤模块中弹性变形。

14.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件具有至少大约60℃的熔点。

15.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件抗硫酸。

16.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件包括如下组中的至少一种材料，所述组包括：
聚四氟乙烯；
聚四氟乙烯丙烯；
聚氟代丙烯酸酯；
聚偏二氟乙烯；
聚醚醚酮；
聚氯乙烯；
氯化聚氯乙烯；以及
聚丙烯。

17.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述过滤构件的宽度和所述间隔构件的宽度大致相等。

18.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述间隔构件预制成具有波状构型，所述波状构型包括沿其所述长度延伸横跨其宽度的多个波纹，其中所述多个波纹中的至少一些的对应部分在所述间隔构件的相对边缘之间横 跨所述宽度的一部分凹入，以限定带凹口部分，以及所述过滤构件位于所述带凹口部分内。

19.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述预定构型是棱柱。

20.  如权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述预定构型是圆柱。

21.  一种包括权利要求1的所述过滤模块的过滤组件，还包括用于支承所述过滤模块的固定器。

22.  如权利要求21所述的过滤组件，其特征在于，所述固定器包括：
环部，所述环部限定将所述过滤模块接纳在其内的开口，其中所述环部具有与所述过滤模块的所述预定构型一致的构型。

23.  如权利要求22所述的过滤组件，其特征在于，还包括：
开孔托架，所述开孔托架用于将所述过滤模块选择性地接纳在其内，其中所述托架可选地定位在所述开口内并可支承地与所述固定器配合。

24.  如权利要求23所述的过滤组件，其特征在于，所述开孔托架包括：
袋构件，所述袋构件用于将所述过滤模块选择性地接纳在其内；以及
环构件，所述环构件用于定位到所述固定器的所述环部之上和周围，其中所述袋构件可支承地悬置于所述开口中。

25.  一种构造过滤模块的方法，包括：
提供过滤构件和间隔构件；
将所述过滤构件和所述间隔构件中的每个的长度绕纵轴定位，以分别限定同心、分开的多个过滤层和交错、同心并分开的多个同心间隔层，其中所述过滤构件和所述间隔构件以分开的接触配合的方式沿每个所述构件的所述长度设置；以及
将所述多个过滤层和所述多个间隔层保持彼此大致固定的关系。

26.  如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：
在定位步骤的至少一部分的过程中，将张力保持在所述间隔构件和所述过滤构件中的至少一个上。

27.  如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述保持步骤包括：
向所述间隔构件施加力。

28.  如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述间隔构件能弹性变形， 所述方法还包括：
使所述间隔构件的至少一部分响应于施加步骤而弹性变形，其中在保持步骤过程中保持所述弹性变形的至少一部分。

29.  如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括：
将所述过滤构件和所述间隔构件一前一后地绕所述纵轴缠绕。

30.  如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述缠绕步骤包括：
将所述过滤构件和所述间隔构件的内端与柱构件锚固；以及
转动所述柱构件以绕所述柱构件卷绕所述过滤构件和所述间隔构件。

31.  如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括：
在定位步骤的至少一部分的过程中，将张力保持在所述间隔构件和所述过滤构件中的至少一个上。

32.  如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述保持步骤包括：
向所述间隔构件施加力。

33.  如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述间隔构件能弹性变形，所述方法还包括：
使所述间隔构件的至少一部分响应于所述施加步骤而弹性变形，其中所述弹性变形的至少一部分在所述保持步骤的过程中保持。

34.  如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述间隔构件预制成具有波状构型，所述波状构型包括沿其所述长度延伸横跨其宽度的多个波纹，其中所述多个波纹中的至少一些的对应部分在所述间隔构件的相对边缘之间横跨所述宽度的一部分凹入，以限定带凹口部分，以及其中所述缠绕步骤包括：
将所述过滤构件定位在每个带凹口部分内。

35.  如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述保持步骤包括：
将保持构件定位成受限制地配合所述过滤模块的外侧表面部分。

36.  如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述保持步骤包括：
将所述过滤构件和所述间隔构件的外端保持在离所述纵轴相应的、大致固定的距离处。

37.  如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述保持步骤包括：
将所述过滤构件和间隔构件中的一个的一层的暴露环形表面部分与所 述过滤构件和所述间隔构件中的所述一个的另一层的暴露环形表面部分互连。

38.  如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述过滤模块可用于组件中，还包括：
将所述过滤模块定位在固定器的开口中，其中所述过滤模块由所述固定器支承。

39.  如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述开口由所述固定器的环部限定，且具有与所述过滤器模块的预定构型一致的构型。

40.  如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括：
提供具有从其延伸的第一组N个销的支承件并限定多边形构型，其中N>3；
将所述过滤构件绕所述第一组N个销缠绕以形成第一过滤层；提供从所述支承件延伸的第二组N个销并限定一致的多边形构型，其中N>3；以及
将所述间隔构件绕所述第二组N个销卷绕以形成第一间隔层。

41.  如权利要求40所述的方法，其特征在于，还包括：
将另一组N个销插入所述支承件以限定一致的多边形构型；
将所述过滤构件绕所述另一组N个销缠绕以形成另一过滤层；
将另外一组N个销插入所述支承件以限定一致的多边形构型，以及
将所述间隔构件绕所述另外一组N个销卷绕以形成另一间隔层。

42.  如权利要求41所述的方法，其特征在于，还包括：
重复权利要求38的所述步骤多次；以及
将笼架定位在所述过滤模块周围。

43.  如权利要求42所述的方法，其特征在于，还包括：
将各组N个销从从所述支承件和所述过滤模块去除。

44.  一种将污染物从烟气过滤的方法，所述方法包括：
第一次使所述烟气通过袋式除尘器以从烟气去除颗粒物，其中所述污染物通过所述袋式除尘器；以及
在所述第一次通过步骤之后第二次将所述烟气通过过滤模块，其中所述第二次通过步骤包括将污染物化学地吸附在所述过滤模块的吸附剂材料上。

45.  如权利要求44所述的方法，其特征在于，还包括：
在第一次通过步骤之后且在第二次通过步骤之前，降低所述烟气的温度，其中降低温度包括将水喷入所述烟气。

46.  如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述污染物是汞蒸汽，以及其中所述过滤模块包括吸附剂聚合物复合物。

47.  如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述吸附剂聚合物复合物的吸附剂是活性碳，且所述吸附剂聚合物复合物的聚合物是聚四氟乙烯。

48.  如权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括：
收集从所述吸附剂聚合物复合物的外表面排出的硫酸溶液，其中所述硫酸向下滴到贮酸器。

过滤模块
相关申请
本申请是基于2011年10月26日提交的共同待审查美国临时专利申请61/551,814的正规申请。
发明领域
本发明涉及用于除去气流的不期望的成分的过滤器，且尤其适合用于从烟气去除环境污染物。
背景技术
过滤器用于希望从流体流(例如，气流)分离颗粒或其它物质的各种各样的应用。过滤器的应用包括去除住宅或商用通风系统中的灰尘和其它颗粒。应用还包括从诸如来自水泥窑、燃煤和燃油发电厂、工业锅炉、城市垃圾焚烧炉和炼油厂的烟气中去除物质。这些烟气可包含诸如硫氧化物(S0₂和S0₃)、氮氧化物(NO和N0₂)、汞(Hg)蒸汽和颗粒物(PM)的大量不同种类的环境污染物。在美国，单单燃煤每年就产生大约二千七百万吨的S0₂和45吨的Hg。
早已认识到各种污染物对人类健康和对生态系统的破坏性影响。例如，SOx和NOx与受影响区域的呼吸道疾病的爆发有关联。它们还形成损害森林、渔业和建筑物的酸雨。至于Hg，它是神经系统的烈性毒素。暴露于汞可影响大脑、脊髓和其它生命器官。汞对发育中的胎儿和幼儿是特别危险的。
制定和提出的环保法规要求在短期限内的汞排放量显著减少。这些法规适用于不同行业；提出对各类设施(例如，水泥窑)的挑战。
在其内容以参见的方式纳入本文的美国专利第7,442,352号中描述了一种减少多种污染物(例如，硫氧化物、汞蒸汽和细小颗粒物)的工艺。在该工艺中，污染物可通过包括保持在聚合物基质内的微孔吸附剂材料(即，吸附剂) 的模块去除。
汞蒸汽通过将汞蒸汽(例如，或者单质汞或氧化汞)化学地吸入聚合物母体从烟气中去除。在美国专利第7,442,352号中描述了包括多个吸附剂模块的吸附剂室，每个吸附剂模块包括固体框和由固体框保持在位的多块板。
发明内容
本文所述的实施例的目的是提供具有改良结构和降低制造成本的过滤器模块和组件。在这方面，可降低制造周期时间、部件成本和生产成本，同时保持或提高过滤器性能。而且，本文所述实施例提供了一种制造改良的过滤模块和组件的方法，该方法可操作成生产各种各样的模块形状，从而有效地适应各种各样的应用几何形状。
在一方面，提供了包括过滤构件和间隔构件的过滤模块，过滤构件和间隔构件沿每个构件的长度以分开的、接触配合的方式设置以限定过滤模块的预定构型。过滤构件的长度和间隔构件的长度可绕过滤器模块的纵轴各自延伸，以分别限定同心并分开的多个过滤层和交错的、同心并分开的多个间隔层。
在各种实施例中，间隔层和/或过滤层可设置成施加径向向内定向的力。在一个方法中，过滤构件和间隔构件可使用施加到间隔构件和/或过滤构件的张力卷绕，以限定多个过滤层和多个间隔层。如可理解的，径向向内定向的力的提供可有助于过滤层和间隔层的保持定位、而无须沿它们各自长度连接所述层的不同层的物理互连的部件(例如，边缘夹、粘合剂等)。
在某些实施方式中，间隔构件可弹性可变形。相应地，间隔构件的至少一部分可在过滤器模块中弹性变形。例如，间隔构件可在多个过滤层的相邻各层之间沿间隔构件长度的至少一部分弹性变形。在这方面，弹性变形的间隔层可向过滤层的不同相邻层施加径向向内定向的力和径向向外定向的力。为此，间隔构件可预制成具有未变形的预装构型，其中间隔构件在过滤模块中可弹性变形成不同的、组装好的构型，以施加径向向内定向和径向向外定向的力。
在某些实施例中，间隔构件可预制成具有包括沿其长度延伸横跨其宽度的多个波纹的波状构型。例如，间隔构件可打褶成限定延伸穿过间隔构件的多个褶。在这方面，每个褶可设置成沿与过滤模块的纵轴一致(例如，平行)的方 向延伸。这样，多个褶可限定多个开放通道，这些通道沿与纵轴一致的方向从过滤模块的第一端向过滤模块的第二端延伸。相应地，开放通道可有助于气体以相对较低压降流过过滤模块，同时有助于气体和过滤构件接触。
在一个方法中，间隔构件可设有共同构造的波纹，其中所有或某些波纹的相应部分(例如，对准部分)构造成穿过间隔构件宽度的一部分(例如，在间隔构件的相对边缘之间)，以限定带凹口的或凹陷的表面部分。带凹口部分的大小可设置成将过滤构件的至少一部分接纳在其中。相应地，在组装过滤模块时，间隔构件的带凹口部分可沿多个间隔层限定通道或通道部分，其中至少部分相邻过滤层可位于其内。如可理解的，在间隔构件中设置带凹口部分可有助于过滤和间隔层保持所需的相对定位。
在某些实施方式中，打褶的间隔构件可包括沿交替相反方向限定手风琴状构型的一系列等高的永久折叠。在这方面，互连的一系列V字形部分可包括打褶的间隔构件，其中，一系列V字形部分中的至少一些从预装高度和宽度(例如，处于未变形状态)弹性变形到组装好的高度和宽度(例如，处于变形状态)，其中组装好的高度小于预装高度而组装好的宽度大于预装宽度。如可理解的，组装好的高度形成在相邻过滤层部分之间的间距。
为了有助于气流与过滤构件接触，间隔构件可包括穿过其中的开口。例如，开口可沿间隔构件的长度并穿过宽度设置，其中，在过滤层的相邻各层之间的气流可穿过间隔构件并沿间隔构件通过，以接触这些过滤层的相对表面中的每个。在一个方法中，间隔构件可包括筛网。例如，筛网可由以十字形图案的方式布置的细丝限定。
在某些实施方式中,保持构件可设置成使多个过滤层和多个间隔层保持彼此大致固定的空间关系。保持构件可移除地定位成可约束地配合过滤模块的外侧表面部分(例如，以与过滤模块的两端都隔开的关系)。相应地，可保持流过过滤模块的所需气体，且移除保持构件以便于部件的拆卸、维修和再组装会容易受到影响。
在一个方法中，保持构件可附连到过滤构件或间隔构件中的一个的外层的暴露侧或外侧的表面部分和附连到过滤构件和间隔构件中的同一个的另一层的暴露的外表面部分。如可理解的，附连的保持构件的这种附连可用于通过限 制各层展开而使过滤层和间隔层保持接触配合。在另一方法中，保持构件可绕过滤模块的整个外暴露表面设置，以限制过滤层和间隔层的相对移动。例如，带状保持构件可绕过滤模块设置。可替代地和/或另外，固定器可设置在过滤组件中以用作保持构件，如将在下文进一步描述。
在特别适于烟气应用的实施例中，间隔构件可设置成具有至少大约60℃或更高的熔点。另外，间隔构件可设置成呈现耐硫酸和盐酸(例如，抵抗由于暴露于硫酸和盐酸而造成的结构退化)。
在某些应用中，间隔构件可包括选自如下组的材料：聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯丙烯(FEP)、聚氟代丙烯酸酯(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚丙烯(PP)。与这些应用结合，过滤构件可包括选自如下组的材料：PTFE、FEP、PFA、PVDF，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)的三元共聚物、多氯三氟乙烯(PCFE)以及包括含氟聚合物和氟单体/非氟化单体的共聚物或三元共聚物的其它材料。
在另一方面，过滤构件和间隔构件可设置成限定相应同心过滤层和交错同心间隔层，其中可提供具有过滤模块的预定构型(例如，外围几何实体构型)。在各种实施例中，外部预定构型可以是圆柱形或棱柱形。
在某些实施例中，间隔构件和过滤构件可有大致相等的宽度。相应地，位于过滤模块的每端处的过滤层和间隔层的暴露边缘可设置成位于大致共同的平面。
在又一方面，可提供过滤组件，该过滤组件包括具有一个或多个本文所述特征的过滤模块以及还包括用于支承过滤模块的固定器。在这方面，固定器可适于预先定位在气体通道内和从气体通道去除(例如，烟气口)。在后一方面，固定器可设置成具有与气流排气口的内部构型一致的构型。在一个方法中，可提供盘状固定器，该盘状固定器可在绕气体通道定位的框架的侧边支承件上横向前进/缩回，从而便于由固定器支承的过滤模块的操作定位和维修移除。在该布置中，多个过滤组件可沿气体通道选择性地相继定位(例如，采用对准或堆叠的关系)，其中每个组件的固定器/过滤器模块分开地由框架的不同侧边支承件来支承，且可相对于框架的不同侧边支承件前进/缩回。
在各种实施例中，固定器设置成具有限定用于将过滤模块接纳在其中的环形开口的环部。在这方面，环部可有与过滤模块的外部构型一致并稍大于过滤模块的外部构型的构型或形状。在一个实施方式中，环部可用作保持构件以限制过滤层和间隔层的相对移动。
在一个方法中，支承构件可设置成穿过固定器开口的底部以支承过滤模块。在另一方法中，网状托架可设置成选择性地将过滤模块接纳在其中。相应地，托架可选择性地定位在由固定器的环部限定的开口内，其中托架可支承地与固定器互连，并例如通过包含环而悬置于开口内，该环可选地定位在固定器的环部之上和其周围。
还提供了一种构造过滤模块的方法。方法可包括提供过滤构件和间隔构件、以及将过滤构件和间隔构件中的每个的长度绕纵轴定位以分别限定同心、分开的多个过滤层和交错、同心并分开的多个间隔层的步骤，其中过滤构件和间隔构件以分开的、接触配合的方式沿每个构件的所述长度设置。方法还可包括使多个过滤层和多个间隔层保持彼此大致固定的空间关系的步骤。
在一方面中，方法还包括在定位步骤的至少一部分的过程中张紧间隔构件和/或过滤构件的步骤。在一个应用中，方法还可包括施加力以始终或在定位步骤的至少一部分的过程中保持间隔构件上的张力。
间隔构件可弹性变形，其中，该方法还可包括使间隔构件的至少一部分响应于张力施加步骤而变形。相应地，弹性变形的至少一部分可保持(例如，构造之后)，从而产生过滤模块中径向向内和径向向外定向的力。
可选地，间隔构件可预制成具有包括沿其长度延伸横跨其宽度的多个波纹的波状构型。例如，间隔构件可打褶成限定沿其长度延伸穿过间隔构件宽度的多个褶。可提供间隔构件，以使得所有或某些波纹的相应部分(例如，对准部分)构造成穿过间隔构件宽度的一部分(例如，在间隔构件的相对边缘之间)，以限定带凹口或凹陷的表面部分。带凹口部分的大小可设置成将过滤构件的至少一部分接纳在其中。相应地，方法可包括在定位步骤的过程中将相邻过滤层的至少一部分定位在带凹口部分内。
在一个实施例中，过滤构件和间隔构件可通过将过滤构件和间隔构件一前一后地绕纵轴缠绕来定位。例如，这种缠绕可包括将过滤构件和间隔构件的第 一端或内端与柱构件互连，以及转动该柱构件以绕柱构件卷绕过滤构件和间隔构件。如可理解的那样，柱构件在转动步骤之后可选地从过滤模块移除。
与上述缠绕方法结合，间隔构件和/或过滤构件在柱构件的转动过程中可张紧。例如，力在缠绕过程中可施加在间隔构件和/或过滤构件的端部处以及/或力在缠绕过程中可施加到间隔构件和/或过滤构件的侧面。关于缠绕方法，方法还可选择地包括在卷绕过程中将过滤构件定位在间隔构件的可选的带凹口部分内。
在使用可弹性变形的间隔构件时，施加力以使张力保持在间隔构件和/或过滤构件上在柱构件的转动过程中产生间隔构件的弹性变形。例如，在使用可弹性变形的起褶间隔构件时，施加到其上的张力在卷绕过程中会产生如上所述的弹性变形。相应地，间隔构件在构造过滤模块时可提供径向向内和径向向外定向的力。
在某些实施例中，保持步骤可包括将过滤构件和间隔构件的外端保持在离纵轴相应的、大致固定的距离处。在一个方法中，这种保持可通过将保持构件附连到过滤构件和间隔构件中的一个的一层的暴露表面部分和附连到过滤构件和间隔构件中的所述一个的另一层的暴露表面部分来实现。其它方法会需要将保持构件可保持地定位到构造好的过滤模块的侧周界周围。
与每个前述方面相关的上述各种特征、布置和实施例可通过前述方面中的任一方面使用。在考虑以下的进一步描述时，其它方面和相应优点对本领域技术人员来说会显而易见。
附图说明
图1是过滤模块的立体图。
图2是图1的过滤模块的平面图。
图3是可用于图1的过滤模块中的一段间隔构件的立体图。
图4是构造过滤模块的实施例的示意图。
图5是过滤组件的立体组装图。
图6是另一过滤组件的立体组装图。
图7是另一过滤组件的等轴测图。
图8是图7的过滤组件的过滤模块的图示。
图9是图8的过滤模块的一部分的图示。
图10是图8的过滤模块的间隔层的一部分的图示。
图11A是包括支承梳状件的用于过滤组件的支承结构的等轴测图。
图11B是包括图9A的支承结构的过滤组件的等轴测图。
图12是具有在其上部分地形成的过滤模块的过滤模块组装装置的等轴测图。
图13A和13B是可替代地构造的过滤模块的等轴测图。
图14是烟气清洗过程的示意图。
图15A示出带凹口间隔构件的实施例的一部分。
图15B示出用于生产图15A的带凹口间隔构件的实施例。
图15C示出为相对于图15A的间隔构件实施例的组件定位的过滤构件实施例的一部分。
具体实施方式
图1是过滤模块1的等轴测图，而图2是图1所示的过滤模块1的平面图。在所示实施例中，过滤模块1呈圆柱的几何形状，该圆柱包括面向下的第一圆形基部3、面向上的第二圆形基部4和环形外表面5。通过过滤模块1的气流可例如沿箭头10方向通过第一圆形基部3进入过滤模块1的内部，并通过第二圆形基部4离开过滤模块1。
过滤模块1可包括由过滤构件20限定的多个同心过滤层和由间隔构件21限定的多个交错、同心间隔层。在这方面，过滤构件20和间隔构件21可设置成接触配合。
在一个方法中，过滤构件20可包括滤带(例如，连续长度段或以端部对端部的关系互连的多个长度段)。类似地，过滤构件21可包括间隔带(例如，连续长度段或以端部对端部的关系互连的多个长度段)。如所示，滤带20和间隔带21可向外并远离过滤模块1的纵轴13盘旋。
滤带20可包括适于去除通过过滤模块1的气流的所选择的不想要的组分的材料。对于某些应用(例如，烟气过滤)，可构成滤带20的材料实例将在 下文中描述。
间隔带21可设置成保持位于滤带20的相邻层之间的间隙或通道，以便于滤带20的相邻层之间的气流充分暴露于滤带20(例如，用于去除不想要的组分)。在这方面，间隔带20可构造成便于保持气流通道并以可接受的压降进入过滤模块1。
图3示出可使用的一段间隔带20。间隔带21可具有包括例如波状构型的非平面构型。在一个方法中，间隔带21可打褶成提供一系列的共同尺寸的V形折叠/部分21a，从而限定手风琴状构型。
为了便于保持滤带20的相邻层之间的间隙或通道，间隔带21可弹性变形，其中，间隔带21的至少一部分在滤带20的相邻层之间弹性变形，以提供用于保持这些通道的开放性的回弹力。在这方面，间隔带21可设有可弹性变形的预制波纹(例如，褶)。
例如，V形褶21a可设置成具有在组装到过滤模块1中之前的未变形宽度W和未变形高度H。在组装时，间隔构件21可设置成使得V形褶21a可弹性变形成大于W的宽度和小于H的高度。这样，间隔带21可施加径向向内定向的力(例如，朝向纵轴13)和径向向外定向的力(例如，远离纵轴13)。
为了进一步便于气体与滤带20接触，间隔带21可设有开口21b，即，以便于供气体通过。相应地，气体可在过滤层的相邻层的相对侧之间流动并与其接触。在一个方法中，间隔带21可采用丝网或筛网的方式设置，这包括以交叉方式布置的细丝21c。
间隔构件可包括适合各种应用的材料和其它特征。
在该方面，可用作间隔构件21的具体实施例在下文中描述。
现参照示出构造过滤模块的实施例的图4。例如，所示实施例可用于构造上文所述的过滤模块1的实施例，且为了描述，在该上下文中将描述示例性过滤器的构造过程。
如图4所示，过滤构件20(例如，滤带)的源辊20A可设置在第一可转动馈送卷轴30上，以及间隔构件21(例如，间隔带)的源辊21A可设置在第二可转动馈送卷轴31上。过滤构件20和间隔构件21的自由端可通过杆构件32的槽33锚固。相应地，杆构件32可转动以将过滤构件20和间隔构件21 卷绕成关于上文中的过滤模块1所述的圆柱形构型。在一个方法中，杆构件32可与驱动装置34互连，以便于自动卷绕。在另一方法中，杆构件32可手动转动。
为了便于过滤构件20和间隔构件21的边对边对准的卷绕，可使用各种对准部件。例如，可提供板构件35，其中杆构件32延伸穿过孔35a或在孔35a内转动，孔35a穿过板构件35延伸。另外，对准构件36a、36b可设置成分别可支承地使过滤构件20和间隔构件21对准，如图4所示。
作为另外选项，在卷绕过程中，可向过滤构件20和/或间隔构件21施加张力。在一个方法中，可转动的第一馈送卷轴30可设置成向过滤构件20施加轴向力以及/或可转动的第二馈送卷轴31可设置成向间隔构件21施加轴向力。在另一方法中，对准构件36b可设置成在间隔构件21经过对准构件36b时，对间隔构件21施加侧向力另外和/或可替代地，对准构件36a可设置成在过滤构件20经过对准构件36a时，对过滤构件20施加侧向力。
作为另一选项，以及现参照图15A、15B和15C，间隔构件21可设有带凹口或带凹陷部分以容纳过滤构件20的至少一部分。更具体地，V形褶21a可设有如图15A所示的带凹口部分21b。
各种方法可用于限定间隔构件21的可选带凹口部分21b。例如，可使用加热的辊构件80和相对的支承构件82，如图15B所示。如图15B所示，支承构件82可包括成形成容纳间隔构件21的配置表面82a并在由加热辊构件80滚动接触时限定凹口21b。例如，加热的辊构件80可使位于间隔构件21的相对边缘之间的V字形褶21a的表面部分变平。具有配置表面82a的支承构件82可通过在静止板上的金属翅片或通过转动齿轮构件的表面部分设置。
如所述，间隔构件21的可选的带凹口部分21b的大小可设置成将过滤构件20的至少一部分接纳在其内，如图15C所示。为此，间隔构件21的宽度可大于过滤构件20的宽度。
如可理解的，图4所示的实施例可容易地用于使用可选的带凹口间隔构件21构造过滤器模块。即，在上述卷绕操作过程中，带凹口间隔构件21可设置在源辊21a中，并定位成将过滤构件21接纳在带凹口部分21b内。带凹口部分21b的提供可有利地便于维持过滤构件和间隔构件的期望相对定位。
在过滤构件20和间隔构件21的卷绕之后，过滤模块1可通过过滤模块1和杆构件32沿与过滤模块的纵轴对应的轴线的相对移动而从杆构件32移除。为了保持过滤模块1的圆柱形构型，可使用保持构件。在一个方法中，粘合带25可与过滤构件20的外暴露侧面部分连接，如图1所示。
在构造过滤模块1之后，过滤模块可包含在允许方便插入烟气流和从烟气流去除的过滤组件中。在这方面，过滤组件可设置成便于将过滤模块1从烟气流容易移除，以拆卸、清洁、重新组装和重新插入烟气流。
在一个方法中，可使用过滤组件，如图5所示。在所示方法中，可设置固定器40来支承过滤模块1。在这方面，过滤器固定器40还可构造成将过滤模块1贴合地接纳在开口内，其中气体通道可受限于穿过过滤模块1的通道。在图5中，固定器构造成接纳圆柱形过滤模块1。过滤器固定器40还可构造成接纳其它构型。
在图5所示的实施例中，固定器40包括将过滤模块接纳在其开口42内的环部41。环部41可与基底构件43互连。基底构件43可具有与其内定位有固定器40的气体通道构型一致的构型。如所示，交叉杆44可设置成支承位于固定器40内的过滤模块1。
图6示出固定器50的另一实施例。在该实施例中，开孔(open-cell，镂空)托架60设置成将过滤模块1接纳在其内。开孔托架60可包括扩大的环构件61和互连的袋构件62。袋构件62可具有网状结构，其中气体基本上不受阻地穿过袋构件62。如所示，固定器50包括大小设置成贴合地将袋构件62和过滤模块1接纳在其开口52内的环部51。环部与基底构件53连接。环构件61的大小可设置成绕环部51支承定位在环部51上，其中袋构件62和过滤模块1可悬置在开口52中。
相对于图5和6所示的过滤组件实施例，框架结构可在气体通道中用于支承目的。即，可提供具有用于可滑动地接纳固定器40和50的侧边支承件的框架结构。这种框架结构可设置成以对准的关系(例如，垂直对准关系)将多个固定器40和/或50支承在气体通道内。
图7是另一过滤组件100的立体图。过滤组件100可包括设置在支承结构102内的过滤模块101。图8是过滤模块101的平面图。过滤模块101可呈棱 柱的形式。棱柱是由n条边(其中n是大于2的整数)的多边形基部、基部的平移复制件和连结相应边的n个面构成的多面体。因此，各面是平行四边形且平行于基部面的所有横截面是相同的。在这方面，过滤模块101可包括第一多边形基部103和第二多边形基部104。基于图7，第二基部104面朝下且不可见。过滤模块101还可包括多个相应的侧面105至108。这些侧面105-108中的每个可以是设置成垂直于第一和第二多边形基部103、104的平面矩形。通过过滤模块101的气流可通过第一多边形基部103进入过滤模块101的内部，并通过第二多边形基部104离开过滤模块101，例如沿箭头110方向。在这方面，流向110可垂直于第一和第二多边形基部103、104并平行于每个侧面105-108。第一多边形基部103和第二多边形基部104之间的距离可限定过滤模块101的厚度109。
过滤模块101在垂直于流向110的平面上的横截面面积由侧面105至108的长度及其之间的角度限定。例如，过滤模块101是具有彼此平行的侧面105和107以及具有彼此平行的侧面106和108的矩形。
过滤模块101可由绕过滤模块101的中心点113、从中心点113向侧面105-108向外移动地盘绕的滤带120的多个同心层制成，每个后续层形成具有稍大点的多边形基部的相似构造的、一致的棱柱。这些同心层可由单个连续的滤带120组成。多个间隔层可设置在多个滤带120层之间并平行于多个滤带层。这些间隔层可由单个连续的间隔带121组成。中心点113可位于过滤模块101的多边形基部103、104的一个的几何中心处或在多边形基部103、104的内部内并偏离几何中心的点处。
过滤模块101的每个后续层的相应角可沿从中心点113到过滤模块101周界处的相应角的大致直线设置，譬如沿从中心点113到角115的直线114设置。沿该线的每层的角的角度会是大致相同的。无论过滤模块的具体形状如何，都会存在这些大致相同的角。
图9是图8的过滤模块101的圈出部分的图示。图9示出具有插入其中间的相应间隔带层121a至121d的几个滤带层120a至120e。
如所述，滤带120可以是单个连续片。滤带120的示例性材料是吸附剂是活性碳而聚合物是PTFE的可称为吸附剂聚合物复合物(SPC)材料的活性碳 聚四氟乙烯(PTFE)复合物。复合物可按以下方式制成。活性碳粉末与悬浮在乳状物的PTFE粉末混合。活性碳和碳-PTFE混合物的重量百分比在90-20重量％的范围内，且较佳地在80-60重量％的范围内。混合粉末被干燥并用矿物油或水/酒精混合物润滑以形成团状物。团状物使用传统的挤压机挤压以形成挤压物。润滑油接着通过干燥从挤压物去除，且干燥的挤压物接着在高温下压延成片状。接着，在高温下拉伸该片，以形成微孔结构。在拉伸该片时，拉伸比可从0.1至500％以上。通常，拉伸比将从0.1至500％、1至500％、5至500％或10至500％。另外，虽然可沿一个以上方向(即，横向和纵向)拉伸该片，但通常更易于沿一个方向(在这里，纵向地)拉伸该片。在一个实施例中，片状产品在一或两侧或面上进一步层叠有多孔PTFE膜，以形成层压板。在另一实施例中，片的制备在其组装成过滤模块101之前不包括拉伸。
除了PTFE，适用于滤带120的其他含氟聚合物材料包括但不限于是：聚氟乙烯丙烯(PFEP)、聚氟代丙烯酸酯(PPFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)的三元共聚物、多氯三氟乙烯(PCFE)以及包括其它含氟聚合物和氟单体/非氟化单体的共聚物或三元共聚物等。
滤带120可操作成用于温度小于将硫酸保持在液相所需的温度(大约100℃以下)的环境中。在该温度，滤带120不会经受相对于诸如其形状、拉伸或尺寸的机械性能的任何显著温度相关的变化。以下讨论滤带120的硫氧化物和汞去除的方面。
间隔带121的功能是提供滤带120的相邻层之间的间隙，以使得烟气的流动可发生在滤带120的相邻层之间，以使得它们暴露于滤带120。间隔带121可由随后被打褶的筛网124(图10)组成。图10示出在打褶之前的筛网124的一部分。筛网124可由形成筛网的多条细丝122组成。例如，所有沿第一方向定向的细丝122可定位在所有沿垂直于第一方向的第二方向定向的细丝122的同一侧上，且细丝122可接着彼此粘合以形成筛网124。粘合可通过升高细丝122的温度以使得细丝在它们相交的地方熔合在一起而获得。筛网间距123是相邻平行细丝122之间的距离。筛网间距123和细丝122直径可选择成获得特定的机械性能，诸如打褶后的间隔带121的最终机械强度和在气体流过滤带120的各层之间的间隔构件121时的压降之间的平衡。
间隔带121可由可操作成经受暴露于形成在滤带120上的硫酸和经受通过过滤模块101的烟气的温度的材料制成。间隔带121的一个示例性材料是聚偏二氟乙烯(PVDF)。PVDF抗硫酸，具有171℃的熔点，该熔点大于烟气温度，过滤模块101将要暴露于该烟气。
而且，由PVDF制成的筛网可操作成被打褶，以形成可经受期望的气体流速的间隔带121。
间隔带121的打褶在装入过滤模块101时可描述为具有最终褶宽126和最终褶角125，最终褶宽126是交替的折叠(例如，每隔一个折叠以限定V形褶)之间的距离，最终褶角125是褶的折线的紧邻相对两侧上的间隔带部分之间的角度。最终褶高127是滤带120的相邻层之间的距离，例如在间隔带已装入过滤模块101之后由间隔带121限定的厚度。间隔带121具有沿垂直于间隔带121的方向压缩的弹力。该弹力可有助于产生层与层之间的大致均匀大小的最终褶厚127以及上文所述的其它好处。
支承结构102可限制过滤模块1扩张或改变其大致长方体的形状。支承结构102可由诸如含氟聚合物涂层的不锈钢的抗硫酸损坏的材料制成。如图7所示，支承结构102可呈绕过滤模块101设置的金属丝笼架的形式。在这方面，支承结构102可由彼此附连形成长方体的六个平面筛网部分组成，该长方体的每个面是矩形。在各面彼此接触的地方，可使用诸如夹子、夹具或焊接的任何适当固定方法将各面固定在一起。一个或多个面可易于从支承结构102的其余部分拆除以便于更换其中的过滤模块101。
支承结构102可构造成为过滤模块101提供支承功能，同时还限制其对通过过滤模块101的气流影响。因此，六个平面筛网部分的每个可由焊接在一起形成筛网的多根单独的金属丝或杆组成。可使用将各根金属丝或杆固定在一起的其它适当方法。金属丝的尺寸和金属丝之间的间隔可选择成提供支承同时限制其对气流的影响。
如图11A和11B所示，在过滤组件500的替代实施例中，模制支承结构501可用于支承过滤模块101。501的模制支承结构可由诸如PTFE、FEP、PFA、PVDF、PEEK、PVC、CPVC、PP或用环氧乙烯基酯树脂制成的强化塑料之类的可经受暴露于硫酸的塑料材料制成。501的模制支承结构可以以任何适当 的方式构造。例如，模制支承结构501可通过组装六个单独面板503-508组装，各个面板503-508中的每个形成支承模制支承结构501的各面中的一个。各个面板503-508可采用诸如卡扣件、紧固件、夹子或焊接的任何适当的方式彼此互连。在实施例中，基部502可以是单一整体模制构件。
如图11A所示，模制支承构件501的基部502可通过将第一面507和四个侧面503-506互连来组装。在实施例中，这些面板可永久地彼此互连(例如，使用单向卡扣件或铆钉)。第二面508可采用这样的方式附连到基部502，即，使得第二面508可反复地从过滤组件500去除和更换到过滤组件500上，从而使过滤模块101能够反复地更换。
本文所述的过滤组件100的任何实施例可包括一个或多个梳状件510。梳状件510可由多个均匀间隔的齿511组成，以使得在梳状件510装入过滤组件100时，梳状件510的每个齿511设置在由滤带120螺旋形成的每个同心棱柱的角部处。因此，梳状件510可操作成保持滤带120的后续各层之间的均匀间隔。
梳状件510可由适当材料制成且以任何适当的方式构造。例如，如图11A所示，梳状件510可由与模制支承结构501一样的材料制成。梳状件510可以是第一面507的一部分，因为梳状件510和第一面507可以是单个一体部件(即，单一模制件)。在另一替代实施例中，梳状件510可相对于第一面507单独模制，且接着附连到第一面507。例如，图11A所示的可由分别呈沿直线布置的多个齿511的形式的两个单独部分512和513构造成。这两个单独部分512、513可接着附连到第一面507以形成图11A所示的结构。在另一可替代实施例中，梳状件510可由分别接着附连到第一面507的四个或更多的单独部分组成。或者，每个单独齿511可单独制造并插入第一面507且使用任何适当的方式(例如，焊接、粘合、压配)紧固到其上。在另一实例中，梳状件510可由诸如PTFE、FEP、PFA、PVDF、PEEK、PVC、CPVC、PP或用环氧乙烯基酯树脂制成的玻璃纤维强化塑料制成的塑料聚合物制成。
在替代性实施例中，梳状件510可以是可插入过滤模块101而不固定到模制支承结构501的独立部件。该梳状件510还可用于图1所示的过滤组件100中。在该实施例中，可在过滤模块101封闭在支承构件102或模制支承结构501 内之前将梳状件510插入过滤模块101。
转到图12，现将描述制造图1的过滤组件100的示例性方法。将根据手动构造描述方法。然而，考虑了这些步骤的自动操作。方法使用构造固定装置600，该构造固定装置包括布置成彼此平行且间隔开稍大于滤带120的宽度的第一板601和第二板602。第一板601可包括多个孔603，该多个孔603定位成使其位于所要组装的过滤模块101的每层的每个角部的位置处。第二板602包括类似定位的多个孔604。中心定位的杆605位于过滤模块101的螺旋层的中心处。杆605可包括位于其内的槽，滤带120的端部和间隔带121的端部在组装过程之初插入该槽中，从而将滤带120和间隔带121的端部锚固到杆605。
接着，如图12所示，构造固定装置600沿逆时针方向606转动，致使滤带120和间隔带121绕杆605卷绕。在构造固定装置600转动时，将多个销607依次插入第一板601和第二板602中的对应孔，以使得随着滤带120和间隔带121绕杆605卷绕，销607中的一个设置在滤带120和间隔带121的每个后续层之间。这样卷绕形成过滤模块101的多个同心层。滤带120和间隔带121设置成使得它们在后续各销607之间形成相对平直的部分。因此，在每个层完成时，将形成另一类似构造的、一致的棱柱，且该棱柱具有比紧接先前的棱柱稍大的多边形基部。而且，销607会限定过滤模块101各层的角部的位置，且每个后续形成的角部具有与相邻层的对应角部基本一样的角度。因此，如果多个孔603、604以“X”图案的方式布置，其中“X”的线彼此成直角，如图6所示，后续形成的过滤模块101会是大致方形。应该理解，通过改变“X”的线之间的角度，可形成矩形过滤模块。
在构造过程中，张力可保持在滤带120和/或间隔带121上。保持在每个部件上的张力可不同。例如，保持在滤带120上的张力在卷绕过程中可能选择成使得在最终过滤模块101中的滤带120的每个平面部分保持大致平面构型(例如，很少或没有松弛存在)。
而且，保持在间隔带121上的张力在卷绕过程中可选择成获得特定的最终褶厚127。在这方面，间隔层121的打褶可具有自然或未拉伸的状态，在该状态中，自然褶距(沿间隔层121的方向从褶的折线到下一折线的距离)小于期望的最终褶距126。应该理解，通过将张力置于间隔带121上，在相邻褶之间 的角度增加时，褶距可伴随着褶厚的相应减小而增加。
滤带120和间隔带121的期望张力在它们绕杆605卷绕时可采用任何适当的方式获得。例如，滤带120和间隔带121可从安装在心轴上的各个材料卷馈送，该心轴在材料送入构造固定装置600时可保持特定的期望张力。
一旦获得期望大小的过滤模块101，滤带120和间隔带121可被切断，且滤带120和间隔带121的端部可固定到紧邻端部的滤带120层。这种固定可采用包括通过将各层捆绑、压接或夹紧在一起的任何适当的方式实现。固定不必是永久的，因为一旦过滤模块101设置在支承结构102内，过滤模块101就会大致保持其形状且不会解开。
在固定滤带120和间隔带121之后，过滤模块101可插入支承结构102的一部分(例如，包括四个侧面和一个平行于过滤模块基部的面、类似于图11A所示的模制支承结构501的基部502的支承结构102的一部分)。例如，为了达到该目的，第一板601可从构造固定装置600去除，且支承结构102的一部分可绕过滤模块101定位而过滤模块101仍在构造固定装置600上。销607可接着从构造固定装置600/过滤模块101拉出，且支承结构102的一部分可从具有设置在其中的过滤模块101的构造固定装置600去除。杆605也可从构造固定装置拉出。支承结构102可接着通过附连支承结构的剩余部分(例如，平行于过滤模块101基底的另一面)完成，从而将过滤模块101完全围绕在支承结构102内。在过滤模块500组装的地方，类似过程可用于将过滤模块定位在基部502内。
可使用其它组装变型。例如，第一板601和第二板602在整个组装过程中可保持附连到构造固定装置600。在该方法中，在过滤模块101制成之后，支承结构102或模制支承结构501的四个侧面可绕过滤模块101组装。销607可被去除，且具有支承结构102或模制支承结构501的四个侧面的过滤模块可从第一板601和第二板602之间滑出。接着可附连支承结构102或模制支承结构501的基底，从而完全围绕过滤模块101。
在使用梳状件510的过滤模块中，梳状件在组装过程中可采用任何适当的方式装入过滤模块的任何适当点。例如，在过滤模块101完成且第一板601已从构造固定装置600去除之后，梳状件510在销607被去除之前可插入过滤模 块。在变型中，梳状件510可在销607被去除时插入。在这方面，梳状件510的齿511可与销607对准，以使得在将梳状件510推入过滤模块101时，销607被推出，以便齿511有效地代替销607。在另一变型中，梳状件510可在销607被去除之后插入第一模块101。梳状件510可用于包括具有支承结构102的过滤组件100的任何适当过滤组件中。
SOx去除
如前述，滤带120可包括吸附剂聚合物复合物(SPC)。
SPC材料可操作成通过吸附作用将SOx从经过过滤组件的诸如烟气的气体中去除。在该基于吸附剂的工艺流程中，烟气被强制流过可称为吸附床的过滤模块，且SOx分子被吸附在吸附剂材料的吸附剂表面上。在吸附后，S02转化成S03，且其与来自烟气的水蒸汽进一步转化成硫酸(H2S04)。可呈相对浓缩溶液的形式的转化后的硫酸从SPC基质排出到SPC材料的外表面上且可被收集。由于酸溶液排出现象与每当其接触溶液时趋于将溶液吸入其毛孔的海绵正好相反，我们称酸溶液排出现象为“反向海绵”。
硫酸被排出到SPC材料的外表面上且合并成液滴。在这些液滴变成足够大时，它们沿SPC材料的外表面(例如，沿滤带120)掉下，与其它液滴合并，从而产生新液滴可形成在其上的一些开放表面。
汞蒸汽去除
在汞蒸汽经过过滤组件100时，汞蒸汽通过吸附作用固定到SPC材料中。即，活性碳可吸附汞蒸汽。另外，通过用硫、硫化物或其它化合物改变活性碳，SPC材料对汞的保持能力可显著地提高。而且，由于上述硫酸连续从多微孔母体排出，因此不需要再生步骤来去除硫。
过滤组件100可被拆卸。相对于通过SPC材料吸附汞，汞可使用干馏过程去除。相对较高的绝对蒸汽压在适度升高温度下使汞能够通过干馏或真空蒸馏去除。汞干馏系统可操作在0.2-1.0托的真空范围和190℃至260℃的温度范围内。在使汞挥发之后，汞可冷凝以回收，且可通过随后蒸馏纯化。间隔构件121可清洁并重新用于构造新模块。
如上述，H2S04液滴可形成在滤带120的SPC材料的外表面上。在达到一定大小时，这些液滴由于重力而下落。因此，过滤组件100可操作成使得滤 带120的平面垂直定向或相对于垂直成一定角度地定向以允许液滴流出过滤组件。在这方面，液滴会掉下并离开过滤组件100，液滴可在过滤组件中收集。
图7和8的过滤组件100的基底通常是矩形的。还可有其它形状。例如，如图13A所示，过滤组件700可呈三角柱的形式，其中基底701都是三角形的，且过滤组件700包括三个侧板702。该过滤组件700将组装在适当构型的构造固定装置中。如图13B所示，过滤组件710的形状不必是对称的或不必包括均匀角度。而且，过滤组件的其它实施例可具有多于四个侧面。过滤组件可成形为适合特定应用(例如，存在用于所要过滤的烟气的管道)。
多个过滤模块可组装成单个过滤组件以获得期望的过滤组件形状。例如，“L”形过滤组件可通过将两个矩形过滤模块连结在单个支承结构中制造。
过滤组件实例
过滤组件构造成具有26英寸乘26英寸乘7英寸厚的总尺寸(即，支承结构的外部尺寸)。过滤模块定向在支承结构内，以使得气流经过组件的厚度(例如，如图1所示)。支承结构由316不锈钢构造成。支承结构的线材规格是16ga(标准尺寸)且各线间隔开大约0.44到0.94英寸之间。
对于每个过滤组件，在其中的过滤模块被量为大约25.75英寸乘25.75英寸乘6.75英寸厚。滤带和间隔带的宽度分别各自是大约6和6.75英寸。滤带大约是0.02英寸厚。间隔带包括布置成网格的直径0.007英寸的细丝，在该网格中，细丝间隔开大约0.050英寸。间隔带打褶成使得褶宽在0.20到0.35英寸之间。较佳的褶高大约在0.28到0.35英寸之间。在组装过程中，张力可保持在间隔带中，以使得相邻褶与滤带的最接近部分通常形成等边三角形。因此，最终褶角125大约是60°，且滤带的相继层之间的最终距离大约0.27英寸。测得的经过每个过滤模块的压降大约是0.1英寸水柱。
应用实例1
使用过滤组件100的示例性系统800布置在图8中示出。来自燃烧器的烟气801通过换热器降温，且接着被引入静电除尘器(ESP)或袋式除尘器802。在ESP或袋式除尘器802之后，烟气通过喷水803进一步降温。喷水803还会提高烟气的湿度。在喷水步骤之后，烟气被引入包括四个过滤组件100的SPC吸附室804，在SPC吸附室804中，S02和S03转化成硫酸溶液，并排到SPC 材料的外表面上；汞蒸汽被化学吸附在吸附剂材料上；以及精细颗粒被捕集在SPC材料的表面上或在可层叠在SPC材料片的表面或面上的多孔PTFE膜的表面上。排出的硫酸通过会向下滴到贮酸器805与捕集的精细颗粒一起收集。最后，清洁后的烟气从吸附剂室排放到烟囱806。
该系统800相对于将活性碳颗粒注入烟气中以去除污染物的现有活性碳注入系统具有几个优点。在该现有系统中，如果活性碳注入袋式除尘器上游的烟气，那通过袋式除尘器过滤的飞尘会被汞污染。如果活性碳注入袋式除尘器的下游烟气中，需要第二袋式除尘器以过滤活性碳颗粒。通过系统800，由袋式除尘器802过滤的材料不会被污染，且可出售或再循环而不必实施去污。而且，在使用烟气脱硫(FGD)湿式洗涤器的应用中，吸附剂室804可位于FGD湿式洗涤器的下游。
应用实例2
示例性水泥窑可需要过滤大约500000立方英尺/分钟的烟气。该气流可通过以上在过滤组件实例中所述的多个过滤组件过滤，除了每个过滤组件是13英寸厚(由12英寸宽的过滤器和12.5英寸的间隔带构造成)而不是所述的7英寸厚外。过滤组件可布置成多个堆叠，其中每个堆叠包括四个串联布置(例如，像一叠烙饼)的过滤组件。每个堆叠可能够过滤大约1000立方英尺/分钟的废气。因此，为了过滤500000立方英尺/分钟的废气，将需要大约500个这种堆叠。
本文所述的过滤组件可用于各种过滤应用中。例如，这种过滤组件可用于从诸如来自水泥窑、燃煤和燃油发电厂、工业锅炉、城市垃圾焚烧炉和炼油厂的烟气中去除汞和/或SOx。另外的应用对本领域技术人员来说显而易见。本文所述的实施例的另外修改和扩展对本领域技术人员来说显而易见。这些应用、修改和扩展确定在由以下权利要求书限定的本发明的范围内。
给出本发明的前面描述是用于说明和描述的目的。而且，该描述无意将本发明限于本文所公开的形式。因此，变型和改型与以上说明相称，且相关领域的技能和知识在本发明的范围内。上文中所述的实施例进一步用于解释实践本发明的已知模式且使本领域的技术人员能够将本发明用于这些或其它实施例中且通过本发明的特定应用或使用所需的各种改型使用本发明。意味着，所附 权利要求书被诠释成包括在现有技术允许的范围内的可替代实施例。