[发明专利]具有高表面积材料的催化过滤介质及其制作方法

说明书

一种具有增强的催化剂承载能力的过滤器元件包括耐高温无机纤维、至少一种粘结剂和至少一种高表面积催化剂支承材料。另外，一种制作具有至少一种高表面积催化剂支承材料的催化过滤器的方法。

技术领域

本公开内容涉及一种包括高表面积材料的催化过滤器，以及用于制作其的方法。本公开内容更具体地涉及通过由添加高表面积材料来增强内部开放表面积来改进催化过滤介质的催化剂承载能力。

背景技术

存在许多工艺，其中生产的流体介质(气态或液体)包含必须与流体介质分离以防止污染或移除危险材料的材料。

为了本说明书的目的，催化过滤介质将在其应用于热气烛形过滤器方面进行描述，但应理解，这仅通过举例，且决不将催化过滤介质限于此应用。

管(烛)形的中空陶瓷多孔过滤器用于从热气体移除颗粒材料。在这些热气体过滤系统中，多孔过滤器捕集包含在热气流中的非期望颗粒，同时允许清洁/过滤的气体穿过过滤器的孔隙进入烛形过滤器的中空中心。清洁/过滤的气体在烛形过滤器的中空中心向上行进，且从烛形过滤器的开口端出现而进入上清洁室，且然后从室经由出口端口排出。

大体上，多个烛形过滤器在加压容器中垂直地悬挂在水平地延伸穿过容器的管板上。管板将容器分成两个隔间，载有颗粒的气体在下隔间处进入容器，以及清洁/过滤的气体从上隔间处流出容器来进一步使用或处理或释放入大气。

每个多孔烛形过滤器包括在一端处封闭且在相反端处打开的中空圆筒。烛形过滤器的开口端可具有凸缘，其允许烛形过滤器联接至容器的管板。当载有颗粒的气体穿过多孔烛形过滤器时，颗粒捕集在烛形过滤器的外表面上，且清洁/过滤的气体流过烛形过滤器的孔隙进入其中空中心，向上且离开位于容器的上隔间中的烛形过滤器的开口端，且经由加压容器的出口端口排出。

烛形过滤器可包括凸缘区段和过滤区段，其中凸缘区段中的烛形过滤器壁的厚度大于过滤区段中的烛形过滤器壁的厚度。烛形过滤器可包括凸缘区段和过滤区段，其中凸缘区段中的烛形过滤器壁的密度大于过滤区段中的烛形过滤器壁的密度。

随着空气质量法规变得更严格，对氮氧化物(NO_x)释放的限制变得更加严格。用于减少NO_x的当前技术是选择性催化还原(SCR)。通常，选择性催化还原利用蜂窝状催化剂支承砖实现。为了正确操作，颗粒材料必须从烟道气体移除，以防止催化剂的堵塞或中毒。利用催化烛形过滤器，嵌入过滤器中的催化剂将NO_x转换成氮和水蒸气。该反应消除了系统上的SCR的需要，减少了投资成本且降低了操作成本。将催化剂嵌入过滤器结构中具有过滤颗粒物质和催化还原氮氧化物的好处。

附图说明

图1为烛形过滤器的一个示范性实施例的透视图。

图2为图1中所示的烛形过滤器的截面视图。

图3为包含多个图1和2中所示的烛形过滤器的加压容器的局部截面侧视图。

图4A为具有过滤器的外表面附近的增强表面积层的烛形过滤器的一个示范性实施例的截面视图。

图4B为烛形过滤器的一个示范性实施例的截面视图，其中至少一个高表面积材料跨过过滤器壁的厚度分布。

图4C为具有过滤器的内表面附近的增强表面积层的烛形过滤器的一个示范性实施例的截面视图。

具体实施方式