[發明專利]過濾模塊

有效

• 申請號: 201280064555.1
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN104136093A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: S·施塔克;R·格伯特;J·諾特;J·帕斯默
• 申請（專利權）人: W.L.戈爾及同仁股份有限公司
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;B01D53/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

相關申請

本申請是基于2011年10月26日提交的共同待審查美國臨時專利申請61/551,814的正規申請。

發明領域

本發明涉及用于除去氣流的不期望的成分的過濾器，且尤其適合用于從煙氣去除環境污染物。

背景技術

過濾器用于希望從流體流(例如，氣流)分離顆粒或其它物質的各種各樣的應用。過濾器的應用包括去除住宅或商用通風系統中的灰塵和其它顆粒。應用還包括從諸如來自水泥窯、燃煤和燃油發電廠、工業鍋爐、城市垃圾焚燒爐和煉油廠的煙氣中去除物質。這些煙氣可包含諸如硫氧化物(S0₂和S0₃)、氮氧化物(NO和N0₂)、汞(Hg)蒸汽和顆粒物(PM)的大量不同種類的環境污染物。在美國，單單燃煤每年就產生大約二千七百萬噸的S0₂和45噸的Hg。

早已認識到各種污染物對人類健康和對生態系統的破壞性影響。例如，SOx和NOx與受影響區域的呼吸道疾病的爆發有關聯。它們還形成損害森林、漁業和建筑物的酸雨。至于Hg，它是神經系統的烈性毒素。暴露于汞可影響大腦、脊髓和其它生命器官。汞對發育中的胎兒和幼兒是特別危險的。

制定和提出的環保法規要求在短期限內的汞排放量顯著減少。這些法規適用于不同行業；提出對各類設施(例如，水泥窯)的挑戰。

在其內容以參見的方式納入本文的美國專利第7,442,352號中描述了一種減少多種污染物(例如，硫氧化物、汞蒸汽和細小顆粒物)的工藝。在該工藝中，污染物可通過包括保持在聚合物基質內的微孔吸附劑材料(即，吸附劑)的模塊去除。

汞蒸汽通過將汞蒸汽(例如，或者單質汞或氧化汞)化學地吸入聚合物母體從煙氣中去除。在美國專利第7,442,352號中描述了包括多個吸附劑模塊的吸附劑室，每個吸附劑模塊包括固體框和由固體框保持在位的多塊板。

發明內容

本文所述的實施例的目的是提供具有改良結構和降低制造成本的過濾器模塊和組件。在這方面，可降低制造周期時間、部件成本和生產成本，同時保持或提高過濾器性能。而且，本文所述實施例提供了一種制造改良的過濾模塊和組件的方法，該方法可操作成生產各種各樣的模塊形狀，從而有效地適應各種各樣的應用幾何形狀。

在一方面，提供了包括過濾構件和間隔構件的過濾模塊，過濾構件和間隔構件沿每個構件的長度以分開的、接觸配合的方式設置以限定過濾模塊的預定構型。過濾構件的長度和間隔構件的長度可繞過濾器模塊的縱軸各自延伸，以分別限定同心并分開的多個過濾層和交錯的、同心并分開的多個間隔層。

在各種實施例中，間隔層和/或過濾層可設置成施加徑向向內定向的力。在一個方法中，過濾構件和間隔構件可使用施加到間隔構件和/或過濾構件的張力卷繞，以限定多個過濾層和多個間隔層。如可理解的，徑向向內定向的力的提供可有助于過濾層和間隔層的保持定位、而無須沿它們各自長度連接所述層的不同層的物理互連的部件(例如，邊緣夾、粘合劑等)。

在某些實施方式中，間隔構件可彈性可變形。相應地，間隔構件的至少一部分可在過濾器模塊中彈性變形。例如，間隔構件可在多個過濾層的相鄰各層之間沿間隔構件長度的至少一部分彈性變形。在這方面，彈性變形的間隔層可向過濾層的不同相鄰層施加徑向向內定向的力和徑向向外定向的力。為此，間隔構件可預制成具有未變形的預裝構型，其中間隔構件在過濾模塊中可彈性變形成不同的、組裝好的構型，以施加徑向向內定向和徑向向外定向的力。

在某些實施例中，間隔構件可預制成具有包括沿其長度延伸橫跨其寬度的多個波紋的波狀構型。例如，間隔構件可打褶成限定延伸穿過間隔構件的多個褶。在這方面，每個褶可設置成沿與過濾模塊的縱軸一致(例如，平行)的方向延伸。這樣，多個褶可限定多個開放通道，這些通道沿與縱軸一致的方向從過濾模塊的第一端向過濾模塊的第二端延伸。相應地，開放通道可有助于氣體以相對較低壓降流過過濾模塊，同時有助于氣體和過濾構件接觸。

在一個方法中，間隔構件可設有共同構造的波紋，其中所有或某些波紋的相應部分(例如，對準部分)構造成穿過間隔構件寬度的一部分(例如，在間隔構件的相對邊緣之間)，以限定帶凹口的或凹陷的表面部分。帶凹口部分的大小可設置成將過濾構件的至少一部分接納在其中。相應地，在組裝過濾模塊時，間隔構件的帶凹口部分可沿多個間隔層限定通道或通道部分，其中至少部分相鄰過濾層可位于其內。如可理解的，在間隔構件中設置帶凹口部分可有助于過濾和間隔層保持所需的相對定位。