陶瓷過濾元件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種陶瓷過濾元件，其包括一過濾管本體及一開口部凸緣。所述過濾管本體，其為一端密封、另一端具有開口的中空管狀結構。所述開口部凸緣，其連接于所述過濾管本體的所述開口，且自所述過濾管本體朝外凸出。所述過濾管本體為陶瓷材質，可用于過濾空氣中的粒狀污染物，依照不同用途可在過濾管添加催化劑，可用于處理空氣中的一氧化二氮、氮氧化物、揮發(fā)性有機物、及二惡英中的至少一種或它們的任一組合。
【專利說明】
陶瓷過濾元件
技術領域
[0001]本實用新型關于一種過濾元件，尤其關于一種適用于氣體過濾裝置的陶瓷過濾元件。
【背景技術】
[0002]在許多報導中，已明確指出:從電廠、都市廢棄物焚化爐、污泥焚化爐或工廠廢棄物焚化爐、裂解爐(或碳化爐)、氣化爐、鍋爐、柴油機、玻璃爐、水泥廠、金屬熔煉爐、高溫爐體或反應器等所產生的廢氣中，存在有許多危害人類健康的空氣污染物，例如，粉塵、揮發(fā)性有機化合物、氫氯酸、氫氟酸、硫氧化物(SOx)、二惡英及氮氧化物(NOx)、溫室氣體(如N2O等)等。諸如此類的各種空氣污染物不僅會影響空氣品質，而且還會對人體呼吸系統(tǒng)、身體健康造成程度不等的各種危害。
[0003]因此，為了達成維護人身健康及環(huán)境保護的重大目標，各國對于空氣污染改善的社會責任觀念日漸加重，不但嚴格要求企業(yè)管控粒狀物與硫氧化物或酸氣的排放，并且朝向要求管制氮氧化物(NOx)、溫室氣體(如N2O等)及揮發(fā)性有機物(VOCs)、二惡英的污染排放。
[0004]目前，對于此類的空氣污染物的處理與防治的各種對策方案中，一般而言，采用陶瓷過濾手段通常是不可或缺的。為了要能夠承受得住例如焚化爐、煙道的高溫，通常氣體過濾元件是由例如陶瓷等的耐高溫材料所制成的。通過利用此種過濾設備或裝置來處理廢氣，雖然可以過濾去除廢氣中的一部分的空氣污染物，但對于例如酸性氣體、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、二惡英、及揮發(fā)性有機物(VOCs)的污染物的去除效率不是很理想，甚難令人滿意。
[0005]另外，目前使用的陶瓷過濾元件，由于高孔隙率時常導致強度低弱，安置于過濾器裝置或設備運轉時，由于過濾元件的易脆性及低抗沖擊性容易致使表面損傷、甚至斷裂造成設備失效，而且時常發(fā)生陶瓷過濾元件只有一部分殘留在固定架中，另一部分則落入灰塵收集器或其他不適當的處所，導致需要進一步處理。
[0006]因此，亟需開發(fā)出一種不具有習用技術的上述問題點、低成本、非易脆、耐沖擊、操作方便且能夠有效處理空氣污染物的過濾設備與過濾元件。
【實用新型內容】
[0007]因此，本實用新型的目的在于提供一種除了不具有習用技術的上述問題點以外，不但具有不易破裂、不易斷裂、韌性強大、抗斷裂性的優(yōu)異特性，而且具有操作方便、能夠有效處理空氣污染物、低成本等的優(yōu)異特性的陶瓷過濾元件，依照目標污染物特性，可在陶瓷過濾元件上添加催化劑以達到同時去除粒狀污染物、氫氯酸、氫氟酸、硫氧化物(SOx)、二惡英及氮氧化物(NOx)及N2O等多種空氣污染物的效果。
[0008]本實用新型提供一種陶瓷過濾元件，其包括一過濾管本體及一開口部凸緣。所述過濾管本體，其為一端密封、另一端具有開口的中空管狀結構。所述開口部凸緣，其連接于所述過濾管本體的所述開口，且自所述過濾管本體朝外凸出，從而允許過濾元件被夾持在過濾設備中。依照不同用途可在過濾管添加催化劑，用于至少過濾一氧化二氮、氮氧化合物、揮發(fā)性有機物、及二惡英中的至少一種或它們的任一組合。
[0009]根據本實用新型的一實施例，所述陶瓷過濾元件適用于各種來自都市廢棄物焚化爐、污泥焚化爐或工廠廢棄物焚化爐、裂解爐(或碳化爐)、氣化爐、鍋爐、柴油機、玻璃爐、水泥廠、金屬熔煉爐、高溫爐體或反應器等所產生的廢氣，特別適合用于處理例如含有粉塵、揮發(fā)性有機化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)、酸性廢氣(例如，氫氯酸、氫氟酸、硫氧化物等)、及二惡英的廢氣。
[0010]根據本實用新型的一實施例，所述陶瓷過濾元件主要由包含陶瓷材料等在內的陶瓷纖維材料所制成。在本文中，所謂的“陶瓷材料”是指例如以陶瓷纖維為主要成分的材料。另外，在所述陶瓷材料的中還可進一步添加包括但不限于:巖石或礦棉、晶體或非晶體纖維、玻璃纖維、以及具有耐火特性的包括含有氧化鋁、鋁硅酸鹽、硅酸鈣等的其他材料。
[0011]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷纖維的長度可以是例如50μπι到200μπι，直徑可以是例如0.5μπι到ΙΟμπι。一般情況下，所述陶瓷纖維的平均長度大約120μπι，但不在此限。然而，在本實用新型的另一實施例中，長度也可以是例如100?500μηι，而粗度例如為0.5μηι到ΙΟμπι，但不在此限。
[0012]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷過濾元件可以視需要而定，例如，可以是任何的長度;舉例來說，例如，可以是在I到3公尺的范圍，外徑可以是50mm到150mm的范圍，內徑可以是在40_到130_的范圍。一般而言，陶瓷過濾元件的長度越短，則其直徑越小。
[0013]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷過濾元件可以是中空管，所述中空管的一端可以是封閉的，另一端可以具有開口。同樣地，陶瓷過濾元件較長或較寬時，過濾元件通常具有較大的厚度。所述開口部凸緣為自所述過濾管本體的所述開口的周圍延伸的凸緣。
[0014]在本實用新型的一實施例中，所述開口部凸緣包含由多個凸塊圍繞所述過濾管本體的所述開口而形成。
[0015]在本實用新型的一實施例中，所述開口部凸緣的厚度為大于或等于所述過濾管本體的柱壁的厚度。舉例來說，例如，所述陶瓷過濾元件可以具有I Omm到30mm的壁厚度。
[0016]在本實用新型的一實施例中，所述開口部凸緣的厚度與所述過濾管本體的柱壁的厚度的比例為I至3的范圍。
[0017]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷過濾元件的所述催化劑包括自VOC去除催化劑、二惡英分解催化劑、溫室氣體分解催化劑、脫硝催化劑、濕式氧化催化劑、及它們的混合物中所選出的至少一種。
[0018]在本實用新型的一實施例中，所述催化劑包括自貴金屬鉑、鈀、銠、稀土元素、鋯、鐵、鈷、銅、錳、及它們的混合物中所選出的至少一種。
[0019]在本實用新型的一實施例中，所述過濾管本體的形狀包括中空管狀、三角形柱狀、四邊形柱狀、五邊形柱狀、六邊形柱狀、多邊形狀、錐形柱狀、梯形柱狀、金字塔型、階梯型、波浪型、圓形柱狀、或橢圓形柱狀。
[0020]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷過濾元件的長度為Im至3m的范圍，直徑為在50mm至150mm的范圍。
[0021]在本實用新型的一實施例中，所述催化劑包括自二氧化鈦、V205、W03、Mo03、Co、Zr、及它們的混合物中所選出的至少一種。
[0022]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:所述陶瓷過濾元件具有不易破裂、不易斷裂、韌性強大、抗斷裂性的優(yōu)異特性，而且具有操作方便、能夠有效處理空氣污染物、低成本等的效果，此外，依照目標污染物特性，可在陶瓷過濾元件上添加催化劑以達到同時去除粒狀污染物、氫氯酸、氫氟酸、硫氧化物(SOx)、二惡英及氮氧化物(NOx)及N2O等多種空氣污染物的效果。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的陶瓷過濾元件的一實施例的使用狀態(tài)的截面圖。
[0024]附圖標記說明
[0025]I:陶瓷過濾元件；2:文氏管；3:定位組件;4:鎖固組件；1:過濾管本體；11:開口；12:開口部凸緣;31:壓板;32:開孔板;33:定位支撐裝置;34:墊片;41:螺絲;42:螺帽;43:墊圈。
【具體實施方式】
[0026]在下文將參照圖式更充分地描述各種例示性實施例，在圖式中展示一些例示性實施例。然而，本實用新型概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限于本文中所闡述的例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本實用新型更為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本實用新型概念的范疇。類似數字始終指示類似元件。應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區(qū)分一元件與另一元件。
[0027]圖1示出本實用新型的陶瓷過濾元件的使用狀態(tài)的截面圖。如圖1所示，陶瓷過濾元件I包括:過濾管本體10及開口部凸緣12。所述過濾管本體10為一端密封、另一端具有開口 11的中空管狀結構。所述開口部凸緣12連接于所述過濾管本體10的所述開口 11，且自所述過濾管本體朝外凸出，從而允許過濾元件被夾持在過濾設備中。例如，所述開口部凸緣12為自所述過濾管本體的所述開口的周圍延伸的凸緣。所述過濾管本體10為陶瓷材質，可用于過濾空氣中的粒狀污染物，依照不同用途可在所述過濾管本體中添加催化劑，用于至少過濾一氧化二氮、氮氧化合物、揮發(fā)性有機物、及二惡英中的至少一種或它們的任一組合。
[0028]此外，本實用新型對于所述過濾管本體10的形狀不予限制，例如是多邊形柱狀，譬如三角形柱狀、四邊形柱狀、五邊形柱狀、六邊形柱狀，以至于錐形柱狀、梯形柱狀、金字塔型、階梯型、波浪型、圓形柱狀、或橢圓形柱狀等任何幾何形狀皆可，只要能使所述過濾管本體10的表面能與欲處理的流體(如氣體)相互接觸的結構皆可用于實現所述過濾管本體10。所述氣體例如由各種廢氣源，如電廠、焚化爐或煉鋼廠、玻璃廠、水泥廠、半導體廠、化工廠等所產生的廢氣，例如一氧化二氮、氮氧化合物、揮發(fā)性有機物、及二惡英中的至少一種或它們的任一組合。
[0029]此外，本實用新型對于所述過濾管本體10的密封的一端的形狀的實現方式不予限制，任何可以使所述過濾管本體10的一端構成為密封的方式皆可以用于實現本實用新型，例如凹狀或凸狀及平面，諸如圓凸狀、錐形、梯形、或方形皆可。
[0030]另外，所述開口部凸緣12用以使所述過濾管本體10得以定位于過濾設備上。故此，雖然在圖1中以所述開口部凸緣12為自所述過濾管本體的所述開口 11的周圍延伸的凸緣，然而本實用新型對于所述開口部凸緣12的形狀及實現方式不予限制，任何可以使所述過濾管本體10得以定位于過濾設備上的任何方式的開口部凸緣皆可以用于實現本實用新型。譬如，在另一實施例中，所述開口部凸緣12可以由多個凸塊圍繞所述過濾管本體10的開口而形成。此外，在一實施例中，所述過濾管本體10與開口部凸緣12可以是一體成形;在另一實施例中，可以將所述過濾管本體10與開口部凸緣12配置成可以分離的方式，此時此兩者可以通過卡合、粘合或其他接合方式來連接。
[0031]請再參照圖1。圖1示出了本實用新型的陶瓷過濾元件I配置于過濾設備時的使用狀態(tài)。如圖1所示，所述陶瓷過濾元件I是通過定位組件3及鎖固組件4而定位于過濾設備上。此外，可進一步將一與所述陶瓷過濾元件I搭配的一文氏管2—同定位于過濾設備上。
[0032]舉例而言，所述定位組件3包含壓板31、開孔板32、定位支撐裝置33、及墊片34。所述陶瓷過濾元件I的開口部凸緣12設置于所述壓板31、所述開孔板32之間，且通過墊片34而靠在所述開孔板32上，并進一步通過定位支撐裝置33而定位于所述壓板31、所述開孔板32之間。例如，所述墊片34采用高溫氣密墊片，其耐熱溫度在300°C至1200°C的范圍。然而，本實用新型并不以此為限；亦可采用耐熱溫度在500°C至1000°C的范圍的墊片;或可采用耐熱溫度在800 °C至1500 °C的范圍的墊片。
[0033]此外，進一步利用鎖固組件4而將所述陶瓷過濾元件I的開口部凸緣12定位于所述壓板31、開孔板32之間。舉例而言，所述鎖固組件4包含螺絲41、螺帽42、及墊圈43。然而，本實用新型并不以此為限;還可采用其他型式的鎖固組件4，從而以其他如鎖合、卡合、粘合或它們的組合的接合方式來將所述陶瓷過濾元件I的開口部凸緣12定位于所述壓板31、開孔板32之間。
[0034]又舉例而言，如圖1所示，采用了兩組的定位組件3及鎖固組件4來將所述陶瓷過濾元件I定位于過濾設備上。然而，本實用新型并不以此為限。
[0035]此外，在一實施例中，所述開口部凸緣12的厚度d2為大于所述過濾管本體10的柱壁的厚度dl。在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷纖維的長度可以是例如50μπι到200μπι，直徑可以是例如0.5μπι?ΙΟμπι。一般情況下，所述陶瓷纖維的平均長度大約120μπι，但不在此限。然而，在本實用新型的另一實施例中，長度也可以是例如100?500μηι，而粗度例如為I?5μηι，但不在此限。
[0036]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷過濾元件可以視需要而定，例如，可以是任何的長度;舉例來說，例如，可以是在I到3公尺的范圍，外徑可以是在50mm到150mm的范圍、內徑可以是在40_到130_的范圍。一般而言，陶瓷過濾元件的長度越短，則其直徑越小。
[0037]在另一實施例中，所述開口部凸緣的厚度d2與所述過濾管本體10的柱壁的厚度dl的比例為在I至2的范圍。在又一實施例中，所述開口部厚度d2與所述過濾管本體的柱壁的厚度dl的比例為在I至3的范圍。在本實用新型的一實施例中，所述開口部凸緣的厚度為大于或等于所述過濾管本體的柱壁的厚度。舉例來說，例如，所述陶瓷過濾元件可以具有10_至Ij30mm的壁厚度。
[0038]根據本實用新型的一實施例，所述陶瓷過濾元件適用于各種來自例如電廠、都市廢棄物焚化爐、污泥焚化爐或工廠廢棄物焚化爐、裂解爐(或碳化爐)、鍋爐、柴油機、玻璃爐、水泥廠、金屬熔煉爐、高溫爐體或反應器等所產生的廢氣，特別適合用于處理例如含有粉塵、揮發(fā)性有機化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)、溫室氣體(如N2O等)、及二惡英的廢氣。
[0039]根據本實用新型的一實施例，所述陶瓷過濾元件主要由包含陶瓷材料等在內的陶瓷纖維材料所制成。在本文中，所謂的“陶瓷材料”是指例如以陶瓷為主要成分的材料。并且，在所述陶瓷材料的中還可進一步添加包括但不限于:巖石或礦棉、晶體或非晶體纖維、玻璃纖維、以及具有耐火特性的包括含有氧化鋁、鋁硅酸鹽、硅酸鈣等的其他材料。
[0040]在本實用新型的一實施例中，所述陶瓷過濾元件例如可以是中空管，所述中空管的一端可以是封閉的，另一端可以具有開口。同樣地，陶瓷過濾元件較長或較寬時，過濾元件通常具有較大的厚度。所述開口部凸緣為自所述過濾管本體的所述開口的周圍延伸的凸緣。
[0041 ]在本實用新型的一實施例中，所述開口部凸緣包含由多個凸塊圍繞所述過濾管本體的所述開口而形成。
[0042]在本實用新型的一實施例中，所述催化劑例如可以是包括VOC去除催化劑、二惡英分解催化劑、脫硝催化劑、濕式氧化催化劑、溫室氣體分解催化劑等，但不以此為限。
[0043]舉例來說，在本實用新型的一實施例中，用來去除VOC的催化劑可以是例如貴金屬鉑、鈀、銠、鋯、鐵、鈷、銅、錳、及稀土元素為主的催化劑。
[0044]在本實用新型的一實施例中，用來去除氣態(tài)二惡英的二惡英分解催化劑的主要基材(carrier)例如可以是二氧化鈦或特殊配方的鈦氧化物，活性成分主要為V205、W03、Mo03、Zr、Co化合物等。
[0045]以上所述的具體實施例，僅是用于例釋本實用新型的特點及功效，而非用于限定本實用新型的可實施范疇，在未脫離本實用新型上揭的精神與技術范疇下，任何運用本實用新型所揭示是內容而完成的等效改變及修飾，均仍應為上述所記載的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種陶瓷過濾元件，其特征在于，包括: 一過濾管本體，其為一端密封、另一端具有開口的中空管狀結構； 一開口部凸緣，其連接于所述過濾管本體的所述開口，且自所述過濾管本體朝外凸出；其中 所述過濾管本體為陶瓷材質，在所述過濾管本體中添加有催化劑。2.根據權利要求1所述的陶瓷過濾元件，其特征在于，所述開口部凸緣為自所述過濾管本體的所述開口的周圍延伸的凸緣。3.根據權利要求1所述的陶瓷過濾元件，其特征在于，所述開口部凸緣包含由多個凸塊圍繞所述過濾管本體的所述開口而形成。4.根據權利要求1所述的陶瓷過濾元件，其特征在于，所述開口部凸緣的厚度為大于或等于所述過濾管本體的柱壁的厚度。5.根據權利要求1所述的陶瓷過濾元件，其特征在于，所述開口部凸緣的厚度與所述過濾管本體的柱壁的厚度的比例為I至3的范圍。6.根據權利要求1所述的陶瓷過濾元件，其特征在于，所述過濾管本體的形狀包括中空管狀、三角形柱狀、四邊形柱狀、五邊形柱狀、六邊形柱狀、多邊形狀、錐形柱狀、梯形柱狀、金字塔型、階梯型、波浪型、圓形柱狀、或橢圓形柱狀。7.根據權利要求1所述的陶瓷過濾元件，其特征在于，所述陶瓷的長度為50μπι至200μπι的范圍，直徑為0.5μπι至I Ομπι的范圍。
【文檔編號】B01D53/72GK205598812SQ201620142314
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】莊錦烽
【申請人】力技科技工程股份有限公司