JPH09506549A - セラミックフィルタの灰ブリッジの除去 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高温（例えば、４００℃を超える）・高圧（例えば、５バールを超える）のガス、例えば石炭の燃焼またはガス化を行う加圧流動床反応器から発生するガスを濾過する場合、この場合フィルタの支持素子および周囲構造に粒子の堆積が生じやすい。粒子の堆積はフィルタ素子に損傷を与え、その効果を著しく減少せしめる。この問題は、例えば高圧ガス流を支持および（または）包囲表面に指向するなどによって、フィルタの支持および（または）包囲構造を周期的に自動的に清浄化することにより防止される。また、フィルタも圧縮ガスなどによって支持および（または）周囲表面の清浄化と同時に、または異なる時に逆流洗浄される。ノズル付きの導管を支持および（または）包囲表面に直接に取付け、自動的に制御される弁を有する管を介して高圧流体源に連結される。

Description

【発明の詳細な説明】 セラミックフィルタの灰ブリッジの除去 発明の背景および本発明の要約 ガスから粒子を除去することによってガスを清浄化するために高温フィルタが 使用される多くの場合がある。高温フィルタ（例えばセラミックフィルタ）が使 用される最も重要な応用例として、石炭などの炭素質燃料の圧力燃焼またはガス 化の時に発生する高温ガスから小さい粒子を濾過する場合がある。このような環 境で使用される高温フィルタの例が米国特許第４３４３６３１号、第４４１７９ ０８号、第４５２５１８４号、第４９０４２８７号各明細書に示され、これら明 細書の開示を本明細書に援用する。代表的にはフィルタ素子は、ろうそく形セラ ミック製フィルタ、ハニカム形セラミック製フィルタ、管形セラミック製フィル タ、または、ガス透過性セラミック薄膜波形シートの交互層を包含する。 このような状態のセラミックフィルタの清浄化のための標準的な手順は、高圧 ガス流を使用して定期的にフィルタを逆流洗浄する。この装置は、例えば上述特 許明細書のいくつかに示されるように効果的に使用されるとフィルタを十分に清 浄とし、比較的に長い期間にわたってフィルタ機能を効果的に保持せしめる。し かし、ガス温度が摂氏約４００℃を超え圧力が約５バール以上で石炭などの固体 炭素質燃料の加圧流動床による燃焼、又はガス化を行う場合のフィルタ装置にお いて、フィルタに粒子が厚く堆積した場合には、セラミックフィルタは予想また は希望よりも著しく早く劣化する。本発明によれば、この劣化はフィルタを支持 し又は取囲む表面上に多量の粒子が堆積した結果であることが見出されており、 この現象を「灰ブリッジ」（ash bridging）と呼ぶことができる。粒子の堆積は 、フィルタ素子に高い横断方向力を作用せしめ、又はフィルタ表面の徐々のつま りを生ずる。 灰ブリッジの問題は、フィルタを清浄化するための通常の逆流洗浄法では解決 できず、実際上、逆流洗浄は非常に高速の粒子を支持表面または周囲表面に指向 するから、ある場合には灰ブリッジの問題を強化する。また、逆流洗浄時に往々 にして生じる熱勾配は灰ブリッジと組合わされてフィルタの破損、特にろうそく 形セラミックフィタ（candle filter）の破損を促進する。 本発明によれば、高温環境におけるセラミックフィルタに関連する灰ブリッジ の問題のみでなく、特に、高温高圧で粒子を多く含むガス（例えば、加圧流動床 燃焼または石炭のガス化などによるガス）を濾過する場合、代表的には温度が約 ４００℃を超え、圧力が約５バール以上であるが、本発明は上述の問題点を解決 する。 本発明は、高温高圧ガスのフィルタ装置に関連する粒子の堆積と灰ブリッジと の問題を解決する方法および装置を含む。本発明は、支持および周囲表面を自動 的に清浄化することにより問題を解決する。この清浄化は各種の方法で実施可能 であるが、清浄化を行う望ましい機構は圧縮ガス、水蒸気または同等の流体の高 圧流を堆積が生じ易い表面に指向させる。流体流は、時間間隔をおいて（例えば 、周期的に、間欠的に、または粒子の堆積を指示するガス流の容積その他の状態 を検知したことに応答して）指向せしめられる。 本発明の一観点によれば、圧縮ガスフィルタ装置を作動させる方法において、 該装置は、粒子保有ガスと接触する第１の側と濾過されたガスが通過する第２の 側とを有して支持表面に、または支持表面に隣接して取付けられた複数のフィル タ素子を含む。本発明方法は、（ａ）フィルタ素子の第１の側に高圧の粒子保有 ガスを接触せしめてガスをフィルタ素子を通過せしめフィルタ素子がガスから粒 子を除去するようにし、（ｂ）濾過されたガスをフィルタ素子の第２の側から取 除き、（ｃ）フィルタ素子の支持および周囲表面を時間間隔をおいて自動的に清 浄化して、フィルタ素子に悪い作用を行う支持および周囲表面上の粒子の堆積を 防止する、各工程を含む。望ましくは更に、（ｄ）時間間隔をおいて、洗浄ガス のパルスを第２の側からフィルタ素子に指向させてフィルタ素子を通過せしめそ の圧力を工程（ａ）で導入されたガスの圧力より高くする、逆流洗浄を行う、工 程を含む。 工程（ａ）は、代表的には、例えば石炭などの固体炭素質燃料の加圧流動床燃 焼またはガス化によるガスなどの、圧力約５バール以上、温度約４００℃以上の ガスを導入することによって実施される。工程（ｃ）は望ましくは、支持表面お よび（または）周囲表面に流体パルスを指向せしめることによって実施され、流 体の圧力は支持表面および（または）周囲表面から粒子を除去するに十分に高い ものとし、流体は代表的には圧縮ガス（例えば空気、または窒素またはアルゴン などの不活性ガス）または水蒸気とする。工程（ｃ）および（ｄ）は、実質的に 同時に行ってもよく、異なる時間間隔で行ってもよい。 フィルタ素子は、第１の実質的に平面壁構造体に連結され平面壁にほぼ垂直な 第１の長さ方向寸法を有する取付けカラー（collar）に取付けられた複数のろう そく形セラミックフィルタを含み、取付けカラーのいくつかは第１の長さ方向寸 法にほぼ平行な第２の壁構造体に隣接してよく、取付けカラーと第１の壁構造体 との間および第１の壁構造体と第２の壁構造体との間に角隅部が設けられる。こ の場合、工程（ｃ）は代表的には流体を角隅部に直接に指向せしめることを含む 。 本発明の他の観点によれば、高圧フィルタおよび組立体が提供される。組立体 は次の素子を含む。すなわち、高圧の粒子を含むガスの入口と濾過され清浄化さ れたガスの出口とを有する圧力容器。それぞれ粒子を含むガスと接触する第１の 側面と濾過されたガスが貫通流出する第２の側面とを有する複数のフィルタ素子 。フィルタ素子を圧力容器内に取付け、粒子を含むガスが素子の第１の側面を通 って流れるようにし、粒子を素子上に収集する手段であって、フィルタ素子のた めの支持構造とフィルタ素子のいくつかに隣接する包囲構造とを含む手段。およ び、支持構造および（または）包囲構造における高圧流体を自動的に指向させて 、フィルタ素子の作用に悪影響を与える表面上の粒子の堆積を防止する手段。 圧力流体を指向させる手段は代表的には支持構造および（または）包囲構造に 隣接して延長し、ノズルが形成されている複数の流体導管を含む。フィルタが上 述のろうそく形セラミックフィルタであれば、流体を指向させる手段は圧力流体 を直接に角隅部に指向させる手段を含むものでよい。流体を指向させる手段は代 表的には流体導管を高圧ガス源に連結する管内に配置され自動的に作動する弁と 該弁を周期的に作動せしめる手段とを含む。 代表的には圧力容器の入口は固体炭素質燃料を燃焼せしめ又はガス化せしめる 加圧循環式流動床反応器に連結される。サイクロン分離器または同等の大粒子分 離器が通常、反応器と第１の手段との間に設けられる。 支持手段は代表的には、ほぼ垂直な壁構造と、壁構造からほぼ水平に延長する フィルタ素子（この場合、フィルタ素子はハニカム構造のセラミックフィルタ又 は同等品となされる）と、ほぼ垂直な壁構造に取付けられた流体導管とを含む。 さらに代表的には逆流洗浄手段が設けられて、周期的に高圧洗浄流体をフィルタ 素子の第２の側面に接触してフィルタ素子を通過せしめ粒子を実際のフィルタ表 面（フィルタ素子の第１の側面）に移動せしめる。 本発明のさらに他の観点によれば、流動床反応器を作動せしめ、該反応器から のガスと作動的に関連して支持構造体に取付けられた複数のフィルタ素子を作動 せしめる方法が提供される。該方法は、実質的に連続的に実施され、次の工程を 順序的に含む。（ａ）反応器内の炭素質燃料に化学的に反応して温度約４００℃ を超え、圧力約５バール以上の粒子保有ガスを発生せしめ、（ｂ）粒子保有ガス から大きい粒子を除去し、（ｃ）ガスをフィルタ素子に接触して粒子が除去され るように通過せしめ、（ｄ）工程（ａ）におけるガスの圧力より高い圧力で周期 的に洗浄流体をフィルタ素子のための支持構造に指向してフィルタ素子から粒子 を除去しフィルタ素子上の粒子の堆積を防止する、各工程を含む。 本発明の主目的は、粒子保有ガス、特に高圧高温環境その他、灰ブリッジが生 じ易い環境のガスに有効な濾過作用を与えることである。本発明の上述その他の 目的は、以下に示す発明の詳細な説明および請求の範囲の記載から明らかになさ れる。 図面の簡単な説明 第１図は、従来技術の加圧流動床反応器と共に使用されるろうそく形セラミッ クフィルタを例示する水平断面、部分立面図であって、従来技術で問題とされる 灰ブリッジ状態を示す図。 第２Ａ図および第２Ｂ図は、本発明による２つのフィルタ装置を例示する部分 断面側面図および部分立面側面図。 第３図は、本発明の実施例として示す灰ブリッジ防止清浄化手段を示す、部分 断面、部分立面、詳細側面図。 第４図は、本発明の別の実施例を示す詳細斜視図。 第５図は、本発明のフィルタ装置の別の実施例を固体燃料燃焼用加圧流動床反 応器に連結して示す部分断面、部分立面側面図。 図面の詳細な説明 第１図は、従来のフィルタに関連して生ずる問題であって本発明により解決さ れた問題を概略的に示す図である。第１図はろうそく形セラミックフィルタを示 しているが、同一の問題が、例えばハニカム型セラミックフィルタ、およびガス 透過性セラミック膜と凹凸シートとの交互の層を使用するフィルタなどの高圧高 温環境で使用されるフィルタにも同様の問題がある。 第１図は、ろうそく形フィルタ３が取付けられた多数のカラー２を支持する平 面的な壁構造１を示す。ろうそく形フィルタ３は代表的にはセラミック材料製で 、空気透過性であるが空気に含まれる粒子に対しては不透過性であり、表面１に ほぼ直角に延長している。代表的には中央集合管４が設けられ、ろうそく形フィ ルタ３に関連して包囲構造体も設けられる。 さらに、第１図は灰ブリッジ５を示し、これは、ろうそく形フィルタ３のため の支持および包囲表面に付着した粒子の集合から成る。灰ブリッジ５内に形成さ れた粒子がそれ自身と壁構造１とカラー２と中央集合管４とに付着する。灰ブリ ッジ５は成長すると、ろうそく形フィルタ３に横方向力を、フィルタ３を倒す方 向に作用せしめる。また、灰ブリッジ５は、ろうそく形フィルタ３のフィルタ表 面の一部を覆うことがあり、堆積した粒子を除去するための通常の逆流洗浄をろ うそく形フィルタ３に行うときフィルタ３に早期の破損を生ずる。通常の逆流洗 浄は、灰ブリッジの問題を解決しないだけでなく、ある場合には実際に灰ブリッ ジを促進する。 本発明による高圧フィルタ装置が概略的に第２Ａ図に示される。装置は粒子保 有高圧ガスの入口１１と、濾過された清浄なガスの出口１２と、濾過され容器１ ０の底部に落ちる粒子の排出用出口１３とを有する圧力容器１０を含む。粒子保 有ガスは空間１４内を循環し、濾過された清浄なガスは空間１５内に吸引され、 ガスはろうそく形セラミックフィルタ１６を通過してフィルタ１６の第１の側面 （外側）に接触するようになる。フィルタ１６は第１図に示すろうそく形フィル タ３とほぼ同様であり、内側すなわち第２の側面は清浄なガス空間１５と接触す る。ほぼ水平に延長する平面的な壁構造体１７がフィルタ１６を取付けるために 設けられ、フィルタ１６は壁構造体１７にほぼ垂直に延長する。圧力容器１０の 内部壁１８の形式の包囲構造体と中央集合管１９とに隣接して、幾つかのフィル タ素子１６が配置されており、中央集合管１９は幾つかの壁構造体１７に取付け られており、フィルタ素子１６の第２の側と清浄ガス空間１５との間に連通を与 える。 通常のフィルタ逆流洗浄装置が設けられており、第２Ａ図に指示符号２０とし てフィルタ１６のいくつかのために示されているが、典型的にはある種の逆流洗 浄装置はフィルタ１６のそれぞれについて設けられる。逆流洗浄装置は公知であ り、例えば米国特許明細書第４３４３６３１号、同第４５２５１８４号、および 同第４９０４２８７号に記載されているように、ガス入口導管１１の圧力より高 い圧力で清浄なガスを導入する。清浄ガスのパルスが室１４内のフィルタ１６の 第１の側に拘留された粒子を解放する。 各ろうそく形フィルタ１６は代表的にはカラー２２によって壁構造１７に取付 けられる。粒子が集められ灰ブリッジの問題を生ずるのは、カラー２２と、例え ば壁構造１７などの包囲構造と、導管１９とであり、さらに、ある場合には壁１ ８にもこの問題が生ずる。本発明によればこの問題は、支持および（または）包 囲表面（１７、２２および１９など）を自動的に洗浄する構造を設けて、粒子の 堆積を防止するが、粒子の堆積はフィルタ素子１６に悪影響、例えばフィルタと しての性能に干渉を与え、または早すぎる破損その他の損傷を与える。 本発明の望ましい実施例において、自動洗浄手段は高圧流体を自動的に支持お よび（または）包囲構造体（１７、１９、２２など）に指向せしめて粒子の堆積 を防止する。例えば第２Ａ図に概略的に示すように、複数の流体導管２１が支持 および（または）包囲構造体（１７、１９、２２など）に隣接して設けられ、高 圧流体例えば圧縮ガスまたは水蒸気の流れを支持および（または）包囲構造体に 指向させるためのノズルが形成されている。代表的には洗浄流体の圧力は洗浄さ れるガス（入口１１に導入される）ガスの圧力より高いものとし、代表的には５ バールを超える。通常バッフル３７が設けられて、入口１１に導入されるガスを 実質的に均等に容器１０内のフィルタ素子１６のすべてに配分する。 第２Ａ図にいくつかのみを示す導管２１は圧縮流体、例えば空気、窒素アルゴ ンなどの不活性ガス、又は水蒸気、の供給源２３、例えばガス圧縮機、圧縮空気 タンクなどに連結されている。導管２１と供給源２３とを連結する管２４には、 自動的に作動する弁２５が設けられ、弁２５は例えばタイマ２６とセンサなどに よって制御され、時間間隔をおいて（例えば、入口１１内のガスの流れの所定の 量に応答して周期的に、または間欠的になど）作動して、弁２５を開いて、清浄 な圧縮ガスの自由流が供給源２３からノズルと導管２１とを通って流れることを 可能とする。各組の導管２１に関連して別の管、例えば第２Ａ図に示す管２７を 設けて、異なる導管２１に時間的に異なる点で圧縮ガスを供給し、別の自動的に 作動する弁２８を管２７に設け、これらをタイマ２６によって制御するようにし てもよい。 第２Ｂ図は実質的に第２Ａ図と同等な装置を示すが、容器１０の頂部のパルス 線の位置が異なり、バッフル３７の清浄化構造が設けられている。第２Ｂ図にお いて、バッフル３７には清浄化導管３８が取付けられており、これは導管２１と 実質的に同等であり、タイマ２６によって制御される弁３９の作動によって、流 体源２３からの清浄な流体の強い流れを周期的または間欠的に受ける。 第３図は拡大寸法で導管２１を取付けカラー２２に関連して示し、カラー２２ は支持壁構造１７とろうそくフィルタ１６に対するガス封止材となっている。さ らに第３図において開口またはノズル２９（単純な穴であってもよく、限定オリ フィスでも、インサート（insert）でもよい）が示され、各導管２１の周りに配 置され流体流を支持および包囲構造（２２、１７など）に指向する。清浄流体流 は第３図においてノズル２９から出る線として示す。 導管２１は壁構造１７に、例えばＵ字形クランプまたはバンド３０により直接 に取付けてもよく、壁構造１７に一体としてもよく、壁構造１７又はカラー２２ に溶接その他により取付けてもよいが、取付けは確実でノズル２９から出る高圧 流に確実な方向性を与えて表面１７、２２、１９などに確実に衝突するようにす る。穴２９は粒子の体積が生じやすい場合のみに設けられ、管２１の長さに沿っ て間隔をおかれている。壁構造１７とカラー２２との間、および（または）壁構 造１７、１９、１８などの間に角隅部３１が設けられ、第３図に示すようにノズ ル２９の幾つかから高圧流体を直接に角限部３１に指向させることを可能とし、 適切な洗浄を行うことを可能とする。 第４図は本発明の別の実施例を示す。この実施例はハニカム型セラミックフィ ルタ、または凹凸片の間にセラミック膜が挟まれた形式のフィルタに特に適して おり、実質的に鉛直方向の壁構造３２を含み、壁構造３２は曲面であっても平面 であってもよく、間隔を置いた鉛直位置に取付け構造３３が形成されており、取 付け構造３３を貫通してハニカム形フィルタ等３４が延長する。この場合、鉛直 壁３２に適宜の手段により導管３５が直接に取付けられ、導管３５にはノズルま たは開口３６が間隔をおかれた位置に形成され、ノズル３６は高圧流体が壁３２ および（または）取付け構造３３に直接衝突するように指向され、これらを粒子 のない状態に保持することを可能とする。 第５図は本発明による別のフィルタ装置を図示する。これは第４図に示すもの と同様なフィルタを使用し、加圧流動床反応器４０に関連している。反応器４０ は流動床反応器４３が内部に配置される圧力容器４５を含む。反応器４３は例え ば石炭などの固体炭素質燃料を燃焼せしめ又はガス化して、高温（代表的には、 ４００℃を超える）高圧（代表的には、５バールを超える）の粒子保有ガスを発 生する。ガスは最初大きい粒子分離機、例えば通常のサイクロン分離機４４を通 過せしめられ、大きい粒子は導管４５によって反応器４３にリサイクルされる。 高温高圧ガスは小さい粒子を保有しているが、次に導管４６を通ってフィルタ装 置のための圧力容器１０’に流れる。ガス圧縮機タービン装置４７が反応器装置 ４０に連結される。空気が圧縮機４８によって圧縮され、圧力容器４２に導入さ れて反応器４３と分離器４４とを囲む容積空間を高圧に維持する。濾過されたガ スはフィルタ圧力容器１０’の出口１２’から発電機４９に流れ、電力を発生す る。 容器１０’は容器１０と同様であるがフィルタ装置が異なっており、該装置は 壁構造３２（第４図参照）とこれから外方に延長するフィルタ素子３４とを有す る中央導管５１を含む。フィルタ素子３４の逆流洗浄は通常形式の逆流洗浄装置 ２０によって与えられ、供給源２３’から管２４を経由する圧縮ガスのため導管 ３５が設けられ、弁２５’はタイマ２６’または同等品によって制御される。 ある場合には逆流洗浄装置２０’を制御して同時に作動せしめ、洗浄流体が弁 ２５、２５’を通るようにすることが望ましいが、逆流装置と洗浄装置とを別に してもよい。圧縮機２３からの洗浄流体の正確な性状は、流体の利用可能性、例 えば近接可能の水蒸気の利用可能性によって定まり、多分、反応器装置４０のた めの特定作動要求、燃料その他の特定作動要求によって定まる。 本発明によれば従来技術における重要な問題を簡単に効果的に解決する方法お よび装置が提供される。本発明は最も実際的で望ましい実施例であると考えられ る実施例について図示し説明したが、当業者には本発明の範囲内において各種の 変形例が実施可能であることは明らかであり、本発明の範囲は請求の範囲の記載 の最も広い解釈によって定められるものであり、すべての同等な構造および方法 を含んでいる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月３０日 【補正内容】 請求の範囲 １． 高圧ガスフィルタ装置を作動せしめる方法にして、該装置が、 粒子を含む高圧のガスのための入口（１１）と、清浄な濾過されたガスのため の出口（１２）とを有する圧力容器（１０）と、 それぞれ粒子を含むガスと接触する第１の側と濾過されたガスが貫通通過する 第２の側とを有する複数のフィルタ素子（１６）と、 フィルタ素子を室（１４）内に取付ける手段にして、粒子を含むガスは前記圧 力容器（１０）内を循環し、該手段はフィルタ素子の支持構造（２、２２）と、 フィルタ素子のいくつかに隣接する包囲構造（１、４；１７、１８、１９）とを 含み、 前記方法が、 （ａ） 粒子を含む高圧のガスを室（１４）内に導入してフィルタ素子（１６ ）の第１の側に接触せしめ、ガスがフィルタ素子を通過してフィルタ素子がガス から粒子を除去するようにし、 （ｂ） 濾過されたガスをフィルタ素子の第２の側から取り去る、 以上の各工程を含む方法において、更に （ｃ） 時間間隔をおいて、高圧流体を室（１４）内の支持および（または） 包囲構造（１、２、４；１７、１８、１９、２２）の表面に自動的に指向させて 、フィルタ素子に悪影響を与える前記表面上の粒子の堆積を防止する工程を含む ことを特徴とする方法。 ２． 請求項１に記載の方法にして、前記工程（ａ）が圧力約５バール以上、 温度約４００℃以上のガスを導入することによって行われる、ことを特徴とする 方法。 ３． 請求項１に記載の方法にして、前記工程（ｃ）が圧縮ガスまたは水蒸気 を少なくとも約５バールの圧力で支持および（または）包囲表面に指向させるこ とによって行われることを特徴とする方法。 ４． 請求項１に記載の方法にして、工程（ａ）が固体炭素質燃料の燃焼また はガス化のための加圧流動床からのガスを導入することによって行われることを 特徴とする方法。 ５． 請求項１に記載の方法にして、フィルタ素子（３、１６）が、第１の長 さ方向寸法を有して該第１の長さ方向寸法にほぼ直角な第１の実質的に平坦な壁 構造（１、１７）に連結された取付けカラー（２、２２）に取付けられたろうそ く形セラミックフィルタであって、取付けカラーのいくつかは、第１の寸法にほ ぼ平行な第２の壁構造（４、１８、１９）にほぼ平行であって、取付けカラー（ ２、２２）と第１の壁構造（１、１７）との間、および第１の壁構造（１、１７ ）と第２の壁構造（４、１８、１９）との間に角隅部が設けられ；工程（ｃ）が 圧縮されたガスまたは水蒸気を直接に角隅部に指向させることを含むことを特徴 とする方法。 ６． 請求項１に記載の方法にして、さらに工程（ｄ）として、時間間隔をお いて、清浄用ガスのパルスをフィルタ素子の第２の側から第１の側に指向し、そ の圧力を工程（ａ）で導入されるガスの圧力より大とすることを特徴とする方法 。 ７． 請求項６に記載の方法にして、工程（ｄ）および工程（ｃ）の両者が周 期的に、且つ実質的に同時に行われることを特徴とする方法。 ８． 高圧フィルタ組立体にして、 粒子を有する高圧のガスのための入口（１１）と、清浄な濾過されたガスのた めの出口（１２）とを有する圧力容器（１０）と、 それぞれ粒子を有する高圧のガスのための入口（１１）と、清浄な濾過された ガスのための出口（１２）とを有する圧力容器（１０）と、 それぞれ粒子を有する高圧のガスに接触する第１の側と濾過されたガスが貫通 流出する第２の側とを有する複数のフィルタ素子（１６、３４）と、 フィルタ素子を室（１４）内に取付ける手段であって、該室内を粒子を有する ガスが循環し、ガスはフィルタ素子の第１の外部側を通って流れ、粒子はフィル タ素子上に収集され、該手段がフィルタ素子のための支持構造（２２、３２）と 、いくつかのフィルタ素子に隣接する包囲構造（１７、１８、１９）とを含む、 前記組立体にして、 前記室（１４）内の支持および（または）包囲構造体（１７、１８、１９、２ ２、３２）の表面に高圧流体を自動的に指向させて、前記フィルタ素子の作動に 悪影響を与える前記表面上の粒子の堆積を防止する工程を含むことを特徴とする 前記高圧フィルタ組立体。 ９． 請求項８に記載の組立体にして、高圧流体を指向させる手段が、前記支 持および（または）包囲構造体に隣接して延長してノズル（２９）が形成されて いる複数の流体導管（２１）を含むことを特徴とする高圧フィルタ組立体。 １０．請求項８に記載の組立体にして、フィルタ素子（３、１６）がろうそく 形セラミックフィルタであり、支持構造体がそれぞれのろうそく形フィルタのた めの取付けカラーを含み、該取付けカラーは第１の長さ方向寸法を有し、該第１ の寸法方向にほぼ直角な第１の実質的に平面的な壁構造（１、１７）に連結され 、前記包囲構造がろうそく形フィルタのいくつかに隣接し第１の寸法方向にほぼ 平行な第２の壁構造（４、１８、１９）を含み、取付けカラーと第１の壁構造と の間及び第１の壁構造と第２の壁構造との間に角隅部が設けられ、前記流体を指 向させる手段（２１）が流体を直接に前記角隅部に指向させる手段（２９）を含 むことを特徴とする組立体。 １１．請求項９に記載の組立体にして、前記流体を指向させる手段が、前記流 体導管（２１）を加圧されたガス源に連結する管（２４、２７）内に配置された 自動的に作動せしめられる弁（２５、２８）と、該弁を周期的に作動せしめる手 段とを含むことを特徴とする組立体。 １２．請求項８に記載の組立体にして、前記圧力容器への入口（１１）が固体 炭素質燃料の燃焼またはガス化のための加圧循環流動床反応器に連結されている ことを特徴とする組立体。 １３．請求項８に記載の組立体にして、支持手段がほぼ垂直な壁構造（３２） を含み、これから前記フィルタ素子（３４）がほぼ水平に延長し、前記流体導管 は前記ほぼ鉛直な壁構造に取付けられていることを特徴とする組立体。 １４．請求項８に記載の組立体にして、高圧清浄流体をフィルタ素子の第２の 側に接触するように周期的に指向させ、フィルタ素子を貫通せしめて、フィルタ 素子の第１の側に集積した粒子を解放する逆流洗浄手段（２０）を含むことを特 徴とする組立体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 粒子を含むガスと接触する第１の側と濾過されたガスが貫通通過する第 ２の側とを有して、支持および包囲表面に取付けられまたは隣接する、複数のフ ィルタ素子を含む、高圧ガスフィルタ装置を作動せしめる方法にして、 （ａ） 粒子を含む高圧のガスをフィルタ素子の第１の側に接触するように 導入し、ガスがフィルタ素子を通過して、フィルタ素子がガスから粒子を除去す るようにし、 （ｂ） 濾過されたガスをフィルタ素子の第２の側から取り去り、 （ｃ） 時間間隔をおいてフィルタ素子の支持および包囲表面を自動的に清 浄化して、フィルタ素子に悪影響を与える支持および（または）包囲表面上の粒 子の堆積を防止する、以上の各工程を含む方法。 ２． 請求項１に記載の方法にして、工程（ａ）を圧力約５バール以上、温度 約４００℃以上のガスを導入することによって行うことを特徴とする方法。 ３． 請求項２に記載の方法にして、工程（ｃ）を支持および（または）包囲 表面に流体のパルスを指向させることによって行われ、流体は支持および（また は）包囲表面から粒子を除去するに十分に高い圧力であることを特徴とする方法 。 ４． 請求項３に記載の方法にして、工程（ｃ）を支持および（または）包囲 表面に流体のパルスを指向することによって行われ、流体は支持および（または ）包囲表面から粒子を除去するに十分に高い圧力であることを特徴とする方法。 ５． 請求項４に記載の方法にして、工程（ｃ）が周期的に行われることを特 徴とする方法。 ６． 請求項５に記載の方法にして、工程（ａ）が固体炭素質燃料の加圧流動 床燃焼またはガス化によるガスを導入することによって行われることを特徴とす る方法。 ７． 請求項６に記載の方法にして、フィルタ素子がろうそく形セラミックフ ィルタであって、第１の長さ方向寸法を有し該第１の寸法にほぼ直角な実質的に 平坦な第１の壁構造に連結された取付けカラーに取付けられ、該取付けカラーの いくつかは第１の寸法にほぼ平行な第２の壁構造に隣接しており、取付けカラー と第１の壁構造との間および取付けカラーと第２の壁構造との間に角隅部が設け られ、工程（ｃ）が圧縮ガスまたは水蒸気を直接に角隅部に指向させることを含 むことを特徴とする方法。 ８． 請求項４に記載の方法にして、前記工程（ｃ）が圧力が少なくとも約５ バールの圧縮ガスまたは水蒸気を指向させることによって行われることを特徴と する方法。 ９． 請求項７に記載の方法にして、さらに工程（ｄ）として、時間的に間隔 をおかれた点において、洗浄ガスのパルスを工程（ａ）において導入されるガス の圧力より高い圧力でフィルタ素子を第２の側から第１の側に指向させることに よって逆流洗浄を行う工程を含むことを特徴とする方法。 １０．請求項９に記載の方法にして、前記工程（ｄ）および（ｃ）が共に周期 的に、かつ実質的に同時に実施されることを特徴とする方法。 １１．請求項１に記載の方法にして、前記工程（ｃ）が流体のパルスを支持お よび包囲表面に指向せしめることによって行われ、該流体の圧力は支持および（ または）包囲表面から粒子を除去するに十分に高いことを特徴とする方法。 １２．請求項１に記載の方法にして、前記工程（ｃ）が圧縮ガスまたは水蒸気 を支持および包囲表面に周期的に指向せしめることを特徴とする方法。 １３．請求項２に記載の方法にして、前記工程（ａ）が固体炭素質燃料の加圧 流動床燃焼またはガス化によるガスを導入することによって行われることを特徴 とする方法。 １４．請求項１に記載の方法にして、フィルタ素子がろうそく形セラミックフ ィルタであって、第１の長さ方向寸法を有し該第１の寸法にほぼ直角な実質的に 平坦な第１の壁構造に連結された取付けカラーに取付けられ、取付けカラーのい くつかは第１の寸法にほぼ平行な第２の壁構造に隣接しており、取付けカラーと 第１の壁構造との間および取付けカラーと第２の壁構造との間に角隅部が設けら れ、工程（ｃ）が圧縮ガスまたは水蒸気を直接に角隅部に指向させることを含む ことを特徴とする方法。 １５．請求項１に記載の方法にして、さらに工程（ｄ）として、時間間隔をお いて、洗浄ガスのパルスを工程（ａ）で導入されるガス圧力より高い圧力で、か つフィルタ素子を第２の側から第１の側に指向させることによって逆流洗浄を行 う工程を含むことを特徴とする方法。 １６．加圧フィルタ組立体にして、 粒子を含む加圧ガスの入口と、濾過された清浄なガスの出口とを有する圧力容 器と、 それぞれ粒子を含むガスと接触する第１の側と濾過されたガスが貫通流出する 第２の側とを有する複数のフィルタ素子と、 前記容器内にフィルタ素子を取付け、粒子を含むガスがフィルタ素子の前記第 １の側を通って流れ、粒子をフィルタ素子上に収集する手段であって、該フィル タ素子のための支持構造と、フィルタ素子のいくつかに隣接する包囲構造とを含 む手段と、 加圧流体を支持および（または）包囲構造に自動的に指向させて、フィルタ素 子の作動に悪影響を与える素子上の粒子の堆積を防止する手段とを含むことを特 徴とする加圧フィルタ組立体。 １７．請求項１６に記載の加圧フィルタ組立体にして、加圧流体を指向する手 段が支持および（または）包囲構造に隣接して延長し且つノズルが形成されてい ることを特徴とする加圧フィルタ組立体。 １８．請求項１７に記載のフィルタ組立体にして、フィルタ素子がろうそく形 セラミックフィルタであり；支持構造がそれぞれのろうそくフィルタのための取 付けカラーを含み、該取付けカラーは第１の長さ方向寸法を有して該第１の長さ 方向寸法にほぼ直角な第１の実質的に平坦な壁構造体に連結され、前記包囲構造 が前記ろうそくフィルタのいくつかに隣接して第１の寸法にほぼ平行な第２の壁 構造体を含み、取付けカラーと第１の壁構造体との間および第１と第２の壁構造 体との間に角隅部が設けられ、前記流体を指向する手段が流体を直接に角隅部に 指向する手段を含むことを特徴とする前記フィルタ組立体。 １９．請求項１７に記載のフィルタ組立体にして、流体を指向させる手段が前 記流体導管を加圧ガス源に連結する管内に配置された自動的に作動する弁と該弁 を周期的に作動させる手段とを含むことを特徴とするフィルタ組立体。 ２０．請求項１６に記載のフィルタ組立体にして、圧力容器の入口が固体炭素 質燃料の燃焼またはガス化のための加圧流動床反応器に連結されていることを特 徴とするフィルタ組立体。 ２１．請求項１７に記載のフィルタ組立体にして、前記支持手段がほぼ鉛直な 壁構造を含み、該壁構造からフィルタ素子がほぼ水平に延長し、前記流体導管が 前記ほぼ鉛直な壁構造に取付けられていることを特徴とするフィルタ組立体。 ２２．請求項１６に記載のフィルタ組立体にして、高圧の清浄な流体を周期的 に前記フィルタ素子の第２の側に指向して接触せしめて該フィルタ素子を通過せ しめ、粒子を除去してフィルタ素子の第１の側に集める逆流洗浄手段を含む、こ とを特徴とするフィルタ組立体。 ２３．流動床反応器を作動せしめる方法にして、該流動床反応器が、加圧流動 床反応器と該反応器からのガスに作動的に関連して支持構造に取付けられた複数 のフィルタ素子とを含み、前記方法が、 （ａ） 反応器の中の炭素質燃料を化学的に反応せしめて温度約５バールを 超え、約４００℃を超える温度で粒子を含むガスを発生せしめ、 （ｂ） 該粒子を含むガスから大きい粒子を除去し、 （ｃ） ガスをフィルタ素子に接触するように通過せしめて、粒子がガスか ら分離するようにし、 （ｄ） フィルタ素子から粒子を除去しフィルタ素子上の粒子の堆積を防止 するため、工程（ａ）におけるガスの圧力より高い圧力の清浄な流体を周期的に フィルタ素子のための支持構造に直接に指向させる、各工程を実質的に連続的に 順次的に行うことを特徴とする方法。