濾袋形式的織物過濾器廣泛用于許多工業(yè)中以從工藝氣體除去顆粒物質(zhì)。其是可用的最有效的集塵器類型之一，并且對于顆粒物可達(dá)到99％以上的收集效率。袋可以從各種編織或氈材料或其混合物制成，包括天然纖維、合成纖維或其它纖維(如玻璃、陶瓷或金屬纖維)。織物過濾器高的顆粒物去除效率部分源于在濾袋表面上形成的灰塵餅，并且部分源于濾袋的組成和生產(chǎn)質(zhì)量以及織物過濾器結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量。織物提供了表面，在其上灰塵顆粒物被收集。由于構(gòu)成濾袋的纖維組成，其通常在低于250℃的溫度下操作。含有顆粒的工藝氣體經(jīng)常含有多種污染物，例如NOx、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、SO2、CO、Hg、NH3、二噁英和呋喃，其濃度取決于當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)必須降低。為了這個目的，幾種常規(guī)方法是可用的。在所有情況下，必須安裝和運行在織物濾袋上/下游的額外設(shè)備。氣態(tài)污染物如NOx、VOC、二噁英和呋喃的消減可通過與催化劑接觸而有效地進(jìn)行。具體而言，基于釩氧化物的催化劑是通常使用的催化劑，以在靜止和汽車應(yīng)用中通過用NH3選擇性還原NOx來還原NOx。本發(fā)明總的目的是將灰塵和顆粒物質(zhì)的機(jī)械去除與氣態(tài)污染物的催化去除合并，這些污染物通過織物濾袋組件產(chǎn)品包含在工業(yè)過程中。因此，本發(fā)明提供了用于清潔工藝氣體的濾袋組件，其包括外部管狀濾袋和一個或多個獨立地布置在所述外部管狀濾袋內(nèi)的內(nèi)部管狀濾袋，并且所述一個或多個內(nèi)部管狀濾袋還獨立地布置在彼此之內(nèi)，所述一個或多個內(nèi)部管狀濾袋和所述外部管狀濾袋具有開口端和封閉端，并且至少一個內(nèi)部管狀濾袋和/或外部管狀濾袋提供有催化活性材料。本發(fā)明的濾袋組件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可見于以下對于本發(fā)明、附圖和從屬權(quán)利要求的描述中。術(shù)語“外袋”，如本文之前和在以下說明書和所附權(quán)利要求中所用，是指工藝氣體首先在其中通過的濾袋；術(shù)語“內(nèi)袋”是指工藝氣體在通過外袋之后隨后在其中通過的濾袋。在根據(jù)本發(fā)明的濾袋組件的不同濾袋上的催化活性材料可選自不同的催化劑組合物，從而使得在通過過濾器組件的工藝氣體的流動方向中的上游濾袋中的催化活性材料能夠有效降低工藝氣體中第一氣態(tài)組分的含量，所述第一組分可降低在工藝氣體的流動方向中的下游濾袋的催化活性材料的催化活性，并且所述下游活性濾袋可有效降低工藝氣體中第二氣體組分的含量。在一個或多個管狀內(nèi)部濾袋的至少一個中和/或在外部管狀濾袋中的催化活性材料提供有包含釩氧化物和二氧化鈦的催化劑組合物。術(shù)語“釩氧化物(avanadiumoxide或vanadiumoxide)”是指：釩(II)氧化物(一氧化釩)，VO；或者釩(III)氧化物(三氧化二釩，vanadiumsesquioxide或vanadiumtrioxide)，V2O3；或者釩(IV)氧化物(二氧化釩)，VO2；或者釩(V)氧化物(五氧化二釩)，V2O5。優(yōu)選地，用于本發(fā)明的釩氧化物包括釩(V)氧化物(五氧化二釩)，V2O5或由其組成。術(shù)語“鈦氧化物(titania)”指二氧化鈦(TiO2)。催化活性材料可進(jìn)一步包括金屬和/或氧化物形式的鈀。這些催化劑可有效用于烴(VOC)和一氧化碳的去除以及通過NH3經(jīng)由SCR反應(yīng)去除NOx二者中。這些催化劑基于以下原因是優(yōu)選的。該Pd/V/Ti催化劑具有i)雙重功能(去除NOx和去除VOC，揮發(fā)性有機(jī)化合物)；ii)S-耐受性；和iii)與其他催化劑組合物(如基于Pt的催化劑)相比更低的SO2氧化活性。已知含Pd的催化劑的氧化活性由于存在幾個ppm的NH3而降低。在外袋或外袋和第一內(nèi)袋中使用V/Ti催化劑降低或消除了NH3的含量，其過量地存在于來自水泥廠的NOx的SCR反應(yīng)的工藝氣體中，而VOC被氧化成CO和CO2的混合物。也已知的是，除了是NOx的NH3-SCR的活性催化劑之外，釩氧化物也是活性的氧化催化劑。與貴金屬催化劑如Pd催化劑相比，釩氧化物催化劑在CO2的形成中選擇性較差，一些量的CO在氧化反應(yīng)期間產(chǎn)生。CO不能通過與釩氧化物催化劑接觸而以可行的反應(yīng)速率被氧化為CO2，而是要求貴金屬催化劑如鈀的存在。因此，如果氣體中存在NH3，則其優(yōu)選用V/Ti催化劑催化外部濾袋，并且如果CO存在于工藝氣體中或通過在外袋中的VOC的催化氧化而形成，至少一個內(nèi)袋用Pd/V/Ti催化劑催化。作為一個例子，當(dāng)含有氨和VOC的工藝氣體通過裝有基于釩氧化物的催化劑的濾袋組件的外袋時，在其與內(nèi)袋接觸之前，氨通過NOx的NH3-SCR從氣體中去除。在通過外袋期間由于VOC的不完全氧化，在直接接觸V/Ti催化劑之后形成一些量的CO。然后通過使內(nèi)袋裝載Pd/V/Ti催化劑，CO和剩余量的VOC被有效氧化為CO2。以這種方式，可實現(xiàn)內(nèi)部濾袋中昂貴貴金屬的最少裝載。此外，當(dāng)采用Pd/V/Ti催化劑時，催化劑濾袋是耐硫的，即不經(jīng)受硫失活。Pd/V/Ti催化劑額外降低了通過SO2的氧化而形成的SO3的量。如果H2S也存在于進(jìn)入濾袋組件的工藝氣體中，其也將在V/Ti和Pd/V/Ti催化劑二者上被氧化為SO2。因此，在本發(fā)明的一個具體實施方案中，在外部管狀濾袋中的催化活性材料包含釩氧化物和二氧化鈦。在本發(fā)明的另一個具體的實施方案中，一個或多個內(nèi)部管狀濾袋中的至少一個包含釩氧化物和二氧化鈦以及金屬和/或氧化物形式的鈀。催化活性材料通過用含有二氧化鈦微粒形式的催化活性材料和該活性材料的前體即釩和鈀的鹽的漿料浸漬而施加至在材料纖維上的織物材料中的濾袋上。然后浸漬可通過使濾袋浸蘸在漿料中或使溶液噴霧在濾袋上來進(jìn)行。由于濾袋織物潛在的疏水性，可將表面活性劑添加至漿料中以促進(jìn)液體至織物材料中的滲透。一旦浸漬了，隨后使袋干燥和加熱至所需溫度，以分解所有的前體和使催化劑活化。或者，可在浸漬步驟之前以粉末形式制備、干燥和活化該催化劑。然后，可用活性催化劑粉末制備漿料，并如上所述浸漬濾袋。通過后者的方法，浸漬的濾袋在使用之前僅需要干燥。在本發(fā)明的一個實施方案中，濾袋組件包括至少第一和第二內(nèi)部管狀濾袋。優(yōu)選在外部管狀濾袋中的催化活性材料包括釩氧化物和二氧化鈦，并且在第一內(nèi)部管狀濾袋中的催化活性材料包括釩氧化物和二氧化鈦。進(jìn)一步優(yōu)選的是在外部管狀濾袋中的催化活性材料包括釩氧化物和二氧化鈦，并且在第二內(nèi)部濾袋中的催化活性材料包括釩氧化物、二氧化鈦和金屬和/或氧化形式的鈀。管狀外部濾袋和隨后一系列(subsequentseries)的內(nèi)部濾袋是由適合于不同工藝條件的材料的多孔過濾介質(zhì)制成。袋材料縫合或焊接成管狀濾袋。優(yōu)選地，外部管狀濾袋和一個或多個內(nèi)部管狀濾袋是由編織織物(wovenfabric)或單獨的有機(jī)或無機(jī)纖維的針軋毛氈(needlefelt)制成。催化活性材料負(fù)載在編織織物或針軋毛氈上。在例如水泥窯的應(yīng)用中最常用的濾袋材料是玻璃纖維材料，任選地在外袋朝向工藝氣體的外側(cè)具有薄的聚合物膜。聚合物膜可以由聚四氟乙烯制成。膜保護(hù)催化劑免受顆粒物中含有的催化劑毒物的污染。為了便于使濾袋安裝在管板(tubesheet)中，外部管狀濾袋和每個內(nèi)部管狀濾袋均設(shè)置有頂部套箍(topcuff)，其在袋的開口端處形成中空套管(hollowcasing)并保持一個或多個不銹鋼帶卡扣(snapband)，在其上附著線體(astring)。頂部套箍和卡扣帶以及線體一起形成圍繞濾袋的開口端的密封帶(asealingband)，如附圖的圖1所示。密封帶的尺寸應(yīng)當(dāng)設(shè)計，以適合卡扣帶的整個周長。可在玻璃袋上布置多個密封帶。外部管狀濾袋的頂部套箍保持上部密封帶和任選的額外的下部密封帶。上部密封帶布置在管板上側(cè)上方的袋的開口端處的外部管狀濾袋上，而任選的下部密封帶上則在管板下方。當(dāng)外部管狀濾袋安裝在管板中時，密封帶確保袋被牢固安裝在管板上并且在過濾器的污濁側(cè)和清潔側(cè)之間提供有效密封。在根據(jù)本發(fā)明的管狀濾袋組件中，具有其直徑比外袋的直徑更小的第一內(nèi)部管狀袋獨立布置在外袋內(nèi)側(cè)。具有比先前管狀袋更小直徑的下一個內(nèi)部管狀濾袋可然后獨立布置在先前的內(nèi)袋內(nèi)。任選地，兩個以上的內(nèi)袋可以與第一和第二內(nèi)部管狀袋相同的方式布置在根據(jù)本發(fā)明的濾袋組件中。每個內(nèi)袋僅設(shè)置一個密封帶。濾袋一個一個地裝配在濾袋組件中。外袋卡入管板中，而第一內(nèi)袋通過使其密封帶卡至外袋的上部密封帶的頂部而固定，并且第二內(nèi)袋通過將其密封帶卡至第一內(nèi)袋的密封帶上而固定。任選地，以相同方式安裝其他內(nèi)袋。因此，根據(jù)本發(fā)明的濾袋組件設(shè)計的優(yōu)點尤其在于，所有的管狀濾袋都可以各自容易地移除和替換。因此，通過該布置，可只替換表現(xiàn)欠佳的濾袋。此外，即使要替換所有濾袋，也優(yōu)化了再利用和再循環(huán)，因為在特定袋上的材料能夠各自以最佳的方式被處理。當(dāng)操作根據(jù)本發(fā)明的管狀濾袋組件時，具有高的粉塵負(fù)荷的原工藝氣體進(jìn)入容納所述多個管狀過濾器組件的濾袋套管的入口歧管。氣體通過氣體分配篩網(wǎng)裝置，并在濾袋區(qū)域的過濾器組件之間分配。因為在這個區(qū)域中的低的氣體速度，在灰塵到達(dá)管狀過濾器組件的表面之前，部分灰塵掉下來。在管狀濾袋區(qū)域的入口，氣體路徑被擴(kuò)展，氣體速度降低，部分灰塵掉至位于濾袋區(qū)域下方的底料斗。灰塵沉積在朝向污濁工藝氣體流袋的外部管狀過濾器的外表面，并形成濾餅，同時氣體通過濾袋組件的外袋和內(nèi)袋進(jìn)入濾袋區(qū)域附近的清潔空氣區(qū)域。使空氣通過濾袋的壓差由位于織物過濾器下游的ID-扇產(chǎn)生。外部濾袋上的膜增強(qiáng)了形成于朝向工藝氣體的外部濾袋側(cè)上的濾餅的形成。顆粒不能滲透外部濾袋的織物/纖維，因而外袋和/或內(nèi)袋上負(fù)載的催化劑被有效保護(hù)，避免了工藝氣體中含有的顆粒中存在的潛在催化劑毒物的影響。在如水泥生產(chǎn)工藝中，進(jìn)入過濾器結(jié)構(gòu)的工藝氣體可以含有不同類型的污染物，包括VOC、NOx、NH3和SO2。通過根據(jù)本發(fā)明的具有至少兩個或更多個在彼此內(nèi)獨立地布置的管狀濾袋的濾袋組件，每個濾袋均能夠負(fù)載不同的催化劑，其使得可以有效地催化地去除在不同組件的濾袋中的不同污染物，每一個濾袋用活性催化劑來催化以去除特定污染物。跨濾袋的壓降將隨著過濾器組件的外側(cè)上的濾餅量的增加而增大。因此，灰塵必須定期從袋上去除。該清潔操作通過不同行的以預(yù)設(shè)順序清潔的濾袋來順序進(jìn)行。該順序通過過濾器控制器自動控制。該清潔根據(jù)原料氣體歧管和清潔氣體岐管之間的壓差進(jìn)行，或者以特定頻率(如基于小時)周期性地強(qiáng)迫性地進(jìn)行。濾袋通過以與向上通過袋的清潔氣體流相反方向的向下通過袋的脈沖注入壓縮空氣來清潔(脈沖清潔)。袋被充氣，以使灰塵層從袋釋放并落入底部料斗中，灰塵層在底部料斗中通過灰塵排出系統(tǒng)被除去。清潔氣體通過袋，并在釋放到大氣中之前進(jìn)入清潔空氣腔室。清洗過程對于濾袋上的催化劑負(fù)載沒有影響，因為在清潔期間，流動通過濾袋的清潔空氣是非常有限的。為了支持濾袋，將由圓的鋼絲或棒形成的籠安裝在最里面的管狀濾袋的內(nèi)側(cè)。籠被設(shè)計為均勻支持濾袋的織物并且限制濾袋的彎曲和磨損，但允許在清潔順序期間的最佳粉塵釋放。籠可以是單件或多件結(jié)構(gòu)的形式，其包括多個垂直的沿周長均勻間隔開的絲(線體)。垂直絲優(yōu)選連接到沿籠的長度以適當(dāng)間隔布置的水平支撐環(huán)上。文氏管可以安裝在籠的頂部。文氏管可安裝在籠子內(nèi)或位于籠的頂部。設(shè)計文氏管以增強(qiáng)濾袋的脈沖清潔效果并節(jié)省清潔空氣的消耗。文氏管的底部部分形成為墊圈(basering)，其圍繞所有安裝在管板中和在每個濾袋上密封帶并保護(hù)密封帶。該墊圈位于管板上并承擔(dān)籠的重量。參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1示出了如上所述的根據(jù)本發(fā)明的實施方案的濾袋頂部上的密封帶的布置；和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個特定特征的濾袋組件的頂部的過濾器的橫截面。現(xiàn)在參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的濾袋組件2包括外部管狀濾袋4，同軸布置在外部濾袋4內(nèi)的第一內(nèi)部管狀濾袋6，以及同軸布置在第一內(nèi)部管狀濾袋6內(nèi)的第二內(nèi)部濾袋8。每個濾袋分別設(shè)置有頂部套箍4a、6a和8a。每個頂部套箍4a、6a和8a分別圍繞鋼帶卡扣10、12和14。外部濾袋4通過上部密封帶18b，任選額外通過下部密封帶18a來安裝并懸掛在管板16中。第一內(nèi)部濾袋6被同軸布置在外部濾袋4內(nèi)，并且通過濾袋6的密封帶20和外部濾袋4中的上部密封帶18b懸掛在外部濾袋4的開口端。第二內(nèi)部濾袋8被同軸布置在第一內(nèi)部濾袋6內(nèi)，并且通過內(nèi)部濾袋8的密封帶22懸掛在第一內(nèi)部濾袋6的頂部。密封帶被墊圈24圍繞，以保護(hù)密封帶。墊圈24位于管板16上并且同時用作籠26的錨。籠26支撐第二內(nèi)部濾袋8。籠26由多個垂直的鋼絲或棒28組成，其確保袋8在操作和脈沖清潔期間不發(fā)生倒塌和磨損。脈沖清潔通過安裝在墊圈24頂部的文氏管30來增強(qiáng)。實施例1以下實施例說明了在甲苯氧化中用V/Ti催化劑浸漬的單一一個袋可獲得的性能。入口氣體含40ppm的干燥甲苯，19體積％的O2和8體積％的H2O。在V/Ti浸漬袋上的甲苯氧化溫度，℃迎面風(fēng)速，m/min甲苯轉(zhuǎn)化率，％出口CO，ppm，濕2201.2859172401.348535如從上表可知，85％的甲苯在240℃被氧化。在相同溫度下的CO排放等于35ppm，濕。實施例2下面的例子說明了用Pd/V/Ti催化劑浸漬的一個濾袋的CO氧化性能。該測試用含有約150ppm，濕CO、19％的O2和8％的H2O的氣體進(jìn)行。在Pd/V/Ti浸漬袋上的CO氧化在240℃，97％的CO被氧化成CO2。通過結(jié)合實施例1和實施例2所報告的濾袋的性能，可得出以下結(jié)論，由實施例1和實施例2的兩個袋組成的濾袋組件，僅排放了1ppm的CO。當(dāng)前第1頁1 2 3