CN104853828A - 用于去除重金属的过滤器 - Google Patents

用于去除重金属的过滤器 Download PDF

Info

Publication number
CN104853828A
CN104853828A CN201380063049.5A CN201380063049A CN104853828A CN 104853828 A CN104853828 A CN 104853828A CN 201380063049 A CN201380063049 A CN 201380063049A CN 104853828 A CN104853828 A CN 104853828A
Authority
CN
China
Prior art keywords
textile
activated carbon
filter
carbon granule
mercury oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380063049.5A
Other languages
English (en)
Inventor
S.李
D.E.韦斯特拉普
C.A.德索扎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Milliken and Co
Original Assignee
Milliken and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milliken and Co filed Critical Milliken and Co
Publication of CN104853828A publication Critical patent/CN104853828A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81—Solid phase processes
    • B01D53/82—Solid phase processes with stationary reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28026—Particles within, immobilised, dispersed, entrapped in or on a matrix, e.g. a resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • B01J20/28035—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat with more than one layer, e.g. laminates, separated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/324—Inorganic material layers containing free carbon, e.g. activated carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3268—Macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/108—Halogens or halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
    • B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

一种用于减少烟道气中重金属的过滤器，其包含在至少一侧上具有多个经处理的活性炭颗粒的纺织品。所述经处理的活性炭颗粒包含多个活性炭颗粒、疏水剂、汞氧化促进剂和任选的粘合剂。

Description

用于去除重金属的过滤器
技术领域
本申请涉及活性炭制品及包含其的组合物。相信本文所述的制品和组合物适合用作工业过程中的化学吸附剂。所述申请还涉及制备活性炭颗粒的方法以及包含此类颗粒的组合物。
背景技术
燃煤发电厂、城市垃圾焚烧炉以及炼油厂会产生巨量的烟道气，所述烟道气含有相当多种类和数量的环境污染物，诸如硫氧化物(SO2和SO3)、氮氧化物(NO、NO2)和诸如汞(Hg)蒸汽的重金属。
在很久以前就已认识到各种燃煤污染物对人类健康和生态***的破坏作用。例如，已将SOx和NOx与受侵袭区域的呼吸道疾病爆发关联起来。它们还形成酸雨，后者会损害森林、渔业和建筑。至于Hg，其是有力的神经***毒素。与汞接触能影响大脑、脊髓和其它重要器官。其对发育中的胎儿和幼童特别危险。
汞和其它污染物可通过如下方式从烟道气流捕获并去除：将吸收剂(sorbent)注入排气流中，随后在颗粒物控制装置(诸如静电除尘器或织物过滤器)中收集。从烟道气吸附性捕获Hg是涉及很多变量的复杂过程。这些变量包括烟道气温度和组成、排气流中Hg的浓度和种类形成(speciation)、响应时间以及吸收剂的物理和化学特性。
众所周知活性炭作为化学吸附剂(absorbent)特别有效。鉴于该性能，活性炭在很多工业过程中用作吸附剂。例如，EPA和多个其它实体已研究并主张使用活性炭处理在煤燃烧过程中产生的烟道气，诸如燃煤发电厂产生的烟道气。该过程称为“活性炭注入”，其已被吹捧为降低汞排放(其通常伴随煤燃烧)的潜在有效的手段。使用该体系的一个可能的缺陷是提高所产生的飞灰量的倾向。
尽管活性炭注入有上述被吹捧的益处，相信该方法的功效受限于活性炭的一些固有特性。例如，相信活性炭的多孔特性(这也正是使活性炭可用于该方法的特性)允许产品吸收同时存在于环境气氛(诸如在活性炭存贮过程中吸收的水蒸气)和烟道气环境中的大量水蒸气和/或不想要的冷凝物。一旦吸收了这种水蒸气和/或不想要的冷凝物，活性炭的有效孔体积(即，可用于吸附汞的孔体积)能被显著降低。而且，有效孔体积的这种降低意味着该方法中所用的每千克活性炭与活性炭没有吸附水蒸气时相比效率较低。这种功效的降低意味着该方法总体而言效率较低。尽管粉状活性炭(PAC)在一定程度上对捕获诸如Hg2+的***品种有效，但是PAC对构成烟道气中的主要Hg物种的元素汞则并非那么有效，尤其是对于亚烟煤和褐煤而言。因此，有需要提供一种能够以低成本减少诸如汞的重金属的过滤器***。
发明内容
本发明提供一种包含下述纺织品的过滤器：所述纺织品在至少一侧具有多个牢固附着至该纺织品表面或者结合在该纺织品结构内的经处理的活性炭颗粒。所述经处理的活性炭颗粒含有多个活性炭颗粒、疏水剂、汞氧化促进剂和任选的粘合剂。还公开了形成所述过滤器以及利用所述过滤器从烟道气去除重金属的方法。
附图说明
图1示意性图解了具有第一纺织品和经处理的活性炭颗粒的示例性过滤器的横截面。
图2示意性图解了具有第一纺织品、膜和经处理的活性炭颗粒的示例性过滤器的横截面。
图3示意性图解了具有两个纺织品和经处理的活性炭颗粒的示例性过滤器的横截面。
具体实施方式
现在参考图1，显示了具有第一纺织品100和经处理的活性炭颗粒200的过滤器10的实施方式。所述第一纺织品具有第一侧100a和第二侧100b。通常，将所述过滤器如下定向：使要被过滤的物质流在第一侧100a上进入第一纺织品100并离开第二侧100b。空气随后通过第一纺织品100第二侧100b上的经处理的活性炭颗粒200。第一侧100a可包括多孔膜材料，诸如膨胀型PTFE膜或纳米纤维网层。第一侧100a还可以是构造为滤除细颗粒的纺织品表面，诸如带有绷紧纤维背衬(tighter fiber backing)或小织物孔隙率的烧焦表面(singed surface)。烟道气中非常少量(如果存在的话)的灰尘或微粒颗粒将穿过过滤器纺织品100，然后有效地阻止经处理的活性炭颗粒200表面上的灰尘累积。
在一个实施方式中，如果在至少一个表面上设有膜，则过滤器10具有约1～5cfm的透气性，而如果过滤器中不包括膜，则具有约5cfm～100cfm、10cfm～50cfm或10cfm～40cfm的透气性。过滤器10优选具有0.2～10mm之间的厚度，且优选足够柔软以便允许过滤器形成各种用于不同种用途的三维形状。在一种用途中，过滤器在升高的温度环境中使用，诸如在袋集尘室(bag house)中用于过滤来自燃煤厂或熔炼过程的烟道气以去除诸如汞的重金属。过滤器例如可以形成袋状形状、形成盒或以平放状态使用。
第一纺织品100可以是适于所需最终用途的任何纺织品。所述第一纺织品可以是机织、非织造或针织纺织品。在一个实施方式中，第一纺织品100是机织纺织品。织物组织可以是，例如，平纹、缎纹、斜纹、席纹、府绸、提花和绉纹纺织品。某些机织纺织品，诸如玻璃纤维或PPS纤维类机织纺织品，当单独地或与非织造纺织品组合时，能够提供更高的机械强度。
在另一实施方式中，第一纺织品100是针织纺织品，例如圆筒形针织物、反向编制圆筒形针织物、双面针织物、单面平针针织物、双股起绒针织物、三股起绒针织物、毛圈针织物或双线圈针织物、引纬经编针织物、经编针织物以及具有或不具有微旦尼尔面的经编针织物。针织纺织品的毛圈绒头可以是柔性的，并且可充分移动，这样其运动可有助于从过滤器中释放粉尘层。在另一实施方式中，第一纺织品是多轴(诸如三轴)纺织品(针织、机织或非织造)。在另一实施方式中，第一纺织品是斜裁纺织品。在另一实施方式中，第一纺织品是单向纺织品，并且可具有重叠纱线或可以在纱线之间具有间隙。
在另一实施方式中，第一纺织品100是非织造纺织品。术语“非织造”是指如下结构：其包含大量被缠结和/或热熔合以提供具有一定程度的内部凝聚性(internal coherency)的协同结构的纱线或纤维。非织造纺织品可由很多方法形成，诸如例如熔纺法、水力针刺法、机械缠结法、缝编法等。非织造纺织品的制备通常较便宜，并且能提供用于过滤器介质的选择性孔结构。纤维方向的随机性使得能够实现非常均匀的平均孔径，而且非织造织物中的物质量能够累积，直至获得多种理想的平均孔径。
所述纺织品具有与其所需最终用途相关的不同性能。在一个实施方式中，纺织品具有约1～200cfm(立方英尺/分钟)的透气性。已显示这种透气性范围适于制备用于来自燃煤发电厂的烟道气和其它空气过滤需求的过滤器。更优选地，第一纺织品100具有约25～50cfm的透气性，根据ASTM D737-04(2008)纺织品织物透气性标准测试方法在125Pa测量。在另一实施方式中，第一纺织品具有大于500PSI的破裂强度(mullen burst)。在一个实施方式中，第一纺织品100是耐酸性的。过滤器中所用的纺织品选自以下测量：其能在酸和酸性气体存在下于高温(120℃直到400℃)维持足够的机械性能。
第一纺织品100含有纱线，后者可以是任何合适的纤维。在本申请中，如本文所用的“纤维”包括单丝伸长体、复丝伸长体、丝带(ribbon)、条带(strip)、纱线、带(tape)等。在本申请中，术语纤维定义为包括纱线。第一纺织品100可含有一种类型的纱线或多个上述中任一种或组合。纱线可以是任何合适的形式，诸如短纤纱(spun staple yarn)、单丝或复丝、单组分、双组分或多组分，并且具有任何合适的横截面形状，诸如圆形、多叶(multi-lobal)、方形或矩形(带式)及椭圆形。
纤维可由任何合适的材料制成。因为纤维可用于烟道气环境中，所述纤维的熔融温度和分解温度优选高于过滤器10所过滤的气体温度。优选地，纤维具有高于250℉的熔融温度。更优选地，纤维具有高于400℉的熔融温度。第一纺织品100可包括(但不限于)玻璃、芳族聚酰胺、聚苯硫醚、聚酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、陶瓷材料、硫代-芳族聚酰胺、聚噁二唑、聚醚醚酮、聚酰胺-酰亚胺、聚吡啶二咪唑(polypyridobisimidazoles)及其混合物和共聚物。在一个实施方式中，优选使用聚苯硫醚(PPS)纤维，原因在于其耐酸性和高温稳定性。在另一实施方式中，纤维可以是聚酯纤维。包括含活性炭组合物的聚酯纤维过滤器可用于有效去除汞污染物，并以相当短的寿命周期以相当低的成本更换。在另一实施方式中，含活性炭的组合物还提供聚酯纤维的熔融与烧毁防护。
返回参考图1，其中示出了在第一纺织品100第二侧100b上的经处理的活性炭颗粒200。尽管经处理的活性炭颗粒200示于第一纺织品100的第二侧100b上，但其可存在于第一纺织品的两侧(100a,100b)上或仅存在于第一纺织品100第一侧100a上。经处理的活性炭颗粒可仅停留于第一纺织品100的表面上，可向第一纺织品100渗入一定深度，或者可完全渗入第一纺织品100。
在一个实施方式中，经处理的活性炭颗粒以第一纺织品重量的10～50％的量施用。在另一实施方式中，经处理的活性炭颗粒的涂布重量为约50～300g/m2，更优选约70～160g/m2。
在第一实施方式中，本发明提供具有一层经处理的活性炭颗粒200的过滤器10，其中所述经处理的活性炭颗粒200包含活性炭芯。如本文所用的，术语“活性炭”用于指代已被制备和/或加工为具有高度多孔结构和相应的高表面积的无定形形式的碳。例如，在优选实施方式中，活性炭的BET表面积为约300m2/g或更多，500m2/g或更多，约750m2/g或更多，约1,000m2/g或更多，约1,250m2/g或更多，或者约1,500m2/g或更多。在另一实施方式中，经处理的活性炭颗粒含有吸附剂，后者优选在烟道气温度(约400℉)时不熔融或降解，并且在烟道气条件(温度、压力、气体组分、停留时间等)下稳定。可能的吸附剂名单包括但不限于活性炭、分子筛、沸石及其混合物。
活性炭芯可以任何合适的形式提供。例如，活性炭芯可以是粉末、细粒(例如，平均直径为约0.15mm至约0.25mm的颗粒)、颗粒(例如，平均直径为约0.3mm至约0.85mm的颗粒)、纤维、织物、非织造毡、多孔蜂巢结构、挤出颗粒或者珠。活性炭芯可具有任何尺寸。在优选实施方式中，活性炭芯具有如下粒径(例如，平均粒径)的粉末状活性炭：约1μm至约500μm、约10μm至约100μm或约10μm至约50μm。
所述制品还包含疏水剂。疏水剂被包括在制品中以便为活性炭赋予所需程度的疏水性。通过使活性炭疏水，所述活性炭吸收较少水蒸气和/或冷凝物，因此可用于吸附汞的活性炭的孔体积得以保留和/或最大化。此外，使活性炭疏水能够改进颗粒的流动特征，原因在于已吸收水分的活性炭颗粒更易于团聚。优选地，所述疏水剂的至少一部分被布置在活性炭芯的至少部分外表面上。疏水剂可是使得活性炭芯与原始(即，未处理)活性炭相比更具疏水性的任何合适的试剂。在优选实施方式中，疏水剂选自氟碳聚合物、硅酮、烷基硅烷、蜡及其混合物。适合用作疏水剂的氟碳聚合物可以是能够在活性炭芯的表面上形成膜或涂层的任何合适的氟碳聚合物(例如，成膜氟碳均聚物或共聚物)。在优选实施方式中，疏水剂是包含源自选自下述的单体的重复单元的成膜氟碳聚合物：氟化丙烯酸酯单体、氟化丙烯酰胺单体、氟化乙烯单体、氟化多元醇、氟化聚异氰酸酯及其混合物。合适的氟碳聚合物还可以包含源自其它含氟或非氟化共聚单体(诸如甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、氯乙烯、氟乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、丙烯腈、硅酮丙烯酸酯等)的重复单元。合适的氟碳聚合物还可以是得自氟碳聚合物与硅酮、异氰酸酯、环氧、甲醛-氨基树脂或其它有机化合物反应的产物。适合用作疏水剂的硅酮可以是任何合适的硅酮化合物。合适的硅酮化合物包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚氢甲基硅氧烷、氨基-硅酮、聚甲基苯基硅氧烷、硅氧烷共聚物及其混合物。合适的硅氧烷共聚物包括但不限于包含两个或多个选自下述的单体单元的共聚物：二甲基硅氧烷、甲基氢硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、联苯基硅氧烷、氨基-取代的硅氧烷和环氧化物取代的硅氧烷。适合用作疏水剂的烷基硅氧烷可以是任何合适的烷基硅氧烷。合适的烷基硅氧烷包括但不限于符合式R1Si(OR2)3的那些化合物，其中R1是含有4个或更多个碳原子的烷基或氟烷基基团，且R2选自甲基、乙基、异丙基和丁基。合适的R1实例包括但不限于叔丁基、辛基、十二烷基、己基、戊基、庚基和含有4个或更多个碳原子的全氟烷基。适合用作疏水剂的蜡可以是任何合适的蜡，包括天然蜡、合成蜡及其混合物。合适的天然蜡包括但不限于脂肪酸(fatty acid)的酯、长链醇的酯及其混合物。合适的合成蜡包括但不限于烃蜡(例如，石蜡)、聚烯烃蜡(例如聚乙烯蜡)、烷基化蜜胺及其混合物。
疏水剂可以任何合适的量存在于制品中。所需的疏水剂含量可取决于若干因素，诸如疏水剂类型、疏水剂的疏水性以及要赋予活性炭及制品的所需疏水性程度。在优选实施方式中，疏水剂的存在量可为基于活性炭芯重量的约0.1％或更多、约0.2％或更多、约0.3％或更多、约0.4％或更多或者约0.5％或更多。在优选实施方式中，疏水剂的存在量可为基于活性炭芯重量的约10％或更少、约9％或更少、约8％或更少、约7％或更少、约6％或更少、约5％或更少、约4％或更少、约3％或更少或者约2.5％或更少。在某些优选实施方式中，疏水剂的存在量可为基于活性炭芯重量的约0.1％至约5％(例如，约0.1％至约2.5％)、约0.2％至约5％(例如，约0.2％至约2.5％)、约0.3％至约5％或者约0.3％至约2.5％。
所述制品还包含汞氧化促进剂。汞氧化促进剂存在于所述制品中以影响或促进包含在烟道气中的元素汞的氧化。通常，相信***比元素汞更易于捕获。优选地，将汞氧化促进剂的至少一部分布置在活性炭芯外表面的至少一部分上。如本文所用的，术语“汞氧化促进剂”是指如下试剂：(1)其能在约120℃(250℉)至约230℃(450℉)的温度氧化化石燃料(例如煤)燃烧气体中所含的元素汞，或者(2)其在约120℃(250℉)至约230℃(450℉)的温度与化石燃料(例如煤)燃烧气体中存在的其它物种相互作用。因此，合适的汞氧化促进剂包括本身能够氧化元素汞的那些化合物(即，试剂或试剂中的组分的还原电势大于燃烧气体环境中元素汞的还原电势)。合适的汞氧化促进剂还包括本身不能氧化元素汞(即，无论是试剂还是试剂中的组分的还原电势均不大于燃烧气体环境中元素汞的还原电势)、但已知与燃烧气体中存在的其它物种相互作用(通常通过由于燃烧气体环境的复杂性而未被充分理解的机制)的那些化合物。此外，这些不同类型的汞氧化促进剂能够以任何合适的组合一起使用。
在优选实施方式中，汞氧化促进剂选自溴化物盐、氯化物盐、碘化物盐、高锰酸盐、高氯酸盐、高溴酸盐、次氯酸盐、铜(II)盐、铁(III)盐、氧化铈(IV)、氧化铜(II)、氧化铁(III)、氧化锰(IV)、氧化钒(V)、卤元素物种(例如溴和碘)及其混合物。在另一优选实施方式中，汞氧化促进剂选自溴化铵、溴化镁、溴化钠、卤元素物种及其混合物。在另一优选实施方式中，汞氧化促进剂选自氯化脂族化合物、溴化脂族化合物及其混合物。这些不同类型的汞氧化促进剂可单独或以任何合适的组合使用。例如，溴化物盐、氯化物盐、碘化物盐、高锰酸盐、高氯酸盐、高溴酸盐、次氯酸盐、铜(II)盐、铁(III)盐、氧化铈(IV)、氧化铜(II)、氧化铁(III)、氧化锰(IV)、卤元素物种和氧化钒(V)中的一种或多种可与氯化脂族化合物或溴化脂族化合物中的一种或多种结合使用。
在另一实施方式中，汞氧化促进剂可含有无机汞氧化促进剂、有机汞氧化促进剂或二者的混合物。在一个实施方式中，有机汞氧化促进剂可以是但不限于聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚溴乙烯、聚二溴苯乙烯、含乙烯基氯、偏二氯乙烯、乙烯基溴或二溴苯乙烯的共聚物、卤代聚烯烃、卤代环氧树脂、聚氯丁烯、氯磺化聚烯烃、聚氯甲基苯乙烯及其混合物。优选地，有机汞氧化促进剂为聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯或含有乙烯基氯和/或偏二氯乙烯单体的共聚物。优选地，有机汞氧化促进剂为聚合物。尽管申请人不希望受任何具体理论束缚，但相信有机汞氧化促进剂在较长时间内缓慢产生含卤素物种(诸如卤化氢)，因此有助于过滤器上长期持久的汞去除和汞氧化性能。还相信产卤剂与吸附剂之间的密切接触允许气流中的汞污染物和所产生的卤素物种协同组合从而在吸附剂部位上结合，以便实现有效的氧化反应和更有效的吸附。还推测吸附剂可吸附卤化氢或其它卤素物种并催化自气流中吸附的元素汞的氧化。所考虑的其它有机汞氧化促进剂包括脂族和芳族含卤素化合物，诸如卤代蜡、六溴环十二烷、四溴邻苯二甲酸酯、溴化苯酚、溴化双酚、卤化季铵等。
汞氧化促进剂可以任何合适的量存在，优选试剂的量足以匹配过滤器本身的预期寿命。汞氧化促进剂的适宜量可取决于若干因素，诸如所用的汞氧化促进剂的类型、所用的特定汞氧化促进剂的活性以及要被氧化的元素汞的量。在优选实施方式中，汞氧化促进剂的存在量可为基于活性炭芯重量的约0.1％或更多、约0.5％或更多、1％或更多、约1.5％或更多或约2％或更多。在优选实施方式中，汞氧化促进剂的存在量可为基于活性炭芯重量的约20％或更少、约15％或更少、约10％或更少、约9％或更少、约8％或更少、约7％或更少、约6％或更少或者约5％或更少。在某些优选实施方式中，汞氧化促进剂的存在量可为基于活性炭芯重量的约0.1％至约20％、约0.5％至约15％、约1％至约10％或约1.5％至约10％(例如，约1.5％至约5％)。
在一个实施方式中，经处理的活性炭颗粒还可含有粘合剂。粘合剂用于更好地将经处理的活性炭颗粒粘着至纺织品。其还可选择为使其有助于调节汞氧化剂的释放速率。在一个实施方式中，疏水剂也用作粘合剂，而且单独的粘合剂可存在或不存在。粘合剂可以是但不限于丙烯酸聚合物、硅酮聚合物(聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷(polymethylphenyloxane)和聚二苯基硅氧烷(polydiphenyloxane))、聚酯、聚氨酯、PTFE、聚烯烃、有机改性硅酸盐及其混合物。粘合剂的存在量可为基于活性炭重量的约1％至约500％、约10％至约200％、50％至约200％。
图2图解了本发明的另一实施方式，其中所述过滤器含有在经处理的活性炭颗粒200上的第二纺织品300(在该化学品上与第一纺织品100相反的一侧上)。尽管第二纺织品300示于化学品200上，但第二纺织品300可位于过滤器中任何合适的位置，包括在第一纺织品100第一侧100a上，在第一纺织品100第二侧100b上位于纺织品100与化学品200之间，或者在化学品200上。
第二纺织品300可由任何材料形成，并且可具有与对第一纺织品100所列举的相同性能中的任何性能。在另一实施方式中，第二纺织品300可由不同材料形成，并且与第一纺织品100相比具有不同的性质。在一个实施方式中，第一纺织品100的孔径小于第二纺织品300的孔径。在另一实施方式中，第一纺织品100的孔径大于第二纺织品300的孔径。第二纺织品300可以是未稳固附着至纺织品100结构的常规过滤织物。当活性炭颗粒在第二纺织品300的寿命结束之前达到其吸附容量时，纺织品100结构可容易地与该结构的剩余部分分离并单独替换。纺织品100结构还可用作常规过滤材料诸如第二纺织品300的追加层。
在一个实施方式中，第二纺织品300是活性炭纺织品。作为第二纺织品的活性炭纺织品可具有在其上的有机产卤剂。这种碳纺织品可用作代替活性炭或在活性炭之外的经处理的活性炭颗粒的一部分。碳纺织品可包括由任何碳前体制备的机织、非织造或针织碳纺织品，诸如再生纤维素纤维、酚醛纤维和丙烯酸纤维。碳纺织品可用包含上述产卤剂的组合物浸渍或涂布。含或不含产卤剂的碳纺织品可与图3所示的其它层通过层压、针刺、缝合或缝制结合。碳纺织品优选夹在两层多孔材料之间以免因碳纺织品层相对较弱的机械强度而导致磨损。
图3图解了过滤器的另外的实施方式，其中过滤器10在第一纺织品100第一侧100a上具有膜400。膜400位于第一侧100a上以使烟道气在第一纺织品100和经处理的活性炭颗粒200之前穿过膜400。
对于很多应用，诸如气体过滤，理想的是采用与第一(和任选的第二)纺织品层及经处理的活性炭颗粒相结合的多孔膜。多孔膜例如PTFE膜具有相对较小的孔，相对较高的渗透率，高耐化学性，以及相对高的机械强度。
膨胀型PTFE膜的使用极大地增强了过滤器元件的性能，这是因为颗粒聚集在膨胀型PTFE表面上，而不是像不存在膜层时所发生的聚集在纺织品过滤层的深处。在第一纺织品100第一侧110a上使用多孔膜可获得若干重要优势。过滤器10可更持久，这是因为颗粒不会进入第一纺织品100中。另外，对于可清洁***，清除掉过滤器的颗粒滤饼所需的清洁能可能更低，这是因为膜400的表面是光滑的，并且与第一纺织品层100相比具有较低的表面能。
在一个优选实施方式中，多孔膜400是多孔膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)膜。用于此类元件中的多孔PTFE膜通过多种不同的已知方法制备，但优选通过以下文献中所述的膨胀PTFE制备以获得膨胀型多孔PTFE：美国专利号4,187,390、4,110,392和3,953,566。“多孔”意指膜在0.5英尺水位标尺(inch water gauge，该单位有时指Frazier数)时具有至少2立方英尺/分钟/平方英尺(cfm/ft2)的透气性。还可使用透气性高达300cfm/ft2或更多的膜。这些孔是由膨胀型PTFE的节点和小纤维形成的微孔。优选的本发明的膜在0.5英尺水位标尺时具有至少5且更优选至少16cfm/ft2的透气性，用于气流过滤。
在另一系列实施方式中，本发明提供了制备经处理的活性炭颗粒的方法，诸如与第一和第二实施方式相关的经处理的活性炭颗粒。通常，该方法包括提供多个活性炭颗粒，提供疏水剂，提供汞氧化促进剂，以及将疏水剂和汞氧化促进剂施加于活性炭颗粒的至少一部分上。在这种通常的框架内，所述方法可就向活性炭颗粒施加疏水剂和汞氧化促进剂的顺序和/或方式进行修改。
在上面概述的方法的第一实施方式中，所述方法包括下述步骤：(a)提供多个活性炭颗粒，(b)提供疏水剂，(c)提供汞氧化促进剂，(d)将疏水剂施用于活性炭颗粒的至少一部分的至少部分外表面上，和(e)将汞氧化促进剂施用于活性炭颗粒的至少一部分的至少部分外表面上。
在上面概述的方法的第二实施方式中，该方法包括下述步骤：(a)提供多个活性炭颗粒，(b)提供疏水剂，(c)提供汞氧化促进剂，(d)将汞氧化促进剂施用于活性炭颗粒的至少一部分的至少部分外表面上，和(e)将疏水剂施用于活性炭颗粒的至少一部分的至少部分外表面上。
在上面概述的方法的第三实施方式中，该方法包括下述步骤：(a)提供多个活性炭颗粒，(b)提供处理组合物，和(c)将处理组合物施用于活性炭颗粒的至少一部分的至少部分外表面上。所述处理组合物包括(i)疏水剂和(ii)汞氧化促进剂。
在上述方法的每个实施方式中，活性炭颗粒可以是任何合适的活性炭颗粒，包括上面所述的与第一和第二实施方式有关的任意活性炭颗粒。同样，疏水剂和汞氧化促进剂可以是任何合适的疏水剂和汞氧化促进剂，包括上面所述的与第一和第二实施方式有关的那些。此外，疏水剂和汞氧化促进剂可以任何合适的量使用，包括上面所述的与第一和第二实施方式有关的那些量。
疏水剂、汞氧化促进剂和处理组合物可利用任何合适的技术施加于活性炭颗粒。为了促进这些剂或处理组合物的施用，疏水剂、汞氧化促进剂和处理组合物通常以液态形式提供。利用液体形式能促进剂和/或组合物的处理并允许剂和/或组合物提供若干技术被施用于活性炭颗粒。例如，通过将活性炭颗粒的至少一部分浸入试剂和/或组合物中，可将疏水剂、汞氧化促进剂和/或处理组合物施用于活性炭颗粒。可选地，通过将剂和/或组合物喷涂到活性炭颗粒上，可施用疏水剂、汞氧化促进剂和/或处理组合物。在此类施用方法中，试剂和/或处理组合物可以简单液流形式喷洒或者试剂和/或处理组合物可以雾化形式或气溶胶形式喷洒。此外，在此类施用方法中，活性炭颗粒可通过任何合适的工具被传递至喷雾。例如，活性炭颗粒可以流化态传递至喷雾，诸如通过流化床产生的流化态。活性炭颗粒还可以被置于鼓中，当颗粒被喷洒时该鼓旋转。通过这些技术中的每一种产生的活性炭颗粒的流化和/或移动有助于更均匀地将剂和/或组合物施用于活性炭颗粒。
优选地，试剂和/或处理组合物以喷雾或细雾气溶胶的形式施用，相信这些条件提供更均匀的活性炭颗粒处理。相信适宜的喷雾或细雾粒径至少部分取决于要被处理的活性炭颗粒的大小。优选地，喷雾或细雾粒径不大于要被处理的活性炭颗粒尺寸的约2至约5倍。因此，对于平均尺寸约10μm至约50μm的活性炭颗粒而言，喷雾或细雾的平均粒径为约5μm至约200μm或约20μm至约100μm。
相信上述活性炭颗粒以及由上述方法制备的颗粒在工业过程中作为化学吸附剂具有超出性能改进之外的其它优势。煤燃烧产生的飞灰可用作混凝土混合物的填料和粘合剂。然而，通常已知的是未处理的活性炭能够吸收混凝土混合物中所用的添加剂，诸如空气夹带添加剂(一种或多种)，其将对混凝土的所需性能有不利影响(例如，对混凝土的冻融稳定性有不利影响)。这些有害作用限制了活性炭注入在意图将飞灰销售用于混凝土的那些方法中的应用。但是相信上述活性炭颗粒将吸收混凝土混合物中较少的添加剂(例如，空气夹带添加剂)，从而最小化通常与使用含活性炭飞灰相关的副作用。因此，相信上述活性炭颗粒将能够使活性炭注入更广泛地与那些意图将飞灰销售用于混凝土的方法结合应用。
利用过滤器降低烟道气中的重金属的方法包括使温度为至少250℉且含有重金属的烟道气穿过上述过滤器，其中离开过滤器的气体具有较低的元素重金属含量，这是因为至少部分重金属转化为卤化金属而且至少部分重金属被经处理的活性炭颗粒吸附。重金属优选为汞。纺织品可以任何已知的制造方法制造。可将化学品(chemistry)以已知的方式应用于纺织品，优选以保留显著部分的纺织品透气性方式应用。
在一个实施方式中，通过泡沫涂布化学品将经处理的活性炭颗粒施用于第一纺织品第二侧。可使用本领域技术人员已知的任何发泡方法。在示例性泡沫涂布方法中，将吸附剂(通常以颗粒或水悬液的形式)、产卤剂、粘合剂(典型以胶乳乳液或分散体的形式)和其它人性组分诸如发泡剂和流变改性剂合并，并且边注入空气边搅动，产生具有相对均匀地嵌入全部混合物的细小气泡的混合物。混合物的密度通常用于估计和监控所注入的空气量。发泡混合物通常具有0.02g/cm3至约0.8g/cm3、优选0.1g/cm3-0.4g/cm3的密度。发泡混合物通过涂布、挤出或本领域技术人员已知的其它已知方法施用于纺织品基材。施用之后，优选在升高的温度下干燥气泡混合物以去除水和捕获的空气。发泡涂层允许包含足够量的经处理的活性炭颗粒而不会显著降低透气性。在一个实施方式中，使用具有能够在其中捕获很多气泡的粘度的化学品来产生泡沫，然后将该化学品铺展到材料上，并用刮刀或刀片使仅所需量的材料进入固化炉中。当化学品固化时，所捕集的空气变成孔隙，有助于材料的透气性。
在一个实施方式中，可在聚丙烯酸和磺酸化烷基芳族表面活性剂存在下在机械搅拌下将粒径为约1微米至约100微米的煤基活性炭粉末悬浮在水中。固含量为20％～40％的悬浮液可以这种方式制备。然后可使活性炭悬浮液任选与增稠剂或发泡剂(诸如硬脂酸铵和胺氧化物表面活性剂)组合。然后在容器内将混合物打成泡沫状，使夹带气泡的发泡混合物发泡，或者经过发泡装置(打泡机)进行处理，提供发泡混合物。随后通过涂布、喷涂或挤出将混合物施用于纺织品层的表面。然后在升高的温度下干燥具有发泡混合物的纺织品，以去除夹带的空气和水，用于过滤介质。
在一个实施方式中，将第一纺织品100第一侧100a(其通常形成过滤器的最外表面)烧焦(singed)。这表示外表面被暴露于明火从而使小纤维因纺织品100第一侧上的温度和火焰而被去除。这在纺织品100的第一侧上留下了稍微粗糙触感的表面；因此，使得过滤器在反向脉冲清洗时更易于释放粉尘层(dust cake)。
在一个优选实施方式中，过滤器10构造为使用纺织品100的袋。纺织品100被缝合或超声焊接为袋，这样第一侧(没有经处理的活性炭颗粒)暴露在袋的外侧上。过滤器10通常构造为4～20ft的长度和4～36英寸的直径。然后将多个袋组装成袋集尘室。袋的位置使得在反向脉冲清洗时能够容易地收集所释放的粉尘层。袋集尘室中袋的数目的设置使得所需的空气体积在该袋集尘室中被清洗。通常需要很多袋集尘室以处理大动力设施中所产生的大量烟道气。通常，脏空气将进入含12～98(>10,000)之间的大量袋的袋集尘室中。空气将被拉入悬挂的袋中，而干净空气将从袋内部被拉出袋集尘室上部。
下述实施例进一步阐述了上述主题，但是其当然不应以任何方式解释为限制其范围。
实施例
实施例1：
通过掺合以下物质形成发泡混合物：
40g RF264-C，40％固体的活性炭细粉分散体，来自Apexical，
2g Daikin Unidyne TG 5601，氟碳防水乳液，
5g NaBr
38g Polon MF-56，硅树脂乳液，来自Shin-Etsu，作为粘合剂和疏水剂，
3g Unifroth 529，发泡剂，和
15g去离子水。
将发泡混合物刮涂在100％PPS(聚苯硫醚)非织造织物和100％PET(聚酯)非织造织物的一侧上，然后将二者各自在约320℉的对流炉中干燥。硅酮聚合物用作粘合剂、PET和PPS纤维的热防护涂层和对排放污染物(诸如水、SO3或硫酸)冷凝物的防护剂，以使活性炭不含液体冷凝物和允许其以最大机会吸附汞和有机污染物。丙烷引燃剂(lighter)用于测试非织造织物熔融并燃尽的倾向。在无涂层的情况下，非织造织物在几秒内燃尽。明显可见PPS和PET纤维熔融，并且因火焰而产生洞。当将同样的火焰暴露于各非织造织物(PPS和PET)的涂布侧时，未观察到表面熔融。事实上，非涂布侧(无涂层，但是未直接暴露于火焰)上的PPS纤维熔融，而涂布侧仍然是完整的。非织造织物的涂布侧能够耐受热颗粒和火星的侵袭，而不会对过滤器招致任何损害，这是使用无涂层的PPS和PET纺织品所不能实现的。
上述涂布织物可用作袋集尘室过滤织物，或者可用作袋集尘室过滤织物之上的其它层。当用于吸附汞一段时间后织物中活性炭的吸附容量减小时，可替换涂布织物。
实施例#2-(预见性)
实施例1所述的制剂可用于涂布或浸渍针织织物以形成经处理的针织织物。可将所述织物制成能容易地配合于现有过滤袋或折叠过滤器的可拉伸管或其它结构。该针织织物还能够容易地从现有过滤器中移除。例如，在反向空气滤袋(reverse air filter bag)构造中，针织管可安置在现有玻璃纤维滤袋的外部上，以提供汞吸附容量。因为粉尘颗粒和滤饼通常被捕获在袋内，因此针织织物管免受粉尘累积。针织织物管在使用后还可容易地去除。
取决于具体最终用途环境，针织织物基材可由任何纤维或纤维混合制得。例如，聚酯、PPS、芳族聚酰胺、聚恶二唑、FR人造纤维、玻璃纤维及其任何掺合物可用于构造针织织物。
实施例#3-(预见性)
类似于实施例2，机织或非织造织物可用实施例#1所述的涂料浸渍。经处理的机织或非织造织物可被缝合结合或层压至常规过滤介质以提供汞吸附容量。该织物还可用作过滤装置中的单独衬里层、***物或套筒。在另一实施方式中，经处理过滤介质可结合ACI方法协同使用，其中ACI中的活性炭优选为溴化的。与活性炭一起使用的溴试剂可进一步被捕捉或吸附在过滤介质上，以进一步改进汞氧化的效率。过滤介质可进一步用过滤膜(诸如膨胀型PTFE膜)层压。还考虑了用上述处理组合物中的至少一种处理膜。本发明所用的过滤器还可进一步处理或洗涤，以便在处置前去除危险的含汞化学品。处理或洗涤步骤可包括热碱洗、热酸洗、溶剂萃取等。
本文中所引用的所有参考文件(包括公开出版物、专利申请和专利)均通过引用并入本文，其程度如同每篇参考文件被独立和明确地表明通过引用并入本文并以其整体在本文中述及一样。
除非在本文中另外指明或者在上下文中明显相悖，在描述本申请主题的上下文下术语“一/一个/一种”和“所述/该”以及类似指示词的使用(尤其是在所附权利要求的上下文中)被解释为涵盖单数和复数。除非另外标明，术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”被解释为开放式术语(即，表示“包括但不限于”)。除非在本文中另外表明，本文中数值范围的说明仅意图用作独立地涉及落入该范围内的每个单独的值的缩写方法，且每个单独的值均包含在本说明书中，就如同其在本文中被独立地述及一样。除非在本文中另外表明或者在上下文中明显相悖，本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序实施。除非另外要求，本文所提供的任何和所有例子或示例性语言(例如，“诸如”)仅意图更好地举例说明本申请的主题，而不是对主题的范围施加限制。说明书中的任何语言均不应被解释为表明任何未被要求的元素对本文所述主题的实施来说是重要的。
在本文中描述了本申请主题的优选实施方式，包括发明人所知的实施所要求保护的主题的最佳方式。对于本领域技术人员来说，当阅读前述说明时那些优选实施方式的变体可变得显而易见。发明人期望本领域技术人员能恰当地采用这些变体，并且发明人意图使本文所描述的主题能以有别于本文所具体描述的方式实施。因此，本申请的公开内容包括专利法所允许的本文所附权利要求中所述主题的所有修改和等价形式。此外，除非在本文中另外表明或者在上下文中明显相悖，其所有变体中的上述元素的任何组合被涵盖在本申请公开内容中。

Claims (16)

1.过滤器，包括具有第一侧和第二侧的第一纺织品，其中所述第一纺织品选自非织造织物、机织物和针织物，且其中所述第一纺织品具有约1～200cfm的透气性；且其中所述第一纺织品的至少一侧包括经处理的活性炭颗粒，其中所述经处理的活性炭颗粒包括：
(a)多个活性炭颗粒，所述活性炭颗粒具有外表面；
(b)选自下述的疏水剂：成膜氟碳聚合物、硅酮、烷基硅烷、蜡及其混合物，所述疏水剂的至少一部分被布置在所述活性炭芯的至少部分外表面上；
(c)汞氧化促进剂；和
(d)任选地，粘合剂。
2.如权利要求1所述的过滤器，其中所述第一纺织品的第二侧包括所述经处理的活性炭颗粒。
3.如权利要求1所述的过滤器，其中所述经处理的活性炭颗粒包括粘合剂，所述粘合剂被布置在所述活性炭颗粒中至少一部分的至少部分外表面上。
4.如权利要求1所述的过滤器，其中所述疏水剂是包含源于选自以下的单体的重复单元的成膜氟碳聚合物：氟化丙烯酸酯单体、氟化丙烯酰胺单体、氟化乙烯单体、氟化多元醇、氟化聚异氰酸酯及其混合物。
5.如权利要求1所述的过滤器，其中所述汞氧化促进剂的一部分被布置在所述活性炭芯的至少部分外表面上。
6.如权利要求1所述的过滤器，其中所述汞氧化促进剂选自氯化脂族化合物、溴化脂族化合物及其混合物。
7.如权利要求1所述的过滤器，其中所述过滤器还包含在所述第一纺织品第一侧上的膨胀型聚四氟乙烯膜。
8.袋集尘室，包括多个如权利要求1所述的过滤器。
9.减少烟道气中重金属的方法，包含下述步骤：
(a)提供多个活性炭颗粒，所述活性炭颗粒具有外表面；
(b)提供选自下述的疏水剂：成膜氟碳聚合物、硅酮、烷基硅烷、蜡及其混合物；
(c)提供汞氧化促进剂；
(d)将所述疏水剂施加于所述活性炭颗粒中至少一部分的至少部分外表面上；和
(e)将所述汞氧化促进剂施加于所述活性炭颗粒中至少一部分的至少部分外表面上，形成经处理的活性炭颗粒；
(f)提供具有第一侧和第二侧的第一纺织品，其中所述第一纺织品选自非织造织物、机织物和针织物，且其中所述第一纺织品具有约1～200cfm的透气性；
(g)将所述经处理的活性炭颗粒施加于所述第一纺织品的至少一侧，形成过滤器；和
(h)使温度为至少250℉且含有重金属的烟道气通过所述过滤器。
10.如权利要求9所述的方法，还包括将粘合剂施加于所述活性炭颗粒中至少一部分的至少部分外表面上。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述疏水剂是包含源自选自下述的单体的重复单元的成膜氟碳聚合物：氟化丙烯酸酯单体、氟化丙烯酰胺单体、氟化乙烯单体、氟化多元醇、氟化聚异氰酸酯及其混合物。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述汞氧化促进剂选自溴化铵、溴化锰、溴化钠、卤元素物种及其混合物。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述汞氧化促进剂选自氯化脂族化合物、溴化脂族化合物及其混合物。
14.如权利要求9所述的方法，其中步骤d)发生于步骤e)之前。
15.如权利要求9所述的方法，其中步骤e)发生于步骤d)之前。
16.如权利要求9所述的方法，其中步骤d)和e)同时发生。
CN201380063049.5A 2013-01-03 2013-12-31 用于去除重金属的过滤器 Pending CN104853828A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361748570P 2013-01-03 2013-01-03
US61/748,570 2013-01-03
PCT/US2013/078447 WO2014107448A1 (en) 2013-01-03 2013-12-31 Filter for removal of heavy metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104853828A true CN104853828A (zh) 2015-08-19

Family

ID=49998719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380063049.5A Pending CN104853828A (zh) 2013-01-03 2013-12-31 用于去除重金属的过滤器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9138684B2 (zh)
CN (1) CN104853828A (zh)
WO (1) WO2014107448A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111867701A (zh) * 2018-03-14 2020-10-30 三菱重工业株式会社 滤布、袋式过滤器、具备其的气体处理设备、以及滤布的制造方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10307710B2 (en) * 2013-04-16 2019-06-04 Carbonxt, Inc. Systems and methods for post combustion mercury control using sorbent injection and wet scrubbing
US9821271B2 (en) * 2014-08-28 2017-11-21 Wuji Yin Gas purification agent and method of using the same
FR3027926B1 (fr) * 2014-10-29 2017-04-21 Ntp Procede de realisation d'un complexe non-tisse/particules actives et complexe obtenu par ce procede
US9827551B2 (en) * 2015-02-27 2017-11-28 W. L. Gore & Associates, Inc. Flue gas purification system and process using a sorbent polymer composite material
DE102015113213A1 (de) * 2015-07-25 2017-01-26 BLüCHER GMBH Neuartiges textiles Schutzmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2017070526A1 (en) * 2015-10-22 2017-04-27 Graver Technologies Llc Treated activated carbon for removal of airborne organic and inorganic contaminants
CN105854413B (zh) * 2016-03-21 2018-02-13 重庆再升科技股份有限公司 一种医用输液注器具所用空气过滤材料的制备方法
WO2019046882A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Macquarie University CAPTURE OF MERCURY GASEOUS
GB201803923D0 (en) * 2018-03-12 2018-04-25 Johnson Matthey Plc Compositions
WO2019165566A1 (es) * 2018-06-22 2019-09-06 Comercializadora Innvento S.A. Artículo filtrante-absorbente multicapa que comprende una primera capa de un soporte poroso de carbón activado dispuesto sobre un fieltro no tejido de fibras de poliéster, una segunda capa de una película de polímero y una tercera capa de un agente activo; proceso para obtener dicho artículo; y uso del mismo
CN110745972A (zh) * 2018-07-24 2020-02-04 宝山钢铁股份有限公司 一种淬水槽的水循环处理***
CN114173905A (zh) 2019-05-13 2022-03-11 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 减少汞蒸气排放
US20210039037A1 (en) * 2019-08-08 2021-02-11 Calgon Carbon Corporation Sorbent devices for air intakes
EP4304759A1 (en) * 2021-03-12 2024-01-17 3M Innovative Properties Company Fluorinated fluid conditioning system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040074391A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-22 Vincent Durante Filter system
WO2005082219A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-09 Eurofilters N.V. Adsorbens, staubsammelraum sowie verfahren zur geruchsadsorption
CN1698949A (zh) * 2005-03-31 2005-11-23 桐乡市健民过滤材料有限公司 用于吸附净化的过滤材料
CN1929897A (zh) * 2004-03-15 2007-03-14 勒瓦研究开发股份有限公司 减少烟道气中重金属的方法
US7494632B1 (en) * 2006-07-12 2009-02-24 The United State Of America As Represented By The United States Department Of Energy Mercury sorbent delivery system for flue gas
CN101472668A (zh) * 2006-05-11 2009-07-01 康宁股份有限公司 活性炭蜂窝状催化剂床及其生产方法
CN102046269A (zh) * 2008-05-30 2011-05-04 康宁股份有限公司 包含金属硫化物的流通式吸着剂
WO2012009521A2 (en) * 2010-07-14 2012-01-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Filtration media and applications thereof
CN102405101A (zh) * 2009-04-20 2012-04-04 康宁股份有限公司 含活性炭的涂覆基材的制备和使用方法以及由此制得的产品
US20120115716A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 Benedict Yorke Johnson Surface Modified Activated Carbon Sorbent

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE392582B (sv) 1970-05-21 1977-04-04 Gore & Ass Forfarande vid framstellning av ett porost material, genom expandering och streckning av en tetrafluoretenpolymer framstelld i ett pastabildande strengsprutningsforfarande
US4110392A (en) 1976-12-17 1978-08-29 W. L. Gore & Associates, Inc. Production of porous sintered PTFE products
PL2482970T3 (pl) 2009-09-28 2019-01-31 Calgon Carbon Corporation Formulacja sorbentu do usuwania rtęci z gazów spalinowych
US20130195740A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Shulong Li Filter for removal of heavy metals
US20140014876A1 (en) 2012-07-10 2014-01-16 Milliken & Company Activated carbon articles and compositions and process for producing the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040074391A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-22 Vincent Durante Filter system
WO2005082219A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-09 Eurofilters N.V. Adsorbens, staubsammelraum sowie verfahren zur geruchsadsorption
CN1929897A (zh) * 2004-03-15 2007-03-14 勒瓦研究开发股份有限公司 减少烟道气中重金属的方法
CN1698949A (zh) * 2005-03-31 2005-11-23 桐乡市健民过滤材料有限公司 用于吸附净化的过滤材料
CN101472668A (zh) * 2006-05-11 2009-07-01 康宁股份有限公司 活性炭蜂窝状催化剂床及其生产方法
US7494632B1 (en) * 2006-07-12 2009-02-24 The United State Of America As Represented By The United States Department Of Energy Mercury sorbent delivery system for flue gas
CN102046269A (zh) * 2008-05-30 2011-05-04 康宁股份有限公司 包含金属硫化物的流通式吸着剂
CN102405101A (zh) * 2009-04-20 2012-04-04 康宁股份有限公司 含活性炭的涂覆基材的制备和使用方法以及由此制得的产品
WO2012009521A2 (en) * 2010-07-14 2012-01-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Filtration media and applications thereof
US20120115716A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 Benedict Yorke Johnson Surface Modified Activated Carbon Sorbent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111867701A (zh) * 2018-03-14 2020-10-30 三菱重工业株式会社 滤布、袋式过滤器、具备其的气体处理设备、以及滤布的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014107448A1 (en) 2014-07-10
US9138684B2 (en) 2015-09-22
US20140186243A1 (en) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104853828A (zh) 用于去除重金属的过滤器
US8715391B2 (en) High temperature filter
JP5470850B2 (ja) 濾材およびフィルターユニット
US8728217B2 (en) Filtration media and applications thereof
TWI549737B (zh) 過濾介質及其應用
JP5006346B2 (ja) ファインファイバーと反応性、吸着性または吸収性微粒子とを含むウェブ
JP3618761B2 (ja) 触媒フィルター材料とその製造方法
JP5875180B2 (ja) ナノウェブ層を有する改良型濾材
US8366816B2 (en) Adsorption filter material with integrated particle- and/or aerosolfiltering function and its use
JP6751146B2 (ja) 触媒フィルタ材料
US20130195740A1 (en) Filter for removal of heavy metals
JP7382455B2 (ja) 触媒的混合マトリックス膜層を含む多層複合体
JP2003509246A (ja) 化学的に活性なフィルター材料
KR20110094014A (ko) 필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정
KR20240054377A (ko) 다공성 멤브레인을 포함하는 필터 백
Mukhopadhyay Composite nonwovens in filters: Applications
US9446351B2 (en) Filtration medium and process for filtering a fluid stream
JP4747570B2 (ja) 濾材
JP2002292214A (ja) 難燃性除塵フィルター
JPH08192017A (ja) 耐久性向上濾過布
JPH0257332A (ja) フェルト積層体
CS264945B1 (cs) Filtračně sorpční netkaná textilie pro čištění plynných médií
JP2006199043A (ja) 集塵効率の優れた積層体
JP2009178669A (ja) エアフィルター用濾材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150819