EP0854751B1

Catalytic filter material and method of making same

Abstract

The present invention is an improved catalytic filter material for use in removing contaminants such as NOx from a fluid stream. The filter of the present invention employs composite fibers of expanded polytetrafluoroethylene (PTFE) filled with catalytic particles. The composite fibers are chopped into staple fibers and made into a felt material. Preferably, the felt material is then laminated on at least one side with a protective microporous membrane. The combined filter removes both macro-particles, such as dust, from the filter stream before the dust can clog active catalytic sites and effectively catalytically coverts undesirable contaminants in the fluid stream to acceptable end products.

EP0854751B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

Term ended

Expired 7 June 2016, 10.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

16 claims: 16 independent, 0 dependent

  1. 1
    A catalytic filter for use in a fluid stream that comprises:multiple fibers, each comprising catalytic particles attached to nodes and fibrils within a fibrillated polymer,the multiple fibers of fibrillated polymer and catalytic particles combined to form a coherent catalytic filter material;a sheet of microporous membrane mounted on at least one side of the coherent catalytic filter material, the sheet having a pore structure sufficiently small enough to serve as a barrier to isolate particles in the fluid stream away from the catalytic filter material. Katalytischer Filter zur Verwendung in einem Fluidstrom, der umfasst: mehrere Fasern, die jeweils katalytische Partikel umfassen, die an Knoten und Fäserchen innerhalb eines Feinfaserpolymers angebracht sind;wobei die mehreren Fasern des Feinfaserpolymers und die katalytischen Partikel kombiniert sind, um ein kohärentes katalytisches Filtermaterial zu bilden;eine Lage einer mikroporösen Membran, die an wenigstens einer Seite des kohärenten katalytischen Filtermaterials befestigt ist, wobei die Lage eine Porenstruktur aufweist, die ausreichend klein genug ist, um als Barriere zu dienen, um Partikel in dem Fluidstrom von dem katalytischen Filtermaterial zu isolieren. Un filtre catalytique pour utilisation dans un écoulement de fluide, comprenant : une pluralité de fibres, chacune comprenant des particules catalytiques attachées à des noeuds et à des fibriles dans un polymère fibrillé ;la pluralité de fibres en polymère fibrillé et les particules catalytiques sont combinées pour former un matériau filtrant catalytique cohérent ;une feuille de membrane microporeuse, montée sur au moins une face du matériau filtrant catalytique cohérent, la feuille ayant une structure poreuse suffisamment petite pour servir de barrière, afin d'isoler les particules situées dans l'écoulement de fluide, pour les maintenir à distance du matériau filtrant catalytique.
  2. 2
    Katalytisches Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem das kohärente katalytische Filtermaterial mehrere Fasern umfasst, die zu einem katalytischen, gewebten Gewebe verwoben sind. Le matériau filtrant catalytique selon la revendication 1, dans lequel le matériau filtrant catalytique cohérent comprend une pluralité de fibres tissées, en un textile tissé catalytique. The catalytic filter material of claim 1 wherein the coherent catalytic filter material comprises multiple fibers woven into a catalytic woven fabric.
  3. 3
    Katalytisches Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem das kohärente katalytische Filtermaterial mehrere geschichtete Fasern umfasst, die in der Form eines katalytischen Filzes aneinander haften. Le matériau filtrant catalytique selon la revendication 1, dans lequel le matériau filtrant catalytique cohérent comprend une pluralité de fibres artificielles et synthétiques à filer, mises en adhésion ensemble sous la forme d'un feutre catalytique. The catalytic filter material of claim 1 wherein the coherent catalytic filter material comprises multiple staple fibers adhered together in the form of a catalytic felt.
  4. 4
    Katalytisches Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem der Filz einen leichten Baumwollstoff mit den darin vernähten, geschichteten Fasern umfasst. Le matériau filtrant catalytique selon la revendication 1, dans lequel le feutre comprend une mousseline, les fibres artificielles et synthétiques à filer y étant aiguilletées. The catalytic filter material of claim 1 wherein the felt comprises a scnm with the staple fibers needled therein.
  5. 5
    Katalytisches Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem die mikroporöse Membran darin katalytische Partikel aufweist. Le matériau filtrant catalytique selon la revendication 1, dans lequel la membrane microporeuse comprend en son sein des particules catalytiques. The catalytic filter material of claim 1 wherein the microporous membrane includes catalytic particles therein.
  6. 6
    A catalytic filter for use in a fluid stream that comprises:multiple fibers, each comprising catalytic particles attached to nodes and fibrils within a fibrillated polymer,wherein the multiple fibers of fibrillated polymer and catalytic particles are combined to form a coherent catalytic filter material, the coherent filter material having a thickness of at least 1 mm. Katalytischer Filter zur Verwendung in einem Fluidstrom, der umfasst: mehrere Fasern, die jeweils katalytische Partikel umfassen, die an Knoten und Fäserchen in einem Feinfaserpolymer angebracht sind;wobei die mehreren Fasern des Feinfaserpolymers und die katalytischen Partikel kombiniert sind, um ein kohärentes katalytisches Filtermaterial zu bilden, wobei das kohärente Filtermaterial eine Dicke von wenigstens 1 mm aufweist. Un filtre catalytique pour utilisation dans un écoulement de fluide, comprenant : une pluralité de fibres, comprenant chacune des particules catalytiques, attachées à des noeuds, et des fibriles dans un polymère fibrillé;dans lequel la pluralité de fibres de polymère fibrillé et de particules catalytiques sont combinées pour former un matériau filtrant catalytique cohérent, le matériau catalytique cohérent ayant une épaisseur d'au moins 1 mm.
  7. 7
    Katalytischer Filter nach Anspruch 1 oder 6, bei dem wenigstens eine adsorptive Lage in dem Filter enthalten ist. Le filtre catalytique selon la revendication 1 ou la revendication 6, au moins une couche absorbante étant incluse dans le filtre. The catalytic filter of claim 1 or claim 6 at least one sorptive layer is included in the filter.
  8. 8
    Katalytischer Filter nach Anspruch 6, der umfasst:eine Lage einer mikroporösen Membran, die an wenigstens einer Seite des kohärenten katalytischen Filtermaterials befestigt ist, wobei die Lage eine Porenstruktur aufweist, die ausreichend klein genug ist, um als Barriere zu dienen, um Partikel in dem Fluidstrom von dem katalytischen Filtermaterial zu isolieren. Le filtre catalytique selon la revendication 6, comprenant : une feuille de membrane microporeuse montée sur au moins une face du matériau filtrant catalytique cohérent, la feuille ayant une structure poreuse, suffisamment petite pour servir de barrière afin d'isoler des particules de l'écoulement de fluide, pour les maintenir à distance du matériau filtrant catalytique. The catalytic filter of claim 6 that comprises: a sheet of microporous membrane mounted on at least one side of the coherent catalytic filter material, the sheet having a pore structure sufficiently small enough to serve as a barrier to isolate particles in the fluid stream away from the catalytic filter material.
  9. 9
    Katalytischer Filter nach Anspruch 8, bei dem die mikroporöse Membran darin katalytische Partikel aufweist. Le filtre catalytique selon la revendication 8, dans lequel la membrane microporeuse comprend en son sein des particules catalytiques. The catalytic filter of claim 8 wherein the microporous membrane includes catalytic particles therein.
  10. 10
    Katalytischer Filter nach Anspruch 5 oder 9, bei dem die mikroporöse Membran darin adsorptive Partikel aufweist. Le filtre catalytique selon la revendication 5 ou la revendication 9, dans lequel la membrane microporeuse comprend en son sein des particules absorbantes. The catalytic filter of claim 5 or claim 9 wherein the microporous membrane includes sorptive particles therein.
  11. 11
    A method for producing a catalytic filter material that comprises:providing a membrane comprising catalytic particles and fibrillated polymer having polymeric nodes and fibrils, wherein the catalytic particles are attached to the nodes and fibrils;towing the membrane into multiple fibers;combining the multiple fibers into a coherent catalytic filter material. Un procédé de fabrication d'un matériau filtrant catalytique, comprenant : la fourniture d'une membrane comprenant des particules catalytiques et du polymère fibrillé ayant des noeuds polymères et des fibriles, dans lequel les particules catalytiques sont attachées aux noeuds et aux fibriles ;la transformation de la membrane en une pluralité de fibres ;la combinaison de la pluralité de fibres en un matériau filtrant catalytique cohérent ;Verfahren zum Herstellen eines katalytischen Filtermaterials, das umfasst: Bereitstellen einer Membran, die katalytische Partikel umfasst, und eines Feinfaserpolymers, das Polymerknoten und -fäserchen aufweist, wobei die katalytischen Partikel an den Knoten und Fäserchen angebracht sind,Ziehen der Membran in mehrere Fasern,Kombinieren der mehreren Fasern zu einem kohärenten katalytischen Filtermaterial.
  12. 12
    Le procédé selon la revendication 11, comprenant en outre :le montage d'une feuille de membrane microporeuse sur au moins une face du matériau filtrant catalytique cohérent, la feuille ayant une structure poreuse suffisamment petite pour servir de barrière afin de séparer des particules pour les maintenir à distance du matériau filtrant catalytique ;le placement du filtre en un écoulement de fluide, la feuille de membrane microporeuse étant orientée en une position amont de l'écoulement, pour protéger le matériau filtrant catalytique des particules mises en suspension dans l'écoulement de fluide. The method of claim 11 that further comprises: mounting a sheet of microporous membrane on at least one side of the coherent catalytic filter material, the sheet having a pore structure sufficiently small enough to serve as a barrier to separate particles away from the catalytic filter material;placing the filter in a fluid stream, with the microporous membrane sheet oriented in an up stream position to protect the catalytic filter material from the particles suspended in the fluid stream. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Befestigen einer Lage einer mikroporösen Membran an wenigstens einer Seite des kohärenten katalytischen Filtermaterials, wobei die Lage eine Porenstruktur aufweist, die ausreichend klein genug ist, um als Barriere zu dienen, um Partikel von dem katalytischen Filtermaterial zu isolieren;Anordnen des Filters in einem Fluidstrom, wobei die mikroporöse Membranlage in einer Position stromaufwärts orientiert ist, um das katalytische Filtermaterial von in dem Fluidstrom suspendierten Partikeln zu schützen.
  13. 13
    Le procédé selon la revendication 12, comprenant en outre la fourniture, en tant que feuille de membrane microporeuse, d'un polymère, au sein duquel sont incorporées des particules. The method of claim 12 that further comprises providing as the sheet of microporous membrane a polymer having catalytic particles embedded therein. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst, als die Lage einer mikroporösen Membran ein Polymer bereitzustellen, das darin eingebettet katalytische Partikel aufweist.
  14. 14
    Le procédé selon la revendication 11, comprenant en outre :le découpage des fibres pour former des fibres artificielles et synthétiques à filer ;etla combinaison des fibres artificielles et synthétiques à filer dans le matériau filtrant catalytique, par aiguilletage des fibres artificielles et synthétiques à filer en un matériau support, pour former un feutre. The method of claim 11 that further comprises: cutting the fibers to form staple fibers;andcombining the staple fibers into the coherent catalytic filter material by needling the staple fibers into a backing material to form a felt. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Schneiden der Fasern, um geschichtete Fasern zu bilden, undKombinieren der geschichteten Fasern zu dem kohärenten katalytischen Filtermaterial, indem die geschichteten Fasern in ein Stützmaterial eingenäht werden, um einen Filtz zu bilden.
  15. 15
    Le procédé selon la revendication 11, comprenant en outre :le tissage de la pluralité de fibres en le matériau filtrant catalytique cohérent, pour former un textile catalytique tissé. The method of claim 11 that further comprises: weaving the multiple fibers into the coherent catalytic filter material so as to form a woven catalytic fabric. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Verweben der mehreren Fasern zu dem kohärenten katalytischen Filtermaterial, um so ein gewebtes katalytisches Gewebe herzustellen.
  16. 16
    Le procédé selon la revendication 11, comprenant en outre :la fourniture d'au moins une couche absorbante ;etle montage de la couche absorbante dans le filtre. The method of claim 11 that further comprises: providing at least one sorptive layer, andmounting the sorptive layer in the filter. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Bereitstellen wenigstens einer adsorptiven Lage;undBefestigen der adsorptiven Lage in dem Filter.
Independent claims16