特表 2023-525427 異物を運ぶガス流の乾式ろ過のための方法、及び異物を運ぶ未処理ガスを浄化するためのろ過装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-16

(54)【発明の名称】異物を運ぶガス流の乾式ろ過のための方法、及び異物を運ぶ未処理ガスを浄化するためのろ過装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/30 20060101AFI20230609BHJP

   B01J 20/04 20060101ALI20230609BHJP

   B01J 20/10 20060101ALI20230609BHJP

   B01J 20/28 20060101ALI20230609BHJP

【ＦＩ】

B01D46/30 Z

B01J20/04 C

B01J20/10 C

B01J20/28 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022546077

(86)(22)【出願日】2021-01-14

(85)【翻訳文提出日】2022-09-20

(86)【国際出願番号】 EP2021050704

(87)【国際公開番号】W WO2021151681

(87)【国際公開日】2021-08-05

(31)【優先権主張番号】102020102036.8

(32)【優先日】2020-01-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(31)【優先権主張番号】102020103982.4

(32)【優先日】2020-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(31)【優先権主張番号】102020112856.8

(32)【優先日】2020-05-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506195893

【氏名又は名称】ヘルディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング フィルターテヒニーク

(74)【代理人】

【識別番号】100154612

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】ヘルディング ヴァルター

(72)【発明者】

【氏名】ヘルディング ウルス

(72)【発明者】

【氏名】ダンドルファー セバスティアン

(72)【発明者】

【氏名】ハーイェク シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】ベトケ ディーノ

(72)【発明者】

【氏名】ラーベンシュタイン クラウス

(72)【発明者】

【氏名】レッシュ マキシミリアン

(72)【発明者】

【氏名】ゼアー トーマス

【テーマコード（参考）】

4D058

4G066

【Ｆターム（参考）】

4D058JA51

4D058JA62

4D058JB02

4D058JB05

4D058JB34

4D058RA12

4D058RA19

4G066AA43B

4G066AA71C

4G066BA09

4G066BA20

4G066BA38

4G066CA45

4G066CA46

4G066DA02

4G066EA11

(57)【要約】

特に、積層造形技術から生じる廃ガスを浄化するためのろ過装置における、異物を運ぶガス流（４４）の乾式ろ過のための方法であって、異物を含む未処理ガス流（４４）を、未処理ガス側と清浄ガス側を分離する少なくとも１つのフィルタ面を有するフィルタユニットの未処理ガス空間（１５）に供給するステップと、フィルタ面の下流のフィルタ面の未処理ガス側に位置する反応領域に、酸化剤（１１２）を供給するステップと、を備え、フィルタ面から除去された物質、及び／又は未処理ガス流（４４）に含まれる異物が、反応領域で酸化剤（１１２）と反応して酸化物含有異物を形成する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

特に、積層造形技術で生成される廃ガスを浄化するためのろ過装置における、異物を運ぶガス流（４４）の乾式ろ過のための方法であって、
異物を含む未処理ガス流（４４）を、未処理ガス側と清浄ガス側を分離する少なくとも１つのフィルタ面を有するフィルタユニット（１２）の未処理ガス空間（１５）に導くステップと、
前記フィルタ面の下流の前記フィルタ面の前記未処理ガス側に位置する反応領域に、酸化剤（１１２）を供給するステップと、を備え、
前記フィルタ面から除去された物質、及び／又は前記未処理ガス流（４４）に含まれる異物が、前記反応領域で前記酸化剤（１１２）と反応して酸化物含有異物を形成する、乾式ろ過のための方法。

【請求項2】

前記酸化剤は、空気又は酸素含有ガスであり、及び／又は、
前記反応領域は、前記未処理ガス空間（４４）の下流に位置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

反応時に生成される熱を取り除くために、伝熱流体が前記反応領域を通過することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記フィルタ面から除去された物質を受け取るように配置された凝集体収集領域（２４；９２）が設けられ、
前記フィルタ面に堆積した異物又は異物を含む凝集体が除去され、前記凝集体収集領域（２４；９２）に収集及び貯蔵されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記凝集体収集領域（２４；９２）は、第１閉鎖手段（９６）を備え、
前記第１閉鎖手段（９６）は、前記フィルタ面から除去された物質の除去のために、前記未処理ガス空間の下流の排出領域に関して前記未処理ガス空間（４４）を閉鎖するように、又は前記未処理ガス空間（４４）と前記排出領域との間の接続を確立するように制御され、
特に、前記排出領域は前記反応領域を含み、前記酸化剤（１１２）は前記排出領域に供給されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記排出領域は、前記フィルタ面から除去された物質の搬送方向で、前記第１閉鎖手段（９６）の下流に配置された第２閉鎖手段を備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。

【請求項7】

前記反応領域は、前記第１閉鎖手段（９６）と前記第２閉鎖手段の間に位置することを特徴とする、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記フィルタ面から除去された物質を搬送するための搬送部材、特にスクリューコンベヤ、回転バルブ、勾配及び／又は流動化装置が、前記反応領域に設けられ、
前記搬送部材は、特に、前記フィルタ面から除去された物質の搬送方向を反転できるように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記排出領域は、凝集体収集容器（９２）を備えることを特徴とする、請求項３乃至８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記凝集体収集容器（９２）は、前記反応領域を備え、及び／又は、
前記フィルタ面から除去された物質を移動するための少なくとも１つの部材、特にスクリューコンベヤ、流動化装置、前記凝集体収集容器（９２）の回動装置及び／又はミキサーが、前記凝集体収集容器（９２）に設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記反応領域は、温度制御可能であり、特に加熱及び／又は冷却可能であり、及び／又は、
前記反応領域は、異物と前記酸化剤との反応を開始するための点火装置を有し、及び／又は、
前記異物は自己発火性であり、及び／又は、
前記異物は、金属を含むか、又は金属であり、粒状、特にチップ状又は粉末状の構成を有し、特にチタン、アルミニウム、マグネシウム、それら元素の合金、構造鋼、焼入れ及び焼戻し鋼、及び／又は高合金ステンレス鋼であることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記未処理ガス流（４４）、前記フィルタ面、及び／又は前記反応領域に、ろ過助剤を供給するステップをさらに含み、
前記ろ過助剤は、異物の酸化剤、特に酸素との反応を抑制するように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記ろ過助剤は、無機材料、特に二酸化ケイ素をベースとする無機材料、又は炭酸カルシウムをベースとする無機材料であり、及び／又は、
前記ろ過助剤は、添加される際、粒状、特に粉末状の構成を有し、及び／又は、
前記ろ過助剤は、特に６００℃以上の温度、特に６５０℃以上の温度、特に７００℃以上の温度、特に７５０℃以上の温度、特に８００℃以上の温度、特に１０００℃までの温度、特に１２５０℃までの温度、特に１５００℃までの温度で、粒状構成を有する金属含有異物を凝集状態で結合するよう構成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記ろ過助剤は、１０～３０μｍ、好ましくは１５～２５μｍの平均粒子径を有し、及び／又は、
前記ろ過助剤は、６００℃以上、特に６５０℃以上、特に７００℃以上、特に７５０℃以上、特に８００℃以上、及び１０００℃まで、特に１２５０℃まで、特に１５００℃までの軟化点を有し、及び／又は、
前記ろ過助剤は、主成分として、発泡ガラスビーズ、ガラス粉末、二酸化ケイ素粒子、石英粉末、又はこれら物質の少なくとも２つの混合物の内の１つを含むことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。

【請求項15】

前記フィルタ面に堆積した異物を含む凝集体が除去され、凝集体収集領域（２４）に収集及び貯蔵され、前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域及び／又は前記反応領域には、ろ過助剤及び／又は酸化剤が付与されることを特徴とする、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域及び／又は前記反応領域へのろ過助剤及び／又は酸化剤の付与は、前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域及び／又は前記反応領域に、所定量の凝集体が存在するときに行われることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域及び／又は前記反応領域への前記酸化剤（１１２）の付与は、前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域へのろ過助剤の付与とタイミングを合わせた関係で行われ、
特に、前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域及び／又は前記反応領域へのろ過助剤の付与に先行して、又は、前記凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は前記排出領域及び／又は前記反応領域へのろ過助剤の付与に続いて行われることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

異物を運ぶ未処理ガスを浄化するためのろ過装置（１０）であって、
異物を含む未処理ガス流（４４）を供給可能な未処理ガス空間（１５）内に、未処理ガス側と清浄ガス側を分離する少なくとも１つのフィルタ面を有する少なくとも１つのフィルタエレメント（１４）と、
前記フィルタ面の下流の前記フィルタ面の前記未処理ガス側に位置する反応領域に、酸化剤（１１２）を供給するように適合された酸化剤供給手段と、を備え、
前記フィルタ面から除去された物質、及び／又は前記未処理ガス流（４４）に含まれる異物が、前記反応領域で前記酸化剤（１１２）と反応して酸化物含有異物を形成する、ろ過装置（１０）。

【請求項19】

前記酸化剤は、空気又は酸素含有ガスであり、及び／又は、
前記反応領域は、前記未処理ガス空間（４４）の下流に位置すること、及び／又は、
前記フィルタ面から除去された物質を受け取るように配置された凝集体収集領域（２４；９２）が設けられ、
前記フィルタ面に堆積した異物又は異物を含む凝集体が除去され、前記凝集体収集領域（２４；９２）に収集及び貯蔵されること、
前記凝集体収集領域（２４；９２）は、第１閉鎖手段（９６）を有し、当該第１閉鎖手段（９６）は、前記フィルタ面から除去された物質の除去のために、前記未処理ガス空間（４４）の下流の排出領域に関して前記未処理ガス空間（４４）を閉鎖するように、又は前記未処理ガス空間（４４）と前記排出領域との間の接続を確立するように制御できること、
特に前記排出領域は、前記反応領域を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のろ過装置（１０）。

【請求項20】

反応時に生成される熱を放散させるために、伝熱流体を前記反応領域に供給し、前記反応領域を通り流れた後に前記伝熱流体を排出するための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載のろ過装置（１０）。

【請求項21】

前記酸化剤供給手段は、前記排出領域に通じており、及び／又は、
前記排出領域は、前記フィルタ面から除去された物質の搬送方向において、前記第１閉鎖手段（９６）の下流に配置された第２閉鎖手段を備えることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載のろ過装置（１０）。

【請求項22】

前記反応領域は、前記第１閉鎖手段（９６）と前記第２閉鎖手段との間に位置することを特徴とする、請求項２１に記載のろ過装置（１０）。

【請求項23】

前記フィルタ面から除去された物質を搬送するための搬送部材、特にスクリューコンベヤ、回転バルブ、勾配及び／又は流動化装置が、前記反応領域に設けられ、
前記搬送部材は、特に、前記フィルタ面から除去された物質の搬送方向を反転できるように設計されていることを特徴とする、請求項１８乃至２２のいずれか一項に記載のろ過装置（１０）。

【請求項24】

少なくとも１つのフィルタエレメントを有するフィルタユニットを含む廃ガス排出領域（２５８）と、廃ガス出口（２１８）とを更に備え、
前記廃ガス排出領域（２５８）は、特に、前記少なくとも１つのフィルタエレメントに加圧空気パルスを加えるように適合した加圧ガス除去装置を備え、
前記廃ガス排出領域（２５８）は、特に、反応中に形成される残留物と過剰な酸化剤の混合物（１４６）がそこでろ過され、前記廃ガス出口（２１８）を通って排出されるように、特に設計されていることを特徴とする、請求項１８乃至２３のいずれか一項に記載のろ過装置（１０）。

【請求項25】

前記排出領域は、凝集体収集容器（９２）を備え、
前記凝集体収集容器（９２）は、特に前記反応領域を備え、及び／又は、
前記フィルタ面から除去された物質を移動するための少なくとも１つの部材、特にスクリューコンベヤ、流動化装置、前記凝集体収集容器（９２）の回動装置及び／又はミキサーが、前記凝集体収集容器（９２）に設けられていることを特徴とする、請求項１９乃至２４のいずれか一項に記載のろ過装置（１０）。

【請求項26】

前記反応領域は、温度制御可能であり、特に加熱及び／又は冷却可能であり、及び／又は、
前記反応領域は、異物と前記酸化剤（１１２）との反応を開始するための点火装置を備えることを特徴とする、請求項１８乃至２５のいずれか一項に記載のろ過装置（１０）。

【請求項27】

ろ過助剤を供給するためのろ過助剤供給ライン（８２）、及び／又は酸化剤を供給するための酸化剤供給ラインを有する、ろ過助剤供給装置を更に備え、
前記ろ過助剤供給ライン（８２）は、前記未処理ガス空間（１５）、前記未処理ガス空間（１５）の上流及び／又は下流の前記未処理ガス流（４４）、及び／又は前記反応領域、及び／又は前記凝集体収集容器（９２）に通じており、
前記ろ過助剤は、異物と酸化剤、特に酸素との反応を抑制するように構成されていることを特徴とする、請求項１８乃至２６のいずれか一項に記載のろ過装置（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異物を運ぶガス流の乾式ろ過のための方法、及び異物を運ぶ未処理ガスを浄化するためのろ過装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、異物や物体を含むガス（例えば塗装工場からの排気）の乾式ろ過方法が示されている。その方法において、異物を含む未処理ガスを充填する前に、フィルタ面にろ過助剤として石灰石粉末（ＣａＣＯ_３）が塗布されている。これにより、粘着性のある異物によるフィルタ孔の目詰まりを抑制できる。このように、異物と接触する前にフィルタ面を石灰石粉末でコーティングすることは、プレコーティング（プレコート）として知られている。プレコーティングは通常、湿式塗装工場からの排気の浄化に使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＷＯ２０１２／０３２００３Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、可燃性異物を含む未処理ガスを乾式フィルタによって、特に高い運転温度でろ過する際に、未処理ガス火災を防止又は抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

特に積層造形技術で生成される排気を浄化するためのろ過装置における、本発明による異物を運ぶガス流の乾式ろ過のための方法において、異物を含む未処理ガス流は、清浄ガス側から未処理ガス側を分離する少なくとも１つのフィルタ面を有するフィルタユニットの未処理ガス空間に供給される。さらに、フィルタ面の下流の未処理ガス側に位置する反応領域に、酸化剤が供給される。その酸化剤は、フィルタ面から除去された物質、及び／又は未処理ガス流に含まれる異物が、反応領域で酸化剤と反応して酸化物含有異物を形成するように供給される。

【0006】

酸化剤は、例えば、空気又は酸素含有ガスであってもよい。

【0007】

本発明の基本的な考え方は、未処理ガスに含まれる可燃性の高い異物を、これらの可燃性異物の酸化された構成への制御された移行を具体的に開始及び実行することによって（すなわち、化学反応によって）無害にすることである。酸化された構成では、これらの異物は一般に反応性が低いか不活性であり、もはや可燃性ではないので、これらの酸化された異物のさらなる取り扱いには、もはや特別な予防措置が必要ない。ただし、酸化反応が制御された状態で進行するように、特に酸化中に発生する熱エネルギーによって炎や火災が発生しないように注意する必要がある。これは、所定の反応領域に酸化剤を適切に供給すること、及び／又は、反応中に発生する熱エネルギーを反応領域から除去するためのさらなる対策によって達成される。

【0008】

例えば、反応領域は、フィルタ面に堆積し、フィルタ面から除去された異物の搬送に関して、未処理ガス空間よりも下流側に位置してもよい。このように、反応領域は、未処理ガス側であって、フィルタ面よりも下流側に位置している。酸化剤を最初に下流の反応領域に供給し、未処理ガス空間又は未処理ガス空間より上流の領域に供給しない場合、未処理ガス空間には酸化剤が存在しないままなので、未処理ガスの実際のろ過は、ほぼ不活性な状態で進行できる。また、少なくとも酸化剤が供給される場合、未処理ガス空間から反応領域を遮断することで、未処理ガス空間の不活性環境の維持をさらに確実にできる。

【0009】

また、反応時に発生する熱を除去するために、伝熱流体が反応領域を通過してもよい。伝熱流体は、酸化剤とは別の流体流で、例えば窒素などの不活性ガスであってもよく、反応領域に導入され、反応領域を通過した後、反応領域から排出される。このような伝熱流体は、反応領域から伝熱流体を排出した後に、伝熱流体がその熱を放出できる適切な熱交換器が設けられていれば、循環流として維持できる。また、伝熱流体に酸化剤を含ませることも考えられ、実際に好ましい。例えば、空気又は不活性ガスと所定の含有量の酸素の混合ガスが反応領域を通り流れることができる。伝熱流体が反応領域を流れること、すなわち、単位時間当たりに一定量の伝熱流体が反応領域に供給され、同じ程度で伝熱流体が反応領域から排出される。

【0010】

さらに、凝集体収集領域を設けてもよい。この凝集体収集領域は、フィルタ面から除去された物質（以下、除去物質と称する）を受け取るように設計されている。フィルタ面に堆積した異物又は異物を含む凝集体は、フィルタ面から除去された後、凝集体収集領域に収集され、そこに貯蔵される。凝集体収集領域は、第１閉鎖手段を有し、第１閉鎖手段は、フィルタ面から除去された物質の除去のために、未処理ガス空間の下流の排出領域に関して未処理ガス空間を閉鎖するように、又は未処理ガス空間と排出領域との間の接続を確立するように制御されることが提供され得る。第１閉鎖手段は、例えば、その周囲に対する未処理ガス空間の境界に設けられた第１閉鎖部材を備えてもよい。第１閉鎖手段を制御することにより、単位時間当たりに未処理ガス空間から排出領域へ通過する物質の量を制御できるので、反応領域に常に所定量の酸化性物質が存在し、したがって、単位時間当たり所定量の酸化性物質を、反応領域を通して搬送できる。その結果、第１閉鎖手段の適切な制御を用いて、反応領域内の温度が所定の閾値を超えないように、酸化性物質の反応で発生する熱量が許容範囲内に収まることを保証できる。

【0011】

特定の実施形態では、反応領域は、排出領域が反応領域を含むように、排出領域内に配置されてもよい。特に、反応領域は、第１閉鎖手段が閉じられたとき、反応領域で生じる酸化が未処理ガス空間に広がる周囲条件に影響を及ぼさないように、第１閉鎖手段の下流に配置してもよい。

【0012】

特に、酸化剤が排出領域に供給されるようにできる。これにより、酸化剤は、フィルタ面から除去された物質の流れ方向において未処理ガス空間の下流に供給されるため、未処理ガス空間は、酸化剤のない状態（少なくとも大部分は酸化剤のない状態）を保つことができる。特に、酸化剤が排出領域に供給されるとき、未処理ガス空間は、排出領域に対して閉じたままにできる。

【0013】

さらなる実施形態において、排出領域は、フィルタ面から除去された物質の流れ方向において第１閉鎖手段の下流に配置された第２閉鎖手段を備えてもよい。そして、反応領域は、第１閉鎖手段と第２閉鎖手段との間に配置されてもよい。これにより、反応領域のかなり明確に定義された位置を得ることができる。特に、第１閉鎖手段及び第２閉鎖手段を制御することによって、反応領域で起こる可燃性異物の酸化が、上流領域（未処理ガス空間など）又は下流領域（フィルタ面から除去された物質の収集容器など）に大きな影響を与えないことを確実にできる。特に、第２閉鎖手段は、下流の凝集体収集容器に関して排出装置の反応領域を画定するように構成された第２閉鎖部材を備えてもよい。特に、第１閉鎖手段は、ロック機能を有するように構成されてもよい。必要に応じて、追加的又は代替的に、第２閉鎖手段がロック機能を有するように設計されてもよい。この目的のために、第１閉鎖手段及び／又は第２閉鎖手段は、次々に配置された２つの閉鎖部材、又はロック機能を有する１つの閉鎖部材を有することができる。

【0014】

さらなる実施形態では、フィルタ面から除去された物質を搬送するために、搬送部材を反応領域に設けてもよい。搬送部材としては、機械的な搬送部材、特にスクリューコンベヤ、回転バルブなどを使用できる。特に、搬送部材は、除去物質と酸化剤をよりよく混合し、除去物質を安全に不活性化するため、フィルタ面から除去された物質の搬送方向を反転できるように設計できる。また、除去物質が落下するような傾斜又は勾配を反応領域に設けることで、重力による搬送部材を実装することも考えられる。除去物質の搬送を促進するためのさらなる手段として、反応領域内の除去物質に流動化装置を作用させることも可能である。もちろん、これらの手段を組み合わせることもできる。

【0015】

排出領域は、凝集体収集容器を含んでもよい。凝集体収集容器は、未処理ガス空間の直ぐ下流に、任意に第１閉鎖手段を介在させて配置してもよい。排出領域又は排出領域の一部を構成する搬送部が、さらに、第１閉鎖手段と凝集体収集容器との間に介在することも考えられる。このような搬送部は、例えば、上記した反応領域を構成又は含むものであってもよい。このように搬送部が反応領域の全部又は少なくとも一部を構成する実施形態については、反応領域が反応部を構成するという言い換えを、以下用いることとする。また、第１閉鎖手段と凝集体収集容器との間に、さらに、排出領域又は排出領域の一部を構成する搬送部が介在することも考えられる。そして、搬送部と凝集体収集容器との間に第２閉鎖手段を設けてもよく、この閉鎖手段によって、さらなる搬送部を凝集体収集容器から閉鎖できる。

【0016】

さらなる実施形態では、上記の実施形態の代替又は追加として、凝集体収集容器が反応領域を含むことが提供され得る。可燃性異物の酸化は、その後、凝集体収集容器のみで、又は凝集体収集容器とさらなる輸送部との両方で行われる。

【0017】

酸化反応の経過を支援するため、及び／又は生じた反応熱の除去を改善するために、フィルタ面から除去された物質を移動させるための少なくとも１つの部材を凝集体収集容器に設けることができる。このような部材は、特にスクリューコンベヤ又はミキサーのように、機械的に作動してもよい。このような部材は、例えば流動化装置のように空気圧で作動してもよい。また、凝集体収集容器を旋回、揺動、又は移動させるための装置を設けることも考えられる。もちろん、これらの設計は、例えば、凝集体収集容器に流動化トレイを設けること、凝集体収集容器を旋回可能に取り付けること、及び／又は１つ以上のミキサーアームを追加で設けることによって、互いに組み合わせできる。

【0018】

さらに、反応領域は、反応部として設計された場合、凝集体収集容器に配置された場合の両方で、温度制御することができる。これは、例えば、既に述べた伝熱流体によって実現できる。追加的又は代替的に、対応する加熱素子及び／又は冷却素子を、この目的のために反応領域を囲む壁に割り当てることができる。一方では、酸化のためのある活性化温度に迅速に到達するか、又は維持するために、反応領域を加熱できると好都合である。他方、酸化中に発生する熱エネルギーを効率的に消散できるように、反応領域を冷却できれば、しばしば有用であろう。さらに、反応領域は、異物と酸化剤との反応を開始させるための点火装置を含むとしてもよい。

【0019】

さらなる実施形態では、ろ過助剤が未処理ガス流、フィルタ面及び／又は反応領域に供給されるとしてもよい。ろ過助剤は、異物と酸化剤、特に酸素との反応を抑制するように設計されている。この理由から、ろ過助剤は、以下では消火剤とも称される。さらに、ろ過助剤は、反応領域を適切な温度にする、特に熱を供給又は放散する役割を果たすこともできる。

【0020】

ろ過助剤は、例えば、無機材料であってもよく、特に、酸化ケイ素系無機材料又は炭酸カルシウム系無機材料をろ過助剤として使用できる。

【0021】

ろ過助剤は、特に、反応領域で起こる酸化が制御不能にならないようにする役割を果たすことができる。

【0022】

ろ過助剤の添加は、石灰石粉（ＣａＣＯ_３）が添加される、従来のプレコート工程と同様の目的を達成しようとするものである。このプレコート工程は、ろ過中に、自然発火性又は自己発火性の異物と酸化剤、特に酸素との反応を抑制することに関して選択された物質をろ過助剤として添加するという趣旨で、変更する必要がある。このようにして、火災が発生しないこと、又は発火後のいかなる場合においても、火炎のさらなる広がりが効果的に抑制することが達成される。ろ過助剤は、投与が容易である。特に、ろ過助剤は、異物を含む凝集物を形成するのに適している。ろ過助剤の添加は、通常運転時（すなわち、炎が発生していない場合）のフィルタの動作を妨げない。特に、これは、ろ過助剤が異物を含むガス流と接触した後に、フィルタ面にフィルタケーキを形成するという事実を含み、それはよく付着するが、加圧ガスパルスによって容易に除去される。

【0023】

未処理ガスは、未浄化のガスであり、故に異物を運び、まだろ過装置を通過していない。未処理ガスは、例えば、金属粒子を運ぶ煙又はガス（エアロゾル）であり得る。煙という用語は、空気流又はガス流で運ばれる微細に分散した形態の粉塵粒子及び／又は液滴のエアロゾルを表すことを意図している。煙の場合、粒子径は通常８００ｎｍ以下である。可燃性異物を運ぶ未処理ガスの場合、キャリアガスが不活性ガスであること、すなわち酸化剤として作用し得る、酸素及び他の成分の割合が、キャリアガス中の所定の閾値未満に保たれるとしてもよい。このような場合、未処理ガスのろ過も不活性条件下で行われ、すなわち、酸化剤として作用し得る、酸素及び他の成分の割合も、未処理ガス空間で所定の閾値未満に保たれる。物質が未処理ガス空間から排出される前に、異物が酸素などの酸化剤と接触することはない。

【0024】

無機材料は、特に、炭素を含まない化合物を主成分とする材料であり、特に、炭素の有機化学化合物を含まないものをいう。一酸化炭素、二酸化炭素、二硫化炭素、炭酸、炭酸塩、炭化物、イオン性シアン化物、シアン酸塩、チオシアン酸塩などの特定の炭素化合物も、無機材料と見なされる。無機材料には、特に二酸化ケイ素が含まれる。

【0025】

本発明の文脈において、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）ベース又は二酸化ケイ素系とは、ろ過助剤が二酸化ケイ素又は二酸化ケイ素化合物をその主成分として含むことを意味する。ろ過助剤は、二酸化ケイ素よりも低い質量割合で存在する他の物質をさらに含んでもよい。

【0026】

未処理ガス空間は、ろ過装置において未処理ガスが導入される部分である。異物を含む凝集体は、ろ過助剤に異物が蓄積することで形成される。このような凝集体は、未処理ガス流又は未処理ガス空間に形成されるが、特に、未処理ガス流がろ過装置のフィルタ面を通過して清浄ガス空間に入る際に、未処理ガス流の異物がフィルタ面に蓄積又は付着することによって形成される。

【0027】

ＳｉＯ_２ベースのろ過助剤の添加は、ろ過される未処理ガスが自己発火性又は可燃性の異物を含む場合に特に有効である。このような異物又は微粒子は自然発火する傾向がある。この発火は、外部からの熱エネルギーの入力がなくても発生することが多い。異物が小さな粒子径を有する場合、異物はその体積に対して比較的大きな表面積を有するため、異物は特に発火しやすくなる。未処理ガス流の移動により、異物が擦れ合う程度で十分である。また、異物同士が擦れ合うことで静電気を帯びることも多く、放電による追加の発火源につながる。本発明によれば、二酸化ケイ素をベースとするろ過助剤の添加は、未処理ガス中のこのような自然発火を確実に抑制する。

【0028】

異物は、例えば、金属を含むか、又は金属であり、粒状、特にチップ状、粉末状、又はスモーク状の構成を有してもよい。特に、異物は、完全に酸化されていない、又は、全く酸化されていない構成を有してもよい。特に、異物は、チタン粉末又はチタンチップであってもよい。また、異物は、酸化されていない、又は完全に酸化されていない金属製異物であってもよい。このような異物は、例えば、金属製ワークピースの積層造形中に、粉末状の金属材料を用いて、粉末床からワークピースを一層ずつ積み上げていく際に生じるものである。このようなプロセスで使用される代表的な金属として、チタン、アルミニウム、マグネシウム及びそれらの合金、並びに構造用鋼、焼入れ及び焼戻し鋼、高合金ステンレス鋼などの多くの鋼があり、それらは排気中の可燃性異物につながる可能性がある。本明細書で提案するＳｉＯ_２をベースとするろ過助剤の添加は、チタン及び／又はアルミニウム・マグネシウム合金を使用する積層造形プロセスにおける未処理ガス火災の抑制に特に適していることが証明されている。自然発火しやすい廃ガスを発生する付加製造プロセスとして、例えば、レーザー焼結プロセスが知られている。

【0029】

添加される際、ろ過助剤は粒状、特に粉末状の構成を有することができる。これにより、特にフィルタ面のコーティング（プレコーティング）に対し、未処理ガス流及び／又はろ過装置へのろ過助剤の正確な計量が可能になる。さらに、適切なろ過助剤により、フラップ又は加圧ガス供給などの簡素な供給機構を使用できる。ろ過助剤は、添加時の粒子が細かいほど、発火が抑制された凝集体の形成効率が高くなる。

【0030】

ろ過助剤は、特に６００℃以上の温度、特に６５０℃以上の温度、特に７００℃以上の温度、特に７５０℃以上の温度、特に８００℃以上の温度で、金属含有異物を粒状構成で凝集体に結合するように構成してもよい。ろ過助剤に応じて、凝集体の形成をあまり阻害することなく、及び／又は望ましくないほどに大きい程度で凝集体の分解又は崩壊を引き起こすことなく、１０００℃まで、特に１２５０℃まで、特に１５００℃までの温度に到達することが可能である。形成された凝集体は、前述の温度範囲において可燃性でないか、又は難燃性なだけであるため、従来のろ過装置と比較して、より高い操作上の安全性が可能である。ＳｉＯ_２ガラスの多くは６００℃から始まる温度で軟化し始め、そして異物と凝集体を形成することができる。ＳｉＯ_２材料の構成に応じて、例えば、添加物の追加又はガラス発泡体として形成することにより、軟化が始まる温度を適切な方法で変えることができる。

【0031】

凝集体は、強く加熱するとガラス溶融物に似た流動性のある構成に変化し、ガラス転移点以下に冷却するとガラス状又はガラス質の構成に変化できる。ろ過助剤は溶融し、それによって異物を溶融物内に捕捉するので、この状態で既に不活性化が起こっている。溶融物が固化すると、ガラス質の構成が形成される。流動性のある構成の形成は、特に６００℃以上、特に６５０℃以上、特に１２２０℃以上、特に７５０℃以上、特に１３２０℃以上の温度への加熱後に起こり得る。このプロセスでは、凝集体は、ガラス転移温度未満に冷却された後、ガラス質の構成を有することがある。これにより、酸化剤が金属含有異物に接触することを防止することができる。

【0032】

特に、ろ過助剤は、ガラス質の構成を有するか、又は熱の影響下でガラス質の構成に変換できる材料であることができる。

【0033】

ガラス質構成の二酸化ケイ素をベースとする物質は、固体から作られ、非晶質又は少なくとも部分的に結晶構造を有する。このようなガラスは、二酸化ケイ素を主成分とし、その網状組織は二酸化ケイ素を主成分として形成されている。これらには、特に、いわゆるケイ酸塩ガラスを含む。ケイ酸塩系ガラスは、例えば、シリカガラス（石英ガラス）として純粋な形で存在できる。また、より高い軟化温度が望まれる場合には、石英ガラスも考えられる。ケイ酸塩系ガラスに加えて、追加の成分、例えばリン酸塩、ホウ酸塩などが存在してもよい。

【0034】

ろ過助剤は、主成分として、膨張ガラスビーズ、ガラス粉末、二酸化ケイ素粒子（ＳｉＯ_２粒子）、石英粉末、又はこれらの材料の少なくとも２つの混合物のうちの少なくとも１つを有してよい。特に、好適なガラス材料は、膨張ガラス又は発泡ガラスなどの廃ガラスをリサイクルして作られたもの（リサイクルガラス）である。膨張ガラスは、廃ガラスカレットを粉砕し、それに結合剤及び／又は膨張剤を添加して製造される。これにより、小さい、ガス入り細孔を有するほぼ丸い粒子が生成される。膨張ガラスは、０．０４～１６ｍｍの粒子サイズで製造できる。この顆粒は、閉じた細孔構造を有している。発泡ガラス、特に発泡ガラスバラストも同様の方法で製造される。膨張ガラス又は発泡ガラスは、軟化領域が始まる温度の下限、及び／又はガラス転移温度の下限が、６００℃から７５０℃の間の値となるように製造できる。

【0035】

火災が発生すると、最初に形成されたろ過助剤と金属粉の、未だ粉状又は粒状の凝集体は、熱の作用で軟化又は溶融する。流動性のあるガラス溶融物が金属含有異物を取り囲み、それを不活性化する。溶融物が固化した後、ガラス状の構造体が形成され、金属含有異物は恒久的にろ過助剤に包まれるか、ろ過助剤によって囲まれる。流動性のある構成が形成されると同時に、金属の個々の自己発火性粒子は、ろ過助剤によって結合（ガラス化）される。酸化剤、特に酸素（Ｏ_２）との反応は、ガラス化した状態では困難であるか、又は全く不可能である。このようなガラス化プロセスは、特にろ過助剤の凝集体が蓄積している場所で発生する。特に、フィルタ面の未処理ガス側に形成されたフィルタケーキで、その全体又は大部分がろ過助剤凝集体からなるものは、熱が発生すると（例えば火災の場合）、粉末状又は顆粒状の構成から流動性のある、最終的にはガラス状構成へと相転移を示すことがあり得る。このようなガラス化プロセスは、運転中に凝集体収集領域に形成されたバルク円錐表面でも起こり、凝集体収集領域に含まれる物質の効率的な不活性化をもたらす。このガラス化プロセスは、凝集体収集領域に形成されるバルク物質の円錐表面を、時々、ろ過助剤の層でコーティングすることによって促進できる。

【0036】

形成された凝集体は、火災の場合、すなわち酸化剤（通常は酸素）の存在下で、６５０℃までの温度、特に７５０℃までの温度、特に８５０℃までの温度、特に１０００℃までの温度、特に１２５０℃までの温度、特に１５００℃までの温度で化学的に安定した状態を保つことができる。

【0037】

凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器に選択的又は特に酸化剤を適用すること、又は凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器に酸化剤を導入することが可能である。酸化剤の導入は、特に制御システム又はソフトウェアに従って自動的に行うことができる。代替的又は追加的に、手動で酸化剤を導入することもできる。特に、酸素の割合が十分に高いガス又はガス混合物を酸化剤として使用できる。最も単純なケースでは、導入される酸化剤は空気である。酸化剤を凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器に導入することは、凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器に貯蔵されている物質が酸化剤と反応できるという効果を有する。これにより、実際に抑制又は少なくとも制御する必要のある反応が具体的に開始される。酸化中に発生する反応熱は、ろ過助剤の温度上昇をもたらす。温度がろ過助剤のガラス化温度に達するか、又はそれを超えると、ろ過助剤は流動性のあるガラス相に変化し、それによって既に酸化され、場合によってはまだ存在している非酸化凝集体を取り囲む。このようにもたらされたろ過助剤の相変化は、したがって凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器内の物質のガラス化を引き起こし、この物質をさらなる酸化プロセスに対して鈍感にし、それによって無害にする。ガラス化が起こった後、凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器に貯蔵された物質の制御されない発火の危険性は、凝集体収集領域、特に凝集体収集容器がフィルタデバイスから取り外されると、したがって回避される。この措置により、凝集体収集領域に貯蔵された物質は、目的を定めた制御可能な方法で反応構成から不活性構成に移行させることができる。凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器に貯蔵され、酸化剤と反応させられる物質の量は、それぞれの場合において、添加されるろ過助剤及び／又は酸化剤の量により制御できる。これにより、凝集体収集領域の取り扱う際、特に除去物質を受け取るための容器の交換の際に、作業者の安全性を向上する。

【0038】

凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器への酸素の適用、又は充填は、凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器へのろ過助剤の適用、又は充填との時間関係を持って行うことができる。特に、凝集体収集領域（２４；９２）及び／又は排出領域及び／又は反応領域へのろ過助剤の適用は、酸化剤に先行することができる。又は、凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器は、バルク円錐に又は凝集体収集領域、特に凝集体収集容器に貯蔵された物質にろ過助剤を適用した後に、それに酸化剤を適用させてもよい。特に、凝集体収集領域、特に反応部及び／又は凝集体収集容器は、凝集体収集領域に割り当てられた凝集体収集容器がそのホルダから取り外される前に、その中に酸化剤を適用させてもよい。そして、凝集体収集容器が取り外された後、凝集体収集領域内の物質が大気中の酸素と接触すると、可燃性材料又は混合物は、ガラス化又は不活性酸化構成への移行によって無害化され、制御不能な酸化又は火災の危険性がもはや存在しなくなる。

【0039】

ろ過助剤と異物から形成された凝集体は、熱にさらされた後、異物を取り囲み、ガラス状の構成を有する殻（シェル）を呈するため、異物が酸化剤に接触することがない。これにより、未処理ガス空間、ろ過装置の未処理ガス空間より上流の未処理ガス供給ライン、及び／又はろ過装置より下流の領域、特に凝集体収集領域又は凝集体収集領域に至るラインにおける火災を確実に防止できる。

【0040】

この場合、ろ過助剤から耐薬品性物質が形成され、自己発火性異物が発火する前にそれを気密的に封じ込めたり、捕捉したりすることができる。また、ろ過助剤から形成された耐薬品性物質は、熱により流動性を持つため、異物が発火した後の炎を消すこともできる。特に、二酸化ケイ素ガラスは、高温でも融液として化学的に安定であり、酸素などの酸化剤にさらされても分解しない。特に、二酸化ケイ素ガラスは、高温でも酸素含有官能基が分断しない。

【0041】

ろ過助剤は、６００℃以上の温度、特に６５０℃以上の温度、特に７００℃以上の温度、特に７５０℃以上の温度、特に８００℃以上の温度に加熱されたときに、酸化剤として作用し得るメンバー又は化合物を分離しないように設計できる。特に、ろ過助剤は、１０００℃の温度まで、特に１２５０℃の温度まで、特に１５００℃の温度まで化学的に安定であり、特に酸化剤として作用し得る元素又は化合物を分離しないように設計できる。

【0042】

ろ過助剤は、１０～３０μｍ、好ましくは１５～２５μｍの平均粒子径を有してもよい。平均粒子径は、ろ過助剤の粒子の大部分が１０～３０μｍの直径を有するという趣旨で理解される。すべてのデータは、Ｘ５０値を参照しており、すなわち、粒子の５０％がそれぞれのケースで言及された範囲の直径を有している。

【0043】

ろ過する未処理ガスに応じて、ろ過助剤は、６００℃以上、特に６５０℃以上、特に７００℃以上、特に７５０℃以上、特に８００℃以上であり、１０００℃まで、特に１２５０℃まで、特に１５００℃までの軟化点又はガラス転移温度を有してもよい。火災が発生した場合、これにより、ろ過助剤の相変化、すなわち、ろ過助剤の流動性状態への移行と、それ故異物のガラス化を可能にする。したがって、火災を確実に回避又は止めることができる。

【0044】

この方法は、未処理ガス空間及び／又は反応領域において、ろ過助剤を分配又は微粒化することを更に備えてもよい。また、特に、未処理ガス空間及び／又は反応領域に配置された要素（フィルタエレメント及び未処理ガス空間壁又はろ過装置の排出領域、特に、反応部の領域及び／又は凝集体収集容器内における壁など）へ均一に分配することを更に備えてもよい。

【0045】

この方法では、異物を含み、フィルタ面に堆積した凝集体を除去し、凝集体収集領域に収集及び保管することができる。凝集体収集領域は、ろ過助剤で充填されているとしてもよい。

【0046】

凝集体収集領域の充填は、凝集体収集領域が所定量の凝集体を貯蔵したときに行うことができる。これにより、互いに隣接する凝集体の量が所定量を超えることを防止し、それにより、凝集体の発火の危険性を低減する。

【0047】

凝集体収集領域に割り当てられた凝集体収集容器を取り外す前に、凝集体収集領域又は凝集体収集容器に収集された異物含有凝集体がろ過助剤の層で覆われるように、凝集体収集領域にろ過助剤を充填してもよい。凝集体収集領域にろ過助剤を充填した後、特に凝集体収集領域に貯蔵された物質にろ過助剤を適用した後で、凝集体収集容器を取り外す前に、凝集体収集領域に酸化剤をさらに充填してもよい。

【0048】

凝集体収集容器は、単回使用のみを目的とした使い捨て容器とすることができる。凝集体収集領域にろ過助剤及び酸化剤を充填した後、凝集体収集容器を取り出して廃棄することができる。酸化剤添加後、凝集体収集容器をホルダから取り外す前に、凝集体収集領域内で除去物質のガラス化が既に起こっているため、すべての物質が凝集体収集容器内で結合し、通常の方法で安全に廃棄できることが保証される。

【0049】

本発明による方法及び装置は、それぞれ、ろ過装置、特に以下のタイプの内の１つの装置のガス流から異物を除去するのに使用できる。
－ 粉末状の金属出発材料製のワークピースの積層造形時に生成される廃ガスを除去するための装置。
－ レーザー焼結プロセスによるワークの製造時に発生する煙霧又は排煙を除去するための装置。
－レーザービーム溶接システム又はその他の溶接ヒューム抽出システムの空気汚染物質を除去するための装置。
－煙霧中の、特に積層造形プロセス又は熱プロセスで発生する煙霧中の汚染物質を除去するための装置。

【0050】

本発明による、異物を運ぶ未処理ガスを浄化するためのろ過装置は、未処理ガス空間に少なくとも１つのフィルタ面を有する少なくとも１つのフィルタエレメントを備え、このフィルタ面に異物を含む未処理ガス流を供給することができる。さらに、フィルタ面の下流側の未処理ガス側に位置する反応領域に酸化剤を供給するように適合された酸化剤供給手段が設けられる。酸化剤供給手段は、フィルタ面から除去された物質及び／又は未処理ガス流に含まれる異物が、反応領域で酸化剤と反応して酸化物含有異物を形成するように設計されている。

【0051】

本発明による方法を参照して上記した説明は、本発明によるろ過装置にも類似的に適用される。

【0052】

特に、酸化剤は、空気又は酸素含有ガスであってもよい。特に、反応領域は、未処理ガス空間の下流に配置されてもよい。特に、反応領域は、酸化剤が供給されるとき、未処理ガス空間に対して遮断又は閉鎖されるように適合されてもよい。これらの措置は、未処理ガス空間が酸化剤をほとんど存在しないことを保証するのに役立つ。

【0053】

さらに、ろ過装置は、伝熱流体を反応領域に供給し、反応領域を流れた後の伝熱流体を排出するための装置を有していてもよい。そのような装置は、反応領域での反応によって生成された熱エネルギーを放散することを支援する。この点に関して、伝熱流体は、例えば、空気の形態で、又は所定の酸素含有量を有する不活性ガスの混合ガスの形態で、酸化剤を含むこともできる。伝熱流体は、反応領域内を通って流れ、すなわち、反応領域に供給され、反応領域から排出される。

【0054】

さらに、ろ過装置は、フィルタ面から除去された物質を受け取るように適合された凝集体収集領域を備えてもよい。ろ過装置は、除去装置、例えば加圧ガス除去装置を備え、それによってフィルタ面に蓄積した異物又は異物を含む凝集体が適宜除去される。この除去物質は、凝集体収集領域に集められて貯蔵される。

【0055】

凝集体収集領域は、特に、フィルタ面から除去物質を取り除くために、未処理ガス空間の下流の排出領域に対して未処理ガス空間を閉鎖するように、又は未処理ガス空間と排出領域との間の接続を確立するように制御することができる第１閉鎖手段を有することができる。第１閉鎖手段は、例えば、未処理ガス空間の周囲に対する境界に設けられた第１閉鎖部材で構成されてもよい。

【0056】

第１閉鎖手段を制御することにより、未処理ガス空間から排出領域へ単位時間当たりに通過する物質の量を制御して、所定量の酸化性物質が常に反応領域に存在するようにできる。その結果、酸化性物質の反応中に発生する熱量を許容範囲内に維持することができる。

【0057】

特定の実施形態では、排出領域は、反応領域を含んでもよい。その場合、反応領域は、原則として、第１閉鎖手段の下流に位置する。

【0058】

酸化剤供給手段は、排出領域に通じる（開口する）ように構成されていてもよい。

【0059】

このようにすれば、フィルタ面から除去された物質の流れ方向で、未処理ガス空間の下流側に酸化剤が供給されるため、未処理ガス空間には酸化剤がほとんど存在しない状態を確保できる。特に、これを支援して、酸化剤が排出領域に供給されるとき、未処理ガス空間が排出領域に対して閉じた状態を維持するとしてもよい。

【0060】

さらなる実施形態において、排出領域は、フィルタ面から除去された物質の流れ方向で第１閉鎖手段の下流に配置された第２閉鎖手段を含んでもよい。そして、反応領域は、第１閉鎖手段と第２閉鎖手段との間に配置されてもよい。

【0061】

特に、第２閉鎖手段は、下流の凝集体収集容器に関して排出装置の反応領域を画定するように構成された第２閉鎖部材を含んでもよい。

【0062】

さらなる実施形態では、フィルタ面から除去された物質を搬送するために、搬送部材を反応領域に設けてもよい。このような搬送部材は、機械的に動作する搬送部材、特にスクリューコンベヤ又は回転バルブであってもよい。代替的に又は追加的に、フィルタ面から除去された物質が落下する反応領域に、斜面又は勾配を設けてもよい。さらに、搬送部材として流動化装置を反応領域に設けることも考えられる。言及したこれら全ての手段は、互いに組み合わせることができる。搬送部材は、フィルタ面から除去された物質の搬送方向を反転させるように設計できる。

【0063】

さらなる実施形態において、排出領域は凝集体収集容器を備えてもよい。特に、凝集体収集容器が反応領域を含むとしてもよい。

【0064】

例えば、フィルタ面から除去された物質を移動するための少なくとも１つの部材が、凝集体収集容器に設けられてもよい。このような部材は、例えば、機械的に動作する部材、特にスクリューコンベヤ又はミキサーであってもよい。また、このような部材を流動化装置として設計すること、又はこのような部材が流動化装置を備えることも考えられる。さらに、凝集体収集容器を移動可能に、例えば枢動可能に、回転可能に、又は揺動可能に支持することも考えられる。また、上記の実施形態を組み合わせてもよい。

【0065】

さらに、特定の実施形態では、反応領域を温度制御し、特に加熱及び／又は冷却できる温度制御装置を設けることができる。さらに、反応領域は、異物と酸化剤との反応を開始させるための点火装置を含むとしてもよい。

【0066】

さらなる実施形態において、ろ過助剤供給装置は、ろ過助剤を供給するためのろ過助剤供給ラインを備えてもよく、これは、未処理ガス空間に、及び／又は未処理ガス空間の上流及び／又は下流の未処理ガス流に通じている。ろ過助剤は、異物と酸化剤、特に酸素との反応を抑制するように設計されている。ろ過助剤は、例えば、無機材料、特に、二酸化ケイ素又は炭酸カルシウムをベースとする無機材料であってもよい。

【0067】

ろ過助剤は、未処理ガス空間の上流の未処理ガス流、未処理ガス空間、フィルタ面、排出領域、特に反応領域及び／又はフィルタ面から除去された物質の収集領域に供給することができる（以下、凝集体収集領域とも称する）。

【0068】

ろ過助剤供給装置は、ろ過助剤が、未処理ガス空間又は反応領域に面するフィルタ面上で、及び／又は未処理ガス空間壁又は反応領域壁上で、熱の影響によりガラス状の保護層を形成するように、及び／又は、ろ過助剤が未処理ガス流に分配され、ろ過助剤及び異物のガラス状凝集体が、フィルタ面の上流及び／又は下流の未処理ガス流、特に排出領域、又は熱の影響下にあるフィルタ面上で形成するように、設計できる。

【0069】

ろ過装置は、凝集体収集領域に割り当てられ、ろ過装置の底部側に配置された凝集体収集容器を更に備えてもよく、その凝集体収集容器は、ろ過助剤を供給できるろ過助剤投入開口部を有する。これにより、凝集体収集容器は、凝集体収集領域を形成できる。

【0070】

ろ過装置は、酸化剤リザーバからの酸化剤、及び／又はろ過助剤リザーバからのろ過助剤を、未処理ガス空間及び／又は未処理ガス空間に通じる未処理ガスライン及び／又は反応領域又は反応部に供給する第１ラインと、特に、酸化剤リザーバからの酸化剤、及び／又はろ過助剤リザーバからのろ過助剤を、凝集体収集容器に供給する第２ラインとを有することができる。酸化剤は、空気又は酸素含有ガス混合物であってもよく、その酸化剤は、凝集体収集容器に導入されると、凝集体収集容器内にある物質を酸化剤にさらす。必要に応じて、酸化剤の導入は、第２ラインとは異なる第３ラインを介してして行われてもよい。

【0071】

反応領域又は反応部は、未処理ガス空間と凝集体収集容器とを接続する、ろ過装置の部分として定義できる。この反応領域は、フィルタ面から除去された物質を酸化剤と反応させ、そこで制御された安全な反応が行われるように設計されている。この目的のために、反応領域には、酸化剤を反応領域に導入できる酸化剤入口を形成することができる。ろ過助剤又は消火剤は、同じ入口又は別個の入口から反応領域に導入することもできる。反応領域は、例えば１つ以上の遮断弁又は回転バルブなどの遮断装置によって閉鎖可能なように設計してもよく、反応領域での反応が所定の強度を超えないように、除去物質の量を適切に制御できる。さらに、反応領域は、煤及び他の異物粒子などの酸化残渣を含む過剰な酸化剤を反応領域から排出できる廃ガス出口を有していてもよい。また、反応領域は、スクリューコンベヤ、流動化トレイ、又はコンベヤベルトなどの搬送部材を含んでもよい。スクリューコンベヤは回転して、除去物質を反応領域に搬送する。流動化トレイは、例えば、ガス状搬送媒体が通過できるシート又はグリッドであり、流動化トレイ上又はその上方に位置する除去物質が反応領域出口に搬送される。コンベヤベルトも同様の機能を有するが、この機能を別の方法で有効にする。

【0072】

ろ過装置は、第２ラインを第１ラインに接続する材料分流器を含んでもよい。これにより、未処理ガス空間と凝集体収集容器の両方へろ過助剤を選択的に導入できる。これにより、本発明によるろ過装置を操作する際の作業者の安全性が向上する。

【0073】

材料分流器は、ろ過助剤の流れが第１ライン及び／又は第２ラインを選択的に通過するように制御可能である。好ましくは、自動制御装置をこの目的のために使用できる。あるいは、材料分流器は、材料分流器を手動で操作して、ろ過助剤の流れを第１ライン及び／又は第２ラインに導入する操作員によって作動させることもできる。

【0074】

凝集体収集容器は、酸化剤、特に空気又は酸素含有ガス混合物を凝集体収集容器に導入できる酸化剤導入開口部を含んでもよい。酸化剤を添加することにより、凝集体収集容器に貯蔵された酸化性物質を選択的に活性化させ、ろ過助剤によるガラス化及び／又は酸化性物質を反応性の低い又は不活性な酸化性物質に変換して、酸化性物質を無害化することができる。これにより、凝集体収集容器を交換する際のサービス要員の安全性が向上する。

【0075】

ろ過装置は、凝集体収集容器の酸化剤導入開口部に通じる酸化剤ラインを更に備えてもよい。酸化剤は、酸化剤ラインを通して自動的又は手動的に凝集体収集容器に選択的に供給してもよい。自動とは、制御ユニットが酸化剤の供給を引き継ぐことを意味すると理解される。手動供給の場合、これはサービス要員がスイッチ又はレバーを操作して酸化剤を凝集体収集容器に導入することによって行われる。特定の実施形態では、第２ラインは同時に酸化剤ラインとして機能することができる。例えば、凝集体収集容器へのろ過助剤の導入は、凝集体収集領域内の物質への酸化剤の適用と同時に行なってもよい。また、凝集体収集容器へのろ過助剤の導入と、凝集体収集容器内にある物質への酸化剤の適用を、例えば第２ラインに追加された弁を用いて、時間的に交互に実施することもできる。例えば、酸化剤を最初に凝集体収集容器に導入し、続いてろ過助剤を導入することができる。

【0076】

ろ過装置は、所定量のろ過助剤を調整するように構成された計量装置をさらに備えてもよい。これにより、ろ過助剤のろ過装置内への正確な供給が可能となり、それによりろ過装置の動作安全性が向上する。

【0077】

本発明による方法の前述の実施形態及び利点は、本発明による使用及び本発明によるろ過装置にも適用される。

【0078】

以下、本発明及びその具体的な実施形態について、例示的な実施形態により、より詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0079】

【図1】本発明によるろ過装置の側面図である。

【図2】図１の視野に対して９０度回転させた、図１のろ過装置の側面図である。

【図3】図１及び図２のろ過装置のための計量装置の詳細図である。

【図4】図１のろ過装置の一端の詳細図である。

【図5】本発明による方法の模式的なフローを示す図である。

【図6】反応部を介してろ過装置出口に接続された凝集体収集容器を示す図である。反応部には、フィルタ面から除去された物質を搬送するスクリューコンベヤが配置されている。

【図7】反応部を介してろ過装置出口に接続された凝集体収集容器を示す図である。反応部には２つの遮断部材が配置されている。

【図8】反応部を介してろ過装置出口に接続された凝集体収集容器を示す図である。反応部には回転バルブが配置され、その下流には２つの遮断部材が流れ方向に並んで配置されている。

【図9】フィルタ面から除去された物質が、遮断部材を通って凝集体収集容器に導かれ、その際に酸化剤の流れを横切る様子を示す図である。

【図10】反応部を介してろ過装置出口に接続された凝集体収集容器を示す図である。反応部は遮断部材を有する。遮断部材の下流には酸化剤注入口があり、さらに下流には反応部に点火装置が配置されている。

【図11】調整要素（加熱及び／又は冷却素子）が外壁に配置された凝集体収集容器を示す図である。

【図12】底部に向けられた領域に酸化剤ポートを有する凝集体収集容器を示す図であり、フィルタ面から除去された物質の下の凝集体収集容器に酸化剤を導入できる。

【図13】１つ以上のミキサーアームを備えた凝集体収集容器を示す図であり、それらミキサーアームは、凝集体収集容器内でフィルタ面から除去された物質を移動し、したがってその物質と酸化剤の有利な混合をもたらす。

【図14】フィルタ面から除去された物質が酸化剤と混合されるように、回転軸で回転可能な、特に水平回転軸を中心に回転可能な凝集体収集容器を示す図である。

【図15】反応部の模式図である。

【図16】除去物質の酸化のための反応空間を示す図である。

【図17】反応空間の他の例を示す図である。

【図18】反応空間の漏斗状の実施形態を示す図である。

【図19】図１５に模式的に示した反応部を、対応する要素とともに示す図である。

【図20】水平に向けられた混合及び搬送装置を備える反応部を示す図である。

【図21】図２０の反応部の中央部を通る断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0080】

図１及び図２は、実施形態による、異物を含む未処理ガスを浄化するろ過装置（フィルタ装置）１０を、互いに９０度回転させた側面図で示している。ろ過装置１０は、フィルタユニット１２（図１では図示せず、図２にフィルタユニット１２のフィルタエレメント１４の１つが示されている）を備える。フィルタユニット１２は、分かりやすくするために一部を省略した、ハウジング１８の上部に設けられた未処理ガス流入開口部１６の上方に取り付けられている。フィルタユニット１２は、フィルタエレメント１４の１つをその設置位置に示す図２に模式的に示すように、共通のホルダに取り付けられ、垂直方向に互いに平行に延びる剛体フィルタ又はドライフィルタとして構成された複数のフィルタエレメント１４を備える。フィルタエレメント１４の各々は、未処理ガスによって作用される少なくとも１つのフィルタ面を有する。図１において、未処理ガスが作用するフィルタ面は、それぞれのフィルタエレメント１４の一方の外側に配置されている。

【0081】

未処理ガス空間１５を囲む図１及び図２に示すハウジング下部１８には、未処理ガス供給開口部１６の他に、ろ過助剤供給開口部２０及び未処理ガス空間開口部２２が形成されている。これらの開口部１６、２０、２２は、ハウジング下部１８の上部領域１８ａにおいて、実質的に同じ高さに配置されている。代替的又は追加的に、ろ過助剤供給開口部２０を、未処理ガス空間１５における未処理ガスの流れ方向において、未処理ガス流入開口部１６の下流又は隣接して配置し、未処理ガスがフィルタエレメント１４に到達する前にろ過助剤と混合するようにしてもよい。ろ過助剤の火炎抑制効果により、後者は消火剤とも呼ばれることがある。図１では、このようなろ過助剤供給開口部２０’は、未処理ガス流入開口部１６の上方、すなわちフィルタユニット１２の方向で示されている。この領域１８ａの下方に隣接する領域１８ｂでは、ハウジング１８は、下方に先細りの側壁を有する漏斗の形状をとる。ハウジング１８の下方に隣接するのは収集領域２４であり、そこでは、フィルタエレメントによって保持された異物を含む物質が、収集領域２４の最下点に配置された廃棄開口部２６及び廃棄漏斗２８を通って真空搬送装置３０に通されて廃棄される（図１中の矢印３２を参照）前に集められる。

【0082】

また、未処理ガスは可燃性の異物を運ぶため、未処理ガスのキャリアガスとして不活性ガスを用いること、すなわち、キャリアガス内に酸化剤として作用し得る酸素や他の物質の割合を所定の閾値以下に保つことが規定されてもよい。そのため、未処理ガス空間１５においても、酸化剤として作用し得る酸素や他の物質の割合が所定の閾値以下に保たれる。このように、可燃性の異物を運ぶ未処理ガスのろ過は、不活性条件下で行われ、すなわち、未処理ガス空間１５から物質が排出されるまで、異物が酸素などの酸化剤に接触することはない。

【0083】

廃棄漏斗２８は、バルブ３４によってその最下点で閉じることができ、異物を含む物質を収集領域２４から排出するときに短時間だけ開かれる。ろ過助剤がない場合に一般に容易に自己発火する、収集領域２４に収集された異物を確実に廃棄するために、傾斜した流動化トレイ３６が収集領域２４内に配置され、ポート３８を介してガスがそのトレイに供給される。ポート３８に接続されているのは、概略的にのみ示された送風機（ブロワ）４０であり、この送風機を介して加圧ガス又は不活性ガスが流動化トレイ３６の中に導入される。送風機４０で生成されるガス流は、一方では、収集領域２４に収集された物質が容易に自由流動する程度にほぐされ、したがって廃棄開口部２６を介して容易に除去できるようにと、他方では、この物質が収集領域２４からハウジング１８内又は未処理ガス空間１５内に戻れないように調節される。

【0084】

装置１０で分離される異物を搬送する、矢印４４で模式的に示す未処理ガス流は、未処理ガス供給ライン５４を介して未処理ガス流入開口部１６を通って、ハウジング１８で囲まれた未処理ガス空間１５に入る。その未処理ガス空間１５は、その上側でフィルタユニット１２の未処理ガス側と境界を接している。未処理ガス空間１５に流入した後、未処理ガス流４４は、フィルタユニット１２に搬送される。未処理ガス流入開口部１６からハウジング１８の反対側には、ろ過助剤供給開口部２０があり、この開口部を通して、リザーバ又は貯蔵容器７２から未処理ガス空間１５にろ過助剤を供給できる。ろ過助剤は、未処理ガス空間１５が未処理ガス流４４で満たされる前に導入することができる。導入されたろ過助剤は、その後、特に、フィルタエレメント１４のフィルタ面及び／又は未処理ガス空間１５の壁上に蓄積され、そこで、それぞれがろ過助剤の層（プレコート層）を形成する。ろ過助剤供給開口部２０から未処理ガス空間１５に入るろ過助剤の流れは、図１において矢印４５で示されている。

【0085】

代替的又は追加的に、ろ過助剤供給開口部５２が、未処理ガス供給ライン５４に配置されてもよい。未処理ガス供給ライン５４は、未処理ガス流入開口部１６に接続されている。これにより、未処理ガス流４４がろ過装置１０の未処理ガス空間１５に流入する前に、ろ過助剤をそれに導入できる。この結果、未処理ガスの自己発火閾値を上昇させるように、未処理ガス流４４に含まれる異物とろ過助剤とを有利に混合させることができる。オプションで（任意に）、バッフル板又は分配板５６を、ろ過助剤が未処理ガス流４４中に均一に分配されるように、ろ過助剤供給開口部５２の近くに配置することができる。この目的のために、ろ過助剤の流れは分配板５６上に向けられ、それによってろ過助剤の粒子は分配板５６から「無秩序に」、すなわち非既定経路で跳ね返り、未処理ガス流４４中に分配される。対応する分配板はまた、未処理ガス空間１５内で、ろ過助剤供給開口部２０又は２０’に配置されてもよく、これにより、特にフィルタエレメント１４のフィルタ面上でのろ過助剤の均一な分配を可能にする。この場合、分配板は、そこから跳ね返されたろ過助剤の粒子がフィルタエレメント１４の方向に通過してフィルタエレメント１４のフィルタ面に付着するように、ろ過助剤供給開口部２０に配設できる。

【0086】

漏斗状ハウジング領域１８ｂの下部には、ハウジング１８ｂを通って水平方向に延びるリングライン４６と連通するポート４８が設けられている。リングライン４６は、収集領域２４の上方に位置し、特に、収集領域２４に収集された物質の常に上方に位置している。ポート４８に接続されているのは、さらなる送風機（ブロワ）５０であり、図２にも概略的にのみ示されている。送風機５０は、例えば、送風機４０と同様にサイドチャンネルコンプレッサで構成されてもよい。好ましい実施形態では、送風機５０は、ろ過装置１０の動作中に連続的に動作される。ポート４８及びリングライン４６は、ろ過装置１０にとってオプション機能である。未処理ガスのキャリアガスとして不活性ガスが提供される場合、不活性ガスもリングライン４６を介して未処理ガス空間１５に進入するべきである。

【0087】

フィルタユニット１２には、フィルタエレメント１４の上方でフィルタユニット１２の清浄ガス側に配置された加圧ガス除去ユニット（不図示）が付随している。ある時間間隔で、加圧ガス除去ユニットは、それぞれのフィルタエレメント１４に作用し、フィルタエレメント１４がその清浄ガス側から圧力サージを受ける。この圧力サージにより、それぞれのフィルタエレメント１４の未処理ガス側のフィルタ面に堆積した、ろ過助剤や容易に自己発火し易い異物などの異物が、その重力によりフィルタエレメント１４から剥離し、落下する。

【0088】

特に、ろ過助剤は、ガラス状又はガラス質の構成を有する材料、又は熱の作用下でガラス質の構成に変換され得る材料であってもよい。ガラス状の構成を有する二酸化ケイ素ベースの材料は、固体から作られ、非晶質又は少なくとも部分的に結晶構造を有する。このようなガラスは、二酸化ケイ素を主成分とし、その組織網（ネットワーク）は主に二酸化ケイ素で形成されている。これらは、特に、いわゆるシリケートガラスを含む。シリケートベースガラスは、例えば石英ガラス又はシリカガラスとして、純粋な形態で存在できる。シリケートベースガラスに加えて、追加の成分、例えばリン酸塩、ホウ酸塩などが存在してもよい。

【0089】

図３は、ろ過助剤をろ過装置１０又は未処理ガス流４４に供給するための計量ユニット７０を示す。計量ユニット７０は、充填開口部７４を介してろ過助剤で充填可能な貯蔵容器７２を有する。貯蔵容器７２は、その下端に出口７６を有し、必要なときにそこからろ過助剤を引き出すことができる。出口７６は、好ましくは、ろ過助剤が重力のみによって可能な限り出口７６に搬送されるように配置される。貯蔵容器７２は、ホルダ７８に固定されている。ホルダ７８は、１つ以上の重量センサ７９を備えてもよく、それによって貯蔵容器７２の充填レベルを決定できる。この充填レベルから、制御部１１０は、ろ過助剤が未処理ガス空間１５にどの位供給されたかを迅速かつ正確に判断できる。

【0090】

固体注入器（インジェクタ）８０は、出口７６に配置され、ろ過助剤を固体注入器８０から接続ライン８２を介してバルブ８４に輸送し、その後ろ過助剤供給開口部２０、２０’、５２のうちの１つ又はそれ以上に輸送するように制御可能である。固体注入器８０は、空気圧で作動させ、加圧ガスによって接続ライン８２を介してろ過助剤を輸送してもよい。図３において、接続ライン８２は、ろ過助剤流を供給ライン８８に導入させる材料分流器８６をオプションで含む。この供給ライン８８は、ドッキングプレート９８の供給開口部９０に接続され、凝集体収集領域２４に関連する凝集体収集容器９２にろ過助剤を輸送できる。別のバルブ９４が、供給開口部９０に近い供給ライン８８に配置され、凝集体収集領域９２へのろ過助剤の供給を制御する。

【0091】

好ましくは、バルブ８４、９４は、フラップバルブ又はディスクバルブであってもよい。あるいは、凝集体収集容器９２自体が、供給ライン８８及びバルブ９４に接続される、図示しない供給開口部を有していてもよい。あるいは、供給ライン８８は、図示しない更なる固体注入器を介して貯蔵容器７２に直接接続されてもよい。その場合、ろ過助剤は、異なる圧力で、未処理ガス流４４と凝集体収集領域９２の両方に同時に導入され得る。これにより、ろ過装置をより効率的に制御でき、ろ過装置１０の動作中の安全性をさらに高めることができる。

【0092】

図４は、ろ過装置１０の他の実施形態を示しており、廃棄漏斗２８とそれに接続された真空搬送装置３０に代えて、凝集体収集容器９２が下部ハウジング領域１８ｂに配置されている。下部ハウジング領域１８ｂと凝集体収集容器９２との間には、未処理ガス空間１５から凝集体収集容器９２に異物を排出する排出フラップ９６及びドッキングプレート９８が配設されている。ドッキングプレート９８は、凝集体収集容器９２を排出フラップ９６に気密的に接続するものである。凝集体収集容器９２には、凝集体収集容器９２の充填レベルを確認するための充填レベルセンサ１００が設けられている。例えば、充填レベルセンサ１００は、凝集体収集容器９２を空にする必要があることを示す信号をトリガしてもよい。また、凝集体収集容器９２にろ過助剤を導入して、凝集体収集容器９２にある粒子上にろ過助剤の障壁層を構築するように、充填レベルセンサ１００からのデータを用いて、制御部１１０を介して固体注入器８０、材料分流器８６及びバルブ９４を制御してもよい。これにより、凝集体収集容器９２内の粒子の自己発火の傾向を低減又は完全に抑制する。また、異物の層とろ過助剤の層が交互になるように、定期的にろ過助剤を凝集体収集容器９２に複数回導入することもできる。

【0093】

さらに、酸化剤ライン１１４は、凝集体収集容器９２の酸化剤導入開口部１１８に通じている。酸化剤ライン１１４は、図４にて概略的に１１２と示された、空気又は酸素含有ガスなどの酸化剤を凝集体収集容器に導入するために使用できる。酸化剤導入開口部１１８はバルブ１１６を含み、それによって凝集体収集領域９２への酸化剤１１２の供給が制御又は調節できる。バルブ１１６は、例えば、フラップバルブ又はディスクバルブの形態であってよい。

【0094】

特に、凝集体収集容器９２へのろ過助剤の導入とタイミングを合わせて、酸化剤１１２を凝集体収集領域９２に供給してもよい。特に、凝集体収集容器９２にろ過助剤が先に導入された後に、凝集体収集容器９２に酸化剤を供給してもよい。また、例えば、満杯の凝集体収集容器９２を新しい凝集体収集容器に交換するために、凝集体収集容器９２がドッキングプレート９８から取り外される前に、凝集体収集容器９２に酸化剤を供給してもよい。凝集体収集容器９２に酸化剤を供給することにより、凝集体収集容器９２に存在する物質の酸化が特に促進される。これは、一方では、凝集体収集容器９２内に存在する可燃性異物の一部が不活性な酸化形態に変換され、他方では、酸化中に生成された熱の結果としてろ過助剤がガラス相に変換され、それによって凝集体収集容器９２内に依然として存在する物質（可燃性か否かを問わず）が、ガラス質のコーティングに封入又は閉じ込められるという効果を奏する。このガラス化は、残存する可燃性異物が酸化剤とさらに接触することを防止し、したがって、凝集体収集容器９２内の物質を無害な化学的に不活性な構成に変換する。

【0095】

代替的に又は追加的に、例えば凝集体収集容器９２の上流にある供給ライン８８の適切な分岐によって、酸化剤１１２を凝集体収集容器９２に供給ライン８８を介して導入することも可能であり、この場合、凝集体収集容器９２の別の酸化剤導入開口部１１８は必要なくなるであろう。

【0096】

酸化剤１１２の添加により、凝集体収集容器９２内のろ過された異物の酸化を意図的に誘発又は開始させることができる。この意図的に誘発される酸化反応の重大度（進行度）は、添加される酸化剤１１２の量及び組成を介して十分に制御できる。さらに、ろ過助剤（必要であれば大量に添加できる）は、過剰な熱エネルギーを吸収し、それによって凝集体収集容器９２内の既存の反応性物質をガラス化する。このようにして、凝集体収集容器９２内で可燃性物質を反応性の低い物質又は不活性で無害な物質に変換する有効かつ良好に制御可能な可能性を達成できる。これにより、ろ過装置の動作時の安全性を高めることができる。

【0097】

フィルタエレメント１４を清掃する際、加圧ガスがフィルタエレメント１４内に未処理ガスの流れ方向と反対方向に導入され、それにより、圧力サージによってフィルタエレメント１４から異物が吹き飛ばされ、下部ハウジング領域１８ｂを介して凝集体収集容器９２内に落下する。充填レベルセンサ１００が、凝集体収集容器９２が所定の最大レベルに達したことを示すと、排出フラップ９６が閉じられる。次に、手動又は制御部１１０によって、バルブ９４が開かれ、材料分流器８６が作動されると、固体注入器８０が作動され、ろ過助剤が貯蔵容器７２から接続ライン８２、材料分流器８６、供給ライン８８、バルブ９４、及びドッキングプレート９８を介して凝集体収集容器９２に搬送される。凝集体収集容器９２へのろ過助剤の供給は、所定量のろ過助剤が凝集体収集容器９２に導入されるまで行われ、この量は、ホルダ７８内の重量センサによって決定される貯蔵容器７２の重量の減少に基づいて確認される。好ましくは、その量は、所定の厚さのろ過助剤のバリア層、例えば、凝集体収集容器９２内の高さ約２ｃｍのろ過助剤のバリア層に相当する。その後、バルブ９４は閉じられる。その後、酸化剤ライン１１４及び酸化剤導入開口部１１８を介して、酸化剤１１２を凝集体収集容器９２内に導入してもよい。可燃性の異物が酸化剤１１２と反応すると、ろ過助剤が加熱されて異物をガラス化し、異物のさらなる反応が防止される。凝集体収集容器９２内の異物が自己発火することなく、凝集体収集容器９２をろ過装置１０から取り外すことができる。ろ過助剤のバリア層により、凝集体収集容器９２内の異物が自己発火しないことが保証される。これは、バリア層が、火で熱にさらされた後のように、バリア層がガラス質の構成になっている場合に特に言えることである。凝集体収集容器９２は、昇降装置９９によってろ過装置１０から降ろすことができる。

【0098】

ろ過助剤と酸化剤を供給する別の順序も可能である。すなわち、まず凝集体収集容器９２に酸化剤を導入して異物を酸化させ、続いて、酸化反応が生じたところで、酸化した異物にろ過助剤のバリア層を付与することも可能である。

【0099】

また、ろ過助剤及び酸化剤を共通の開口部から凝集体収集容器９２に導入することも可能である。すなわち、ろ過助剤供給開口部９０と酸化剤導入開口部１１８とを組み合わせて、共通の開口部することもできる。これにより、凝集体収集容器９２への入口開口部の数を減らすことができる。

【0100】

制御部１１０は、特に、重量センサ７９、固体注入器８０、バルブ８４、９４、材料分流器８６、及び排出フラップ９６を作動又は操作するために、データライン又は制御ラインを介してそれらに接続されている。

【0101】

図５は、ろ過装置１０において、異物を運ぶガス流、すなわち未処理ガス流を乾式ろ過するための工程順序を模式的に示す図である。ろ過装置１０は、特に積層造形技術において生成される排気を清浄化するために使用され、その排気が未処理ガスを構成する。この件について、ステップ１０２において、未処理ガス流４４は、未処理ガス流入開口部１６及び未処理ガス空間１５を介して、ろ過装置１０に配置されたフィルタユニット１２に供給される。この場合、未処理ガス流４４は、酸素との接触を確立する際、又は機械的エネルギーの作用下で自己発火しやすい粉末状又はチップ状の金属ダストなどの自己発火性異物を含んでいる。ステップ１０４において、ろ過助剤を、ろ過助剤供給開口部２０、２０’及び５２の少なくとも１つを介して未処理ガス流４４及び／又はフィルタエレメント１４に供給し、ろ過助剤は未処理ガス流４４内の異物と混合し、それによって自己発火する傾向を減少させる。ろ過助剤の軟化点は５００℃以上である。軟化点を超えると、ろ過助剤はガラス質又はガラス体構成に変化し、緩く蓄積された固体の凝集体からガラス質の構成を有する均一な固体への関連した相変化を介して異物をガラス化する。つまり、ろ過助剤は異物をガラス層で囲い込むため、ろ過助剤と異物の凝集体が形成される。このため、異物への酸化剤の供給が効果的に防止される。

【0102】

図６は、反応部１２０を介してろ過装置１０の収集領域２４に接続される凝集体収集容器９２を示し、反応部１２０はこの場合、反応領域を構成する。反応部１２０は、フィルタ面から除去された物質（以下、単に除去物質１３９と称する）を搬送／運搬するための搬送部材、本実施形態ではスクリューコンベヤ１２２を含む。反応部１２０は、それぞれの閉鎖装置又は遮断装置に属する１つ以上の遮断部材１２４、１２６、１２８をそれに関連させて有してもよい。第１遮断部材１２４及び任意の遮断部材１２６は、収集領域２４と反応部１２０の入口との間に配置され、その入口は、物質の流れ方向、すなわちろ過装置１０の未処理ガス空間から凝集体収集容器９２への除去物質１３９の搬送方向において、反応部１２０の始端に配置されている。第１遮断部材１２４の下流側に配置されたオプションの遮断部材１２６により、ろ過装置の収集領域２４に対して反応部１２０をロック機能で安全に遮断できるので、酸化剤を含むガスが未処理ガス空間１５に進入できなくなる。除去物質１３９は、収集領域２４から遮断部材１２４を通って反応部１２０の前部（上流部）１３０に落下し、そこからさらにスクリューコンベヤ１２２によって搬送される。例示的な実施形態では、スクリューコンベヤ１２２は、前部１３０から斜め上方に、例えば水平面に対して２０～８０度の間の角度で、除去物質１３９を搬送するように配置される。スクリューコンベヤ１２２の物質流れ方向の上流又は下流又は「後方」端部において、除去物質１３９は、反応部１２０の後部又は下流部１３２に落下する。この後部１３２は、凝集体収集容器９２の上方に配置されている。後部１３２と凝集体収集容器９２との間には、遮断部材１２６及び１２８が物質流れ方向に直列に接続されており、これらの遮断部材のうちの１つは任意に選択可能である。

【0103】

任意選択で、酸化剤注入口２１２が、スクリューコンベヤ１２２の領域で反応部１２０に配置されてもよい。この酸化剤注入口２１２を通して、反応部１２０、すなわちスクリューコンベヤ１２２の領域に酸化剤を導入でき、そこでスクリューコンベヤ１２２によって搬送される除去物質１３９と混合され、除去物質１３９の酸化反応が引き起こされる。これにより、除去物質１３９が酸化されて、反応性の低い又は不活性物質１４１となる。酸化剤に加えて、主に反応中に発生する熱を除去するために、反応性の低い又は不活性流体（例えば、窒素（Ｎ_２））を、酸化剤注入口２１２を介して導入してもよい。スクリューコンベヤ１２２の下流端には、廃ガス出口２１８が配置され、そこを通して過剰な酸化剤が、熱、煤などの酸化剤残留物、及び酸化中に発生する他の物質とともに反応部１２０から排出される。スクリューコンベヤ１２２に酸化剤を導入すると、除去物質１３９と酸化剤との混合がスクリューコンベヤ１２２を介して機械的に行われるので、酸化剤流による流動化が不要になるという利点がある。したがって、除去物質１３９のごく一部のみを任意の時間に酸化剤と反応できるので、除去物質１３９のバッチ式計量は必要ない。言い換えれば、連続的な酸化をこれによって実現できる。さらに、ろ過助剤注入口２１４（ろ過助剤入口とも称される）を反応部１２０に配置して、スクリューコンベヤ１２２の領域でろ過助剤又は消火剤が反応部１２０に導入されるようにしてもよい。図６に示す実施形態では、ろ過助剤注入口２１４は、酸化剤注入口２１２の下流に配置されている。このように、ろ過助剤の添加は、主に、高発熱の酸化反応が制御不能にならないことを保証するための、及び熱を放散させるための保護手段として機能する。

【0104】

遮断部材１２４、１２６、１２８は、任意の時間に反応部を通過する除去物質１３９の流れを制御することを可能にし、したがって除去物質１３９が酸化剤１４２と反応するときに発生する熱に影響を与える。いくつかの実施形態では、遮断部材及び／又は伝熱流体の流れの制御は、発生する温度を制御するのにそれ自体で十分であり、それによって、ろ過助剤をさらに添加する必要性を排除できる。遮断部材の、特に遮断部材１２４及び任意で遮断部材１２６のさらなる特徴は、酸化剤が反応部１２０からろ過装置１０、特に未処理ガス空間１５に入れないことである。

【0105】

図６において、凝集体収集容器９２は、さらに、給気口として特定されるガス注入口１３４と、排気口として特定されるガス出口１３６とを有している。特に、ガス注入口１３４及びガス出口１３６は、反応部１２０の後部１３２に配置されたカバー１３７に配置されている。凝集体収集容器９２は、凝集体収集容器９２とカバー１３７との間の移行部で流体又は固形物が漏れないように、カバー１３７に取り付けられている。酸化剤は、ガス注入口１３４を通して凝集体収集容器９２に導入され、除去物質１３９を酸化剤と反応させて、反応性の低い又は不活性物質１４１を形成する。この反応により熱が発生するが、この熱は、ガス出口１３６からの酸化剤流により凝集体収集容器９２から除去される。ろ過助剤はまた、ガス注入口１３４から凝集体収集容器９２に導入することもできる。このような凝集体収集容器９２の構成は、上記した反応部の構成に加えて、又は代替的に設けてもよい。

【0106】

遮断部材１２４、１２６、１２８は、反応部１２０を収集領域２４及び凝集体収集容器９２から区切ることができる。特に、それらは、単位時間当たりに反応領域に存在する酸化可能な物質の量、従って、単位時間当たりに発生する反応熱の具体的な制御を可能にする。遮断部材１２４、１２６、１２８が、少なくとも第１閉鎖手段及び任意に第２閉鎖手段も閉じていることを保証すると直ぐに、酸化剤を、酸化剤注入口２１２を介して反応部１２０に導入できる。遮断部材１２４、１２６、１２８は、好ましくは、遮断弁、フラップ、スライド、ドア、又はピンチバルブの形態であろう。ピンチバルブは、弾性チューブを有し、そのチューブを通る流れを減少するために、圧縮又は絞られ、それによって弾性チューブの直径を減少させる。例えば、スクリューコンベヤ１２２は、アルキメデススクリューのように形成されてもよい。

【0107】

反応部１２０の上流端の遮断部材１２４、１２６及び／又は下流端の遮断部材１２８、１２６が、ロック機能を有するように構成されていると特に好ましい。そして、反応部１２０は、未処理ガス空間１５への酸化剤の通過、又は下流に配置された凝集体収集容器９２への酸化剤の通過に関して、上流端の第１閉鎖手段の作動状態及び下流端の第２閉鎖手段の作動状態にそれぞれ依存しない状態とすることができる。これにより、第１及び第２閉鎖手段の遮断部材をそれぞれ同期させる必要なく、反応部１２０に酸化剤を連続的に導入できる。このようなロック機能は、上に述べたように酸化剤が未処理ガス空間１５に侵入することを防止できるため、反応部１２０の上流端にある第１閉鎖手段にとって特に有利である。このロック機能は、例えば、この場合、隣り合って配置された２つの遮断部材１２４、１２６及び１２６、１２８をそれぞれ有する第１閉鎖手段及び／又は第２閉鎖手段によって実現できる。

【0108】

図７は、収集領域２４と凝集体収集容器９２との間の反応部１２０の別の可能な実施形態を示している。反応部１２０は、反応部入口と反応部出口との間で反応部１２０を区切る遮断部材１２４及び１２８の間に位置する。反応部１２０は、反応部入口の第１遮断部材１２４と反応部出口の第２遮断部材１２８との間に勾配を有する。図示の例では、その勾配は垂直であるが、任意の角度で傾斜していることも可能である。さらに、反応部１２０は、酸化剤注入口２１２、ろ過助剤注入口２１４、及び廃ガス出口２１８を備えてもよく、図６も参照されたい。除去物質１３９の物質流れ方向において、ろ過助剤注入口２１４は、酸化剤注入口２１２の下流に配置されてもよい。さらに、酸化剤注入口２１２及びろ過助剤注入口２１４は、反応部１２０の第１側に配置され、廃ガス出口２１８は、反応部の第２側に配置され、第２側は、好ましくは第１側の反対側に配置される。逆の配置も可能である。遮断部材１２４の下流には、物質の流れ方向に任意の遮断部材１２６が配置され、その任意の遮断部材１２６は、物質の流れ方向において、酸化剤注入口２１２の上流、ろ過助剤注入口２１４の上流、及び廃ガス出口の上流に配置される。

【0109】

図６にも示すように、凝集体収集容器９２は、反応部出口に配置されている。ガス注入口１３４は酸化剤注入口を形成し、ガス出口１３６は酸化剤出口を形成する。ガス注入口１３４及びガス出口１３６は、図６に示すように形成されている。この場合、ガス注入口１３４とガス出口１３６は、除去物質１３９が凝集体収集容器９２に導入される物質注入口１３８の異なる側に配置されるように、カバー１３７に配置されている。ガス注入口１３４及びガス出口１３６のこの配置は、空気又は酸化剤が、除去物質１３９の物質流れに乗って流れるので、特に有利である。これにより、この時点ではまだ反応性の高い物質が、制御された酸化剤を用いて反応性の低い又は不活性物質１４１に変換される。この不活性物質は、その後、凝集体収集容器９２内に貯蔵され、サービス要員によって凝集体収集容器９２から安全に取り出されるか、又は凝集体収集容器９２が使い捨て容器として構成されている場合には凝集体収集容器９２とともに廃棄できる。さらに、ろ過助剤又は消火剤を、ガス注入口１３４を通して凝集体収集容器９２に導入し、それによって、凝集体収集容器９２が取り外されたときに、不活性物質１４１を周囲空気から分離できる。

【0110】

反応部１２０及び凝集体収集容器９２は、それぞれ反応領域の一部を形成している。この反応領域は、反応部１２０と凝集体収集容器９２の両方の一部に位置してもよいし、その一部のみに位置してもよい。

【0111】

図７において、反応部１２０は、除去物質１３９が、カバー１３７が配置されたカバー面に対して垂直に向けられた管を通って、凝集体収集容器９２に重力によって落下するように方向付けられている。この管は、管内の物質が管に引っかかることなく凝集体収集容器９２に到達する限り、カバー面に対して斜めに、好ましくは２０～９０度の間の角度で配向させることもできる。

【0112】

図８は、別の例示的な実施形態を示している。図８においても、反応部１２０は、収集領域２４を凝集体収集容器９２に接続する。この実施形態では、第１閉鎖手段は、物質流れ方向において反応部１２０の上流に位置する回転バルブ１４０を有する。回転バルブ１４０の後には、この場合オプションである遮断部材１２４がさらに続く。遮断部材１２８は、反応部１２０に続いている。除去物質１３９が遮断部材１２８を通過すると、凝集体収集容器９２に落下する。特に指示しない限り、同一の要素には同一の参照数字が付されている。すなわち、カバー１３７はまた、ガス注入口１３４及びガス出口１３６を備える。

【0113】

回転バルブ１４０は、除去物質１３９の物質流れを制御でき、したがって、除去物質が空気又は酸化剤と反応する際に発生する熱の量を制御及び／又は影響を与えることができる。回転バルブ１４０は、ブレードホイールが回転可能な回転軸を有し、ブレードホイールの回転は、制御部１１０によって制御可能である。この実施形態では、回転軸は水平方向に向いている。しかし、回転軸の他の向きもまた可能である。

【0114】

さらに、反応部１２０は、酸化剤注入口２１２と、ろ過助剤注入口２１４と、廃ガス出口２１８とを含んでもよい（図６を参照）。除去物質１３９の物質流れ方向において、ろ過助剤注入口２１４は、酸化剤注入口２１２の下流側に位置されてもよい。さらに、酸化剤注入口２１２及びろ過助剤注入口２１４は、反応部１２０の第１側に配置され、廃ガス出口２１８は、反応部の第２側に配置され、第２側は、好ましくは第１側の反対側に配置される。逆の配置も可能である。

【0115】

図９は、遮断部材１２８と凝集体収集容器９２が物質流れ方向の下流側に配置された反応部１２０の後部１３２を示す図である。図９は、除去物質１３９が遮断部材１２８の方向から凝集体収集容器９２に落下する様子を模式的に示している。その際、落下した除去物質１３９は、ガス注入口１３４からガス出口１３６へ流れる酸化剤流１４２を横切る。酸化剤流１４２を通過して落下する際、除去物質１３９は、酸化剤と反応し、それによって反応性の低い不活性物質及び／又は不活性物質１４１に変換される。その反応によって発生した熱は、酸化剤流とともにガス出口１３６から除去される。この酸化剤流は一般に、酸化剤、例えば酸素と、不活性成分、例えば窒素又は不活性ガスの混合物を含む。除去され、不活性になった物質１４１は、凝集体収集容器９２の底に集まる。安全性をさらに高めるために、炎の形成又は伝播を抑制し、消火剤とも称される、ろ過助剤を、ガス注入口１３４を介して、又は図示しない別のろ過助剤注入口から凝集体収集容器９２に入れてもよい。ろ過助剤は、不活性物質１４１内にまだ存在し得る可燃性物質の濃度を減少させ、乱流による残留可燃性物質と酸化剤との接触を提供し、できるだけ完全な変換をもたらせる。また、ろ過助剤は、反応熱の吸収を補助する。ろ過助剤は、不活性物質１４１とろ過助剤の層が凝集体収集容器９２内で交互になるように、時間を決めて凝集体収集容器９２に導入してもよい。凝集体収集容器９２が十分に満たされると、サービス要員に凝集体収集容器９２が取り外し可能であるか、空にできることを通知する。その後、新たな凝集体収集容器９２又は前回の凝集体収集容器９２を再び反応部１２０に配置し、不活性物質１４１を充填することができる。

【0116】

図１０は、別の例示的な実施形態を示している。この場合、反応部１２０は、Ｓ字型の構成を有する。収集領域２４と反応部１２０の前部１３０との間に、除去物質の流れを制御するために、第１遮断部材１２４が配置される。また、反応部１２０に酸化剤又は空気を導入できるガス注入口１３４が、前部１３０に配置される。特に、ガス注入口１３４は、酸化剤流が反応部１２０の中央部１４３と同軸で反応部１２０に導入されるように配置されている。したがって、除去物質１３９は、第１段階で既に反応することができる。除去物質１３９が、不十分に又は部分的にしか酸化剤１４２と反応しない場合には、反応部１２０の中央部１４３に点火源１４４が配置される。この点火源１４４は、除去物質１３９と酸化剤との混合物に外部エネルギー入力を与え、除去物質１３９が酸化され、したがって不活性物質１４１に変換されるようにする。さらに、点火源１４４の下流において、ろ過助剤又は消火剤が、ろ過助剤注入口２１４を介して不活性物質１４１の流れに導入されてもよい。もはや反応性が乏しい、又は不活性なこの物質１４１は、凝集体収集容器９２に落下する。ガス出口１３６は、カバー１３７に配置されている。ガス出口１３６を介して、余分な酸化剤は、除去物質の酸化の間に発生する反応熱及び酸化剤残留物とともに、凝集体収集容器９２から排出される。

【0117】

図１０の反応部１２０は、前部１３０において垂直な向きを有し、次いで、水平な向きの中央部１４３に移行し、そして後部１３２において垂直な向きに戻る。これは、収集領域２４からの除去物質が、初めに、遮断部材１２４を通って反応部１２０の前部垂直部分１３０に落下することを意味する。次に、この物質は、ガス注入口１３４からの酸化剤流によって、反応部１２０の中央部水平部分１４３を通って搬送される。反応部１２０の後部垂直部分１３２において、除去物質は、次に、凝集体収集容器９２に重力によって落下する。

【0118】

反応部１２０は、廃棄物反応部とも称されることがある。これは、この部分において、除去物質が酸化剤と制御された方法で反応し、除去物質の制御されない発火が回避されることを意味する。

【0119】

図１１は、凝集体収集容器９２の加熱及び冷却の両方が可能な調整装置１４７内に配置された凝集体収集容器９２を示している。この装置は、加熱素子及び／又は冷却素子にできる温度制御素子１４８、１５０を有する。ガス注入口１３４及びガス出口１３６は、凝集体収集容器９２のカバー１３７上に配置される。圧力測定器１５６及び電磁弁１５８が、ガス注入口１３４に関連している。圧力測定器１５６によって、サービス要員は、加圧ガスがガス注入口１３４にあるか否かを確認できる。電磁弁１５８によって、凝集体収集容器９２への酸化剤供給が、迅速かつ容易に確認又は制御できる。ガス出口１３６に、フィルタエレメント１６０及び第２電磁弁１６２が関連付けられている。電磁弁１５８及び電磁弁１６２は、図１１では図示しない制御部１１０によって制御できる。電磁弁１５８、１６２を用いることで、凝集体収集容器９２への酸化剤１４２の供給を容易かつ確実に制御できる。酸化剤が凝集体収集容器９２内の除去物質１３９と反応すると、酸化剤の流れが煤又は他の汚染物質などの異物を持ち、凝集体収集容器９２の外に持ち出すことになる。これを回避するために、フィルタエレメント１６０がガス出口１３６に配置されている。酸化剤流れに含まれる煤又は異物は、フィルタエレメント１６０でろ過されるので、酸化剤流れはガス出口１３６を出た後、安全に自然環境に排出できる。

【0120】

調整装置１４７は、凝集体収集容器９２の構成を有する容器を含む。その容器は、容器の底面側に取り付けられた２つ以上の足１６４をさらに含む。

【0121】

図１２は、ガス注入口１３４が凝集体収集容器９２の側壁１６８に、好ましくは側壁１６８の下部領域１７０に配置された凝集体収集容器９２を示す。特に、下部領域１７０は、凝集体収集容器９２の底部１７２から見て、凝集体収集容器９２の側壁１６８の下半分である。圧力測定器１５６及び電磁弁１５８は、ガス注入口１３４に配置されている。しかし、他の種類の弁を用いてもよい。凝集体収集容器９２の内部空間１７４に、流動化プレート１７６が配置され、内部空間１７４は、底部１７２と側壁１６８とによって形成されている。流動化プレート１７６は、中間空間１７８が底部１７２と流動化プレート１７６との間に形成されるように配置される。ガス注入口１３４は中間空間１７８と流体連通しており、除去物質１３９は内部空間１７４に落下しながら流動化プレート１７６上に残る。したがって、ガス注入口１３４を通って中間空間１７８に入り、流動化プレート１７６を通り、除去物質１３９を通ってガス出口１３６に導かれる酸化剤が、除去物質１３９と反応できるようになっている。このような不活性物質１４１は、反応性に乏しく、サービス要員が安全に取り扱うことができる。ガス出口１３６は、凝集体収集容器９２のカバー１３７に配置されている。ガス出口１３６は、図１１も参照して、流れ方向にフィルタ１６０と下流側電磁弁１６２とを備える。

【0122】

これらの例示的な実施形態では、酸化剤と除去物質との良好な混合が可能である。

【0123】

図１３は、さらなる実施形態を示す。図１３において、凝集体収集容器９２は、回転装置１８４上に配置されている。凝集体収集容器９２は、カバー面に平行に整列した回転軸１８６を有し、この回転軸を中心に凝集体収集容器９２が回転可能である。凝集体収集容器９２のカバー１３７は、図１１も参照して、ガス注入口１３４及びガス出口１３６、並びに、圧力測定器１５６、電磁弁１５８、フィルタ１６０、及び、電磁弁１６２を含む。さらに、カバー１３７は、物質注入口１３８を備える。カバーから離れた物質注入口１３８の端部には、遮断部材１２６、１２８を有する第２遮断装置が配置されている。反応部１２０の後部１３２は、遮断部材１２６によって閉じることができる。遮断部材１２６と遮断部材１２８はロックを形成する。回転装置１８４によって凝集体収集容器９２を回転軸１８６の周りに回転可能とするために、遮断部材１２６、１２８の少なくとも一方を閉じ、凝集体収集容器９２を反応部１２０から切り離してもよく、したがって、凝集体収集容器９２を回転軸１８６周りに回転できる。凝集体収集容器９２が回転装置１８４においてのみ回転される場合、すなわち回転軸１８６を中心とした完全な回転が必要でない場合、搬送部を可撓性のある接続、特に可撓性ホースによって凝集体収集容器９２に接続すれば十分であろう。

【0124】

カバー１３７は、カバー１３７の底面側から凝集体収集容器９２の底部１７２まで延在し、ただし、好ましくは底部１７２に接触しない２つの攪拌羽根１８８を含む。攪拌羽根１８８は、凝集体収集容器９２内に蓄積した除去物質１３９を攪拌するように構成され、それによって除去物質１３９と酸化剤及び／又はろ過助剤とのより良い混合を可能にする。特に、ろ過助剤は消火剤であってもよく、以下では消火剤とも称する。酸化剤と除去物質１３９との混合を可能にするために、追加的又は代替的に、攪拌羽根１８８を動かすように適合されたモータ（不図示）をカバーに配置して、凝集体収集容器９２を回転軸１８６の周りに動かしてもよい。除去物質と酸化剤との反応により発生した反応熱は、酸化剤流とともにガス出口１３６から排出又は放散される。なお、ここでは、ろ過助剤が供給されてもよい。

【0125】

図１４は、除去物質１３９に酸化剤１４２を混合するための別の実施形態を示している。図１４を分かり易くするために、カバー１３７には物質注入口が示されていない。しかし、そのような注入口が現実には設けられることが理解される。図１４において、凝集体収集容器９２は、回転軸１８６を中心に回転可能であるように回転装置１８４に取り付けられている。ガス注入口１３４は、カバー１３７に配置されている。さらに、カバー１３７は、凝集体収集容器９２の内部空間１７４と凝集体収集容器９２の環境との間の流体連通を可能にする２つの中空ランス１９０を備える。ランス１９０は、底部１７２に接触することなく、凝集体収集容器９２の底部１７まで延在している。底部１７２に面するランス１９０の端部において、ランス１９０はそれぞれ開口部１９４を含み、そこから酸化剤及び酸化残渣の混合物１４６を逃がすことができる。所定量の除去物質１３９が凝集体収集容器９２に貯蔵されると、凝集体収集容器９２は回転軸１８６を中心に約１８０°回転され、除去物質はもはや底部１７２に堆積されず、凝集体収集容器９２のカバー１３７の近くに配置された流動化プレート１９２に堆積される。そして、加圧ガスの形態の酸化剤１４２が、ガス注入口１３４から流動化プレート１９２を介して凝集体収集容器９２の内部空間１７４に導入される。これにより、除去物質が反応し、反応性が乏しくなったり、不活性になったりする。混合物１４６、特にガスと煙の混合物は、熱とともに開口部１９４を通って凝集体収集容器９２から排出される。流動化プレート１９２は、カバー１３７と流動化プレート１９２との間に中間空間１９６が形成されるように、凝集体収集容器９２に配設されている。ガス注入口１３４は、酸化剤１４２がまず中間空間１９６に導入され、その後、流動化プレート１９２を通過して凝集体収集容器９２内又は凝集体収集容器９２の内部空間１７４に均一に通過するようにカバー１３７に配設される。

【0126】

図１５は、反応領域の一般的なレイアウトを示す。上流端にはろ過装置１０の未処理ガス空間１９８があり、除去物質１３９の物質流れ方向に、オプションの計量部材２００、遮断部材１２４（及びオプションの遮断部材１２６）を有する第１遮断装置、反応部１２０、及び遮断部材１２８（及びオプションの遮断部材１２６）を有する第２遮断装置と続いている。反応部１２０の後には、廃棄領域２２０が続く。例えば、凝集体収集容器９２は、廃棄領域２２０に設けられてもよい。第１遮断装置の下流側の全ての部品は、排出領域、特に反応部１２０及び凝集体収集容器９２を形成する。反応部１２０は、酸化剤注入口２１２を有し、この入口を通じて酸化剤１４２を反応部１２０に導入できる。さらに、反応部１２０には、ろ過助剤注入口２１４が形成されてもよく、これを通じて消火剤が反応部に導入されてもよい。さらに、反応部１２０は、除去物質１３９の酸化剤による酸化を開始するために反応部１２０にエネルギー入力を提供する熱又は点火源２１６を含んでもよい。さらに、反応部１２０は廃ガス出口２１８を備え、そこを通って酸化剤と酸残渣の混合物が、熱とともに反応部１２０から出る。運転中、除去物質１３９は、反応部１２０に導入される。遮断部材１２４及び１２８が閉じられると、酸化剤１４２及び任意で、ろ過助剤又は消火剤が反応部１２０に導入される。すると、除去物質１３９は酸化して、反応性の低い物質又は不活性物質１４１となる。反応が完了した後、第２遮断装置の遮断部材１２８が開かれ、不活性物質１４１は廃棄領域２２０に排出される。

【0127】

図１６は、反応部１２０の他の実施形態を示している。反応部１２０の第１上端部には、物質入口２４０が形成され、それを通して、除去物質が反応部１２０に導入される。第１遮断装置の遮断部材１２４は、物質入口２４０に配置される。反応部１２０の下端には、第２遮断装置の遮断部材１２８が配置され、物質出口２４２を閉じる。反応性の低い又は不活性物質は、反応部１２０から物質出口２４２を通して排出される。反応部１２０は、側壁２３０を含む。側壁２３０は、反応部１２０を囲み、それによって反応部１２０が形成される。ろ過助剤注入口２１４は、反応部１２０の上部の側壁２３０に形成される。酸化剤注入口２１２は、物質の流れ方向において、ろ過助剤注入口２１４の下方に配置されている。この点、注入口２１４及び２１２は、それぞれ、ろ過助剤及び酸化剤が、除去物質１３９の物質流れ方向に対してほぼ直角に反応部１２０に導入されるように配置されている。酸化剤注入口２１２とろ過助剤注入口２１４の順序を逆にすることも可能であり、また、注入は、物質の流れ方向に対して異なる角度で行うこともできる。さらに、反応部１２０には、流動化プレート２３２が配置されている。流動化プレート２３２は、多孔板又は微細格子として形成されている。流動化プレート２３２は、側壁２３０から反応部１２０内に延在している。特に、流動化プレート２３２は、酸化剤注入口２１２の上流に位置するように配置されている。流動化プレート２３２は、ろ過助剤注入口２１４と酸化剤注入口２１２との間に配置されるように、反応部１２０に配置される。そこから、流動化プレート２３２は、反応部１２０の底部２３４に向かって斜め下方に延びており、底部２３４は、物質の流れ方向において酸化剤注入口２１２の下方に形成されている。底部２３４において、本実施形態での物質出口２４２は、酸化剤注入口２１２及びろ過助剤注入口２１４の反対側に位置する反応部１２０の部分において、中心から外れて配置されている。温度制御素子２３６、好ましくは、加熱素子は、反応部１２０における酸化反応を促進させるため、又は開始させるために、酸化剤注入口２１２及びろ過助剤注入口２１４の反対側に位置する側壁２３０の部分に統合される。さらに、点火源１４４を、反応部１２０内、特に温度制御素子２３６に隣接して配置してもよい。稼働において、除去物質１３９は、遮断部材１２４を通って反応部１２０に落下し、流動化プレート２３２に衝突する。酸化剤注入口２１２から、流動化プレート２３２を通る中間空間２３７を介して反応部１２０に導入された酸化剤１４２は、流動化プレート２３２を通って流れ、所望の酸化が効率的に行われるように、除去物質１３９と混ざり合う。除去物質１３９が酸化されると、それは反応部１２０の下端の遮断部材１２８を通って、図示しない凝集体収集容器９２に向かって落下していく。

【0128】

図１７は、反応部１２０の別の例示的な実施形態を示している。ここでも、物質入口２４０は反応部１２０の上端部に配置され、物質出口２４２は反応部１２０の下端部に配置される。物質入口２４０及び物質出口２４２は、好ましくは、共通の軸に沿って配置される。反応部は、物質入口の直径が反応部１２０の大径より小さくなるように、半径方向に球状になっている。反応部１２０は、反応部１２０の上端に配置された天井部２３８と、反応部１２０の下端に配置された底部２３４とを含む。流動化プレート２３２は、反応空間２１０内に配置され、天井部２３８から底部又は床部２３４まで延びる。したがって、この例示的な実施形態では、流動化プレート２３２は、実質的に物質の流れの方向に延びている。図示の例では、流動化プレート２３２は、円筒形又は円錐台形形状を有する。側壁２３０と流動化プレート２３２との間には、中間空間２３７があり、その中に酸化剤１４２を均一に分散できる。酸化剤注入口２１２が側壁２３０に配置され、そこから酸化剤１４２を中間空間に導入できる。その後、酸化剤は、中間空間２３７から、除去物質を含む反応空間２１０に通過する。流動化プレート２３２を介して酸化剤１４２を横方向に導入することにより、除去物質を酸化剤１４２と均一に混合することができ、特に効率的な酸化反応を起こすことができる。好ましくは、温度制御素子２３６は、物質出口２４２の付近に配置してもよい。しかし、温度制御素子２３６を反応部１２０の別の場所に配置することも可能である。これは、図１６と同様の機能を果たす。さらに、点火源１４４は反応部１２０内に突出できる。

【0129】

また、天井部２３８には廃ガス出口２１８が配置されており、ここを経由して酸化剤と酸化残渣の混合物、及び熱を反応部１２０から排出できる。

【0130】

図１８は、反応部１２０の別の例示的な実施形態を示している。この反応部１２０は、漏斗状の構成を有し、反応部１２０は、反応部１２０の下端、すなわち反応部１２０において物質出口２４２が配置される端部よりも上端、すなわち物質入口２４０の端部で、より大きな直径を有する。反応部は、物質入口２４０から半径方向外側に延びる天井部２３８を備える。天井部２３８の半径方向外側の端部から、流動化プレート２３２が、物質出口２４２に向かって斜め方向に延び、それによって、反応部１２０を制限する。流動化プレート２３２と側壁２３０との間には、酸化剤注入口２１２が配置される中間空間２３７が形成される。この漏斗状の構成は、酸化剤１４２と反応する除去物質１３９が重力によって物質出口２４２に導かれ、その後、遮断部材１２８を開くことによって、反応空間２１０から排出できるという利点を有している。なお、温度制御素子２３６は、物質出口２４２の周囲に配置されてもよい。さらに、反応部１２０は、特に反応部１２０内に突出する点火源１４４を備えてもよい。廃ガス出口２１８は天井部２３８に配置され、それを通して、酸化中に形成された残渣、未反応酸化剤、キャリアガス（例えば窒素（Ｎ_２））及び場合により消火剤の混合物１４６、並びに熱を反応部１２０から排出できる。

【0131】

図１９は、図１５に模式的に示した反応部１２０を示す図である。回転バルブ１４０が、計量部材として用いられる。それに接続されるのは、図１８で示されたものに準拠して形成された反応部１２０である。それに加えて、ろ過助剤注入口２１４が、天井部２３８に配置されており、必要に応じて、そこから消火剤１４５を反応空間２１０に導入できる。さらに、流動化プレート２３２と遮断部材１２８の間の物質の流れ方向において、反応空間２１０の領域には温度制御素子２３６が設けられ、除去物質１３９と酸化剤１４２との酸化反応を確実に開始させるために、反応空間２１０に活性化エネルギーを導入する。なお、温度制御素子２３６に加えて、又はそれに代えて、点火源１４４を反応部１２０に配置してもよい。物質流れ方向における遮断部材１２８の下流には、凝集体収集容器９２が配置されており、除去された不活性物質１４１が凝集体収集容器９２に収集されるようになっている。凝集体収集容器９２は、明らかに空にすることなく、満杯になったらサービス要員によって廃棄される使い捨て又は単回使用のバケットであってよい。

【0132】

図２０は、反応部１２０がそれに関連する搬送部材を有する別の例示的な実施形態を示している。反応部１２０は、遮断部材１２４、１２６に続いて配置される上流入口領域と、遮断部材１２８が続いて配置される下流出口領域との間に延びている。反応部１２０の中央部１４３には、除去物質１３９を搬送／輸送及び混合するための搬送部材であって、本実施形態ではスクリューコンベヤ１２２が配置されている。第１遮断部材１２４と第２遮断部材１２６は、物質の流れ方向において、収集領域２４と反応部１２０の中央部１４３の間に、縦に並んで配置されている。除去物質１３９は、収集領域２４から遮断部材１２４及び１２６を通って中央部１４３に落下する。この例示的な実施形態では、スクリューコンベヤは、反応部１２０の入口から反応部１２０の出口まで水平方向に除去物質１３９を搬送するように、水平に配向されている。スクリューコンベヤ１２２の物質流れ方向の後端部には、スクリューコンベヤ１２２に沿って形成された搬送部１２３の下部に開口部が形成されており、それまでスクリューコンベヤ１２２によって搬送されてきた物質がその開口部から落下して、その下方に配置された遮断部材１２８を通過する。遮断部材１２８は、図２０では図示しない凝集体収集容器９２の上方に配置されている。後部１３２と凝集体収集容器９２との間に配置された遮断部材１２８により、反応部１２０と凝集体収集容器９２とが分離される。

【0133】

酸化剤注入口２１２は、反応部１２０の上流部、例えば反応部１２０の中央部１４３の前半分に配設されている。この酸化剤注入口２１２を介して、酸化剤１４２をスクリューコンベヤ１２２の搬送部１２３に導入でき、スクリューコンベヤ１２２によって搬送される除去物質１３９と混合されて、除去物質１３９の酸化反応が引き起こされる。これにより、除去物質１３９は、反応性の低い又は不活性物質１４１に変換される。酸化剤１４２を搬送部１２３に導入すると、除去物質１３９と酸化剤１４２との混合がスクリューコンベヤ１２２によって機械的に生じるため、酸化剤流による流動化が不要になるという利点がある。酸化剤注入口２１２の物質流れ方向の下流、特に中央部１４３の後半分に、ろ過助剤注入口２１４又は消火剤入口が配置されており、それを通してろ過助剤又は消火剤を反応部１２０、特に搬送部１２３に導入できる。さらに、点火源１４４もここに配置してもよい。

【0134】

スクリューコンベヤ１２２の後端部、本実施形態では搬送部１２３の下部に形成された開口部に対向して、廃ガス排出領域２５８が配設されている。廃ガス排出領域２５８は、仕切板２６２に支持されたフィルタユニット２６０を備える。フィルタユニット２６０は、１つ又は複数のフィルタエレメントを備えてもよい。仕切板２６２は、廃ガス排出領域２５８を未処理ガス空間２５９と清浄ガス空間２６１とに分割する。反応部１２０で生じる酸化の間に形成された残渣、ならびに酸化剤流及び任意のろ過助剤流の過剰部分から形成される混合物１４６は、未処理ガス空間２５９に入る。フィルタユニット２６０は、混合物１４６をフィルタリングして、そこから粒子状酸化残渣を除去するように構成されている。その後、清浄ガス空間２６１は、ろ過されたガス状混合物を包含し、そのガス状混合物は、清浄ガス空間２６１に配置される廃ガス出口２１８を介して排出され、例えば環境中に排出される。フィルタユニット２６０に関連する加圧ガス除去ユニットも、清浄ガス空間２６１に配置され、このユニットは、除去のためにフィルタエレメント又は複数のエレメントに作用する加圧ガスパルスを生成するように配置されている。加圧ガスパルスは、加圧ガス貯蔵ユニット２６４から加圧ガス開口部２６３を通って清浄ガス空間に入り、そこからフィルタエレメント又は複数のエレメントに至る。加圧ガス貯蔵ユニット２６４は、好ましくは、加圧ガスライン２６６を介して加圧ガスで満たすことができる。加圧ガスは、フィルタユニット２６０のフィルタ性能が劣化すると、すぐにフィルタユニット２６０を清掃する役割を果たす。その場合、加圧ガスが清浄ガス空間２６１に導入され、それによって、フィルタユニット２６０の未処理ガス側に付着していた異物がフィルタユニット２６０から除去される。そして、これらの異物は、廃ガス排出領域２５８から、搬送部１２３の開口部を通って、反応部１２０の後部１３２を通り、そして遮断部材１２８を開放した後に、遮断部材１２８を通って図示しない凝集体収集容器９２に落下する。これは、不活性物質１４１と除去された異物の両方を凝集体収集容器９２に収集し、その後廃棄できるので、特に有利である。反応部の後部１３２には、温度制御素子２３６を配置してもよい。温度制御素子の機能については、図１６を参照されたい。

【0135】

搬送部材は、スクリューコンベヤの代わりに、パドルミキサーであってもよい。パドルミキサーは、複数のパドルが半径方向に延びる軸を有し、それらパドルは、軸に沿って軸方向に配置され、好ましくは均一に配置されている。これらのパドルは、除去物質を搬送経路１２３に沿って移動させ、かつ除去物質と酸化剤との有利な混合を可能にする。これにより、好ましくは、除去物質の全てが酸化され、それにより、その後の酸化が防止されることを保証できる。

【0136】

図２１は、図２０の搬送部１２３を通る断面図２１－２１である。搬送部１２３は、特に、樋（とい）形状を有する。つまり、底部に向けられた部分２７０は円形断面を有し、底部から離れる方向に向けられた上部２７２は、角ばった断面を有する。搬送部材、例えば、スクリューコンベヤ１２２又はパドルミキサーは、下部部分２７０に接触するか、又は下部部分２７０に沿って数ミリメートル、好ましくは５ミリメートル離れて移動するよう配置されている。

【0137】

搬送部材は、異なる方向に回転してもよい。例えば、搬送部材は、除去物質１３９を反応部１２０の後部１３２に搬送し、そこから図示しない凝集体収集容器９２に排出できるように回転してもよい。搬送部材は、除去物質１３９と酸化剤１４２又は消火剤との良好な混合を可能にするために、交互に回転させてもよい。これは、代替的に、完全な除去物質１３９が酸化剤１４２で酸化されることを確実にできる。

【0138】

個々の図を参照して上記した変形例は、互いに組み合わせることができ、対応する変形例が記載された図に限定されないことを明確に留意されたい。より良く理解するために、全ての図において、各場合に同様の構成要素に対して同じ参照符号が使用されている。特定の場合における参照符号に属する説明は、その参照数字が出現する他の全ての図にも言及することが理解される。

【0139】

排出装置、特に反応部１２０の運転は、特にロック機能を有する遮断部材が使用される場合、連続的であり得る。反応部に適切な搬送装置を設けることも、異物の酸化のための連続運転に有利であり、特に反応部にスクリューコンベヤ、搬送流体及び／又は回転バルブを設けることが有利である。特にバルブを遮断部材として使用する場合、バッチ又は間欠運転も可能である。

【符号の説明】

【0140】

１０ ろ過装置
１２ フィルタユニット
１４ フィルタエレメント
１５ 未処理ガス空間
１６ 未処理ガス供給開口部
１７ 底部
１８ ハウジング
１８ａ、１８ｂ 領域
２０、２０’、５２、 ろ過助剤供給開口部
２２ 未処理ガス空間開口部
２４ （凝集体）収集領域
２６ 廃棄開口部
２８ 廃棄漏斗
３０ 真空搬送装置
３４ バルブ
３６ 流動化トレイ
３８、４８ ポート
４０ 送風機
４４ 未処理ガス流
４６ リングライン
５０ 送風機
５４ 未処理ガス供給ライン
５６ 分配板
７０ 計量ユニット
７２ 貯蔵容器
７４ 充填開口部
７６ 出口
７８ ホルダ
７９ 重量センサ
８０ 固体注入器
８２ 接続ライン
８４ バルブ
８６ 材料分流器
８８ 供給ライン
９２ 凝集体収集領域（凝集体収集容器）
９４ バルブ
９６ 排出フラップ
９８ ドッキングプレート
９９ 昇降装置
１００ 充填レベルセンサ
１１０ 制御部
１１２ 酸化剤
１１４ 酸化剤ライン
１１６ バルブ
１１８ 酸化剤導入開口部
１２０ 反応部
１２２ スクリューコンベヤ
１２３ 搬送部（搬送経路）
１２４ 第１遮断部材
１２６ 第２遮断部材
１２８ 第２遮断部材
１３０ 前部（前部垂直部分）
１３２ 後部（後部垂直部分）
１３４ ガス注入口
１３６ ガス出口
１３７ カバー
１３８ 物質注入口
１３９ 除去物質
１４０ 回転バルブ
１４１ 不活性物質
１４２ 酸化剤
１４３ 中央部（中央部水平部分）
１４４ 点火源
１４５ 消火剤
１４６ 混合物
１４７ 調整装置
１４８ 温度制御素子
１５０ 温度制御素子
１５６ 圧力測定器
１５８ 電磁弁
１６０ フィルタエレメント（フィルタ）
１６２ 電磁弁
１６４ 足
１６８ 側壁
１７０ 下部領域
１７２ 底部
１７４ 内部空間
１７６ 流動化プレート
１７８ 中間空間
１８４ 回転装置
１８６ 回転軸
１８８ 攪拌羽根
１９０ 中空ランス（ランス）
１９２ 流動化プレート
１９４ 開口部
１９６ 中間空間
１９８ 未処理ガス空間
２００ 計量部材
２１０ 反応空間
２１２ 酸化剤注入口
２１４ ろ過助剤注入口
２１６ 点火源
２１８ 廃ガス出口
２２０ 廃棄領域
２３０ 側壁
２３２ 流動化プレート
２３４ 床部
２３６ 温度制御素子
２３７ 中間空間
２３８ 天井部
２４０ 物質入口
２４２ 物質出口
２５８ 廃ガス排出領域
２５９ 未処理ガス空間
２６０ フィルタユニット
２６１ 清浄ガス空間
２６２ 仕切板
２６３ 加圧ガス開口部
２６４ 加圧ガス貯蔵ユニット
２６６ 加圧ガスライン
２７０ 下部部分
２７２ 上部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【国際調査報告】