用于干式过滤携带异物的气体流的方法及用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置与流程

1.本发明涉及一种用于干式过滤携带异物的气体流的方法，并且涉及一种用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置。


背景技术：

2.当净化携带高可燃性的异物或外来物的气体时，诸如在用于增材制造由金属制成的工件的系统中(例如，在激光烧结由钛合金或铝合金制成的工件中)进行的，在废气中存在不受控制的火灾的危险。当这种高可燃性的异物沉积在过滤器表面上并且在该过程中积聚时，这种危险特别大。类似于wo 2012/032003 a1中示出的设计，已经尝试通过用惰性化过滤助剂(诸如caco3)预涂覆过滤器表面或将此类助剂添加至待净化的原料气体中来应对这些危险。


技术实现要素：

3.本发明的目的是在过滤含有可燃性异物的原料气体时，诸如特别是在过滤在增材制造技术中产生的废气时，通过干式过滤器来防止或抑制原料气体燃烧。
4.根据本发明，在用于干式过滤携带异物的气体流的方法中，所述方法特别地用在用于清除在增材制造技术中产生的排出空气或废气的过滤器装置中，将含有异物的原料气体流供给到过滤器单元的原料气体空间中，该过滤器单元具有将原料气体侧与清洁气体侧分隔开的至少一个过滤器表面。此外，将氧化剂供给到位于过滤器表面下游的过滤器表面的原料气体侧上的反应区域。供给氧化剂，使得包含在从过滤器表面清除的物质中的异物和/或包含在原料气体流中的异物在反应区域内与氧化剂反应，以形成含有氧化物的异物。
5.本发明建议了一种方法，并提供了相应设计的过滤器装置，其中，特别地引起废气中的反应性或甚至高反应性异物(诸如来自如激光烧结装置的增材制造设备的废气中的含有金属的颗粒)的自发氧化。这种异物与诸如氧气或空气的氧化剂的高反应性——实际上是这种废气的干式过滤有问题的原因——由此特别地用于触发异物与氧化剂的自发反应。令人惊讶的是，可以通过适当控制氧化剂的供应和/或排放，以及如果必要的话，还通过其他措施，来特别引发该自发反应，并保持其进程很好地受控，使得可以避免异物与氧化剂的不受控反应。采用本文所建议的方法，反应过程中产生的热可被很好地消散，使得不必担心不受控的火灾或爆炸。
6.本发明的基本思想不是使包含在原料气体中的易燃异物变成惰性，而是通过有目的地引发和执行这些可燃异物到氧化构型的受控转移(即通过化学反应)来使它们无害。在氧化构型中，这些异物通常是低反应性的或惰性的且不再可燃，使得对这些氧化的异物的进一步处理不再需要任何特殊预防措施。
7.然而，必须小心以确保自发氧化反应以受控的方式进行。这可以通过向含有从过滤器表面清除的物质并且因此含有异物的预定反应区域适当地供应氧化剂和/或进一步地
通过措施从反应区域移除氧化物来实现。已经发现，如果氧化剂不仅供应至反应区域，而且流过反应区域，则可以很好地控制往往强烈放热的氧化反应的进程。然后，将氧化剂供应至在第一位置处或第一区域(入口)中的反应区域，并且流过反应区域，直到它在另外的位置或另外的区域(出口)再次离开反应区域，在任何情况下，条件是它在流过反应区域时没有通过与含有异物的物质的反应而被消耗。以此方式，特别地，可以在反应区域中提供过量的氧化剂，因为需要自发地引发用于形成含有氧化物的异物的所需反应或将所希望的反应维持在受控的程度。流过反应区域的氧化剂流允许对氧化反应的进程进行精确控制。一旦氧化剂流开始，氧化反应自发地但是以受控的方式进行，并且可以通过调节氧化剂流的强度、并且还可以通过调节氧化剂流的组成来很好地控制。
8.在自发氧化的情况下，形成含有氧化物的异物的所希望的反应，基本上在没有通过来自诸如点火源或热源的能量源的能量供应而提供激活能的情况下发生。氧化可能已经通过氧化剂与存在于或进入反应区域中的在清除过程中从过滤器表面脱落的物质接触而引发。
9.氧化剂可以是空气或含氧气体。例如诸如氮气或稀有气体的惰性气体的其他物质可以与氧化剂混合，以形成氧化剂流。例如，空气可用于形成氧化剂流，或氧含量为5-21体积％的贫氧混合物。选择足够高的氧化剂流中的氧化剂或氧化剂浓度，以允许反应区域中的含有异物的物质的自发反应以形成含有氧化物的异物。
10.措辞“位于过滤器表面的下游的过滤器表面的原料气体侧上”旨在表达反应区域相对于已积聚在过滤器表面上并且在清除循环(例如，通过向过滤器表面施加压力脉冲)过程中已经从过滤器表面清除的异物的输送在原料气体空间的下游。因此，从过滤器表面清除的物质被运送到反应区域。特别地，反应区域与原料气体空间分隔开，特别地与原料气体空间的下游分隔开。如果氧化剂首先被供应到反应区域下游，但不供应到原料气体空间或原料气体空间上游的区域(即，这些区域保持不含氧化剂)，使得清除的含有异物的物质的氧化处理不会影响通过引入氧化剂对原料气体进行实际过滤的工艺环境。特别地，该过滤工序或产生待过滤的废气的工作工序可以在大部分惰性的条件下发生并且不受氧化处理的干扰。当供应氧化剂时，通过将反应区域与原料气体空间暂时分隔开，特别是通过以气密方式将原料气体空间分隔开，可以另外地确保原料气体空间中惰性环境的维持。
11.如所解释的，有利的是，当从过滤器表面清除的物质与氧化剂一起反应时，主动将未消耗的氧化剂从反应区域移除。以此方式，可以提供适当的过剩氧化剂并且因此可以实现氧化反应的受控进程。这意味着该目的不一定是在已经发生或多或少完全的化学转化之后，从反应区域仅移除在反应过程中形成的反应产物，特别是含有氧化物的异物以及在适用的情况下的未转化或未完全转化的清除的物质。相反，在氧化反应进程的过程中，应移除反应中未消耗的任何氧化剂，通常移除的程度与添加新氧化剂的程度相同。以此方式，反应区域中的氧化反应可基本上在恒定的环境条件下进行，特别是在恒定浓度的氧化剂下进行。
12.一旦在反应区域中或至少在属于反应区域的部分区域中，足够比例的含有异物的物质已被转化成含有氧化物的异物，和/或足够大量的含有异物的物质已经从反应区域或至少从属于反应区域的部分区域中移除，就可以认为至少在属于反应区域的部分区域中氧化反应停止。在这种情况下，停止向反应区域或属于反应区域的部分区域供应另外的氧化
剂。然后，通常从反应区域或属于反应区域的部分区域移除反应产物或反应残渣。通常认为的是，从反应区域或属于反应区域的部分区域移除基本上所有的反应产物或反应残渣。仅移除反应产物或反应残渣的一部分也是足够的。残存在反应区域或属于反应区域的部分区域中的反应产物或反应残渣可随后与进入反应区域或属于反应区域的部分区域的新物质一起进行另外地氧化，如果有必要，在加入另外的氧化剂之后。在反应已经停止或已经发生之后仍然残存在反应区域或属于反应区域的部分区域中的氧化剂被移除之后，可以使反应区域或属于反应区域的部分区域与原料气体空间流体连通，而不存在氧化剂进入原料气体空间的风险。
13.特别地，氧化剂可以从反应区域或属于反应区域的部分区域吸出或抽出。为此目的，可以使反应区域经受负压，以便从反应区域吸出仍存在于反应区域中的氧化剂。也可以通过对反应区域施加负压而从反应区域吸出反应产物和/或其他反应残渣。对反应区域施加负压可以在从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应过程中和/或反应之后发生。
14.可以设置氧化剂入口，以用于将氧化剂供应至反应区域或属于反应区域的部分区域。可以设置氧化剂出口，以用于从反应区域或从属于反应区域的部分区域移除氧化剂。在最简单的情况下，氧化剂入口也可以同时用作氧化剂出口。然而，通常规定，氧化剂出口不同于氧化剂入口，特别地使得在氧化剂入口与氧化剂出口之间形成氧化剂流，该氧化剂流尽可能大部分地横穿反应区域或属于反应区域的部分区域。
15.氧化剂出口可以是特别设置的用于排出气体、特别是氧化剂的出口。然而，尚未消耗的氧化剂通过氧化剂出口与反应过程中已经形成的含有氧化物的异物，如果适用的话，以及尚未反应的清除的物质一同排出。在这种情况下，氧化剂出口被设计为排出气态物质和含有固体的物质两者。
16.可以想到，但不是绝对必需的是，含有异物的物质与氧化剂的所有反应都发生在氧化剂出口的上游区域。除了氧化剂流可能再循环到氧化剂入口之外，通过氧化剂出口排出的氧化剂或氧化剂和其他(例如惰性)流体的混合物然后不再用于进一步氧化。然而，还可以想到，反应区域包括位于氧化剂出口下游的区域，特别是位于氧化剂出口下游的管道或管线、运送装置和/或容器。未消耗的氧化剂是否通过氧化剂出口与反应过程中形成的含有氧化物的异物和可能尚未转化或反应的异物一同排出，这将是特别值得考虑的。
17.在一个可能的实施例中，氧化剂出口可以连接到气动运送装置上。特别地，该气动运送装置可以是作为固体注射器或喷射泵操作的运送装置。可替代地，可以想到吸风机。气动运送装置可以通过运送连接件连接至氧化剂出口并且因此在反应区域或反应区域的部分区域上施加抽吸作用。抽吸作用致使氧化剂或氧化剂与引入反应区域或反应区域的部分区域中的氧的其他(例如，惰性)流体的混合物作为氧化剂朝向氧化剂出口流动，因而穿过反应区域或反应区域的部分区域并致使氧化剂与含有异物的物质反应，以形成含有氧化物的异物。
18.在反应过程中形成的含有氧化物的异物和可能尚未反应的异物也可以经由气动运送装置，尤其是作为固体注射器或喷射泵操作的运送装置排出。气动运送装置还可用于例如通过管线将这种含有固体的物质进一步输送至收集容器或处置容器。运送的含有固体的物质可以包含由与氧化剂的反应产生的含有氧化物的异物，或尚未反应的清除的物质。气动运送装置可以特别地设置成用于从反应区域或反应区域的部分区域移除含有固体的
物质。然而，还可以想到的是，设置气动运送装置以用于从反应区域或反应区域的部分区域抽出含有固体的物质以及用于从反应区域或反应区域的部分区域抽出气态物质和/或用于将氧化剂添加至运送的含有固体的物质。例如，在固体注射器中，含有诸如空气的氧化剂的流体或含氧气体混合物可以用作运送流体。以此方式，当运送流体与运送的含有固体的混合物被输送通过运送管线的固体注射器的下游部分时，运送流体与运送的含有固体的物质的混合致使所希望的氧化反应有效地发生。
19.通过控制气动运送装置，可以调节作用在反应区域或反应区域的部分区域中的物质上的抽吸强度。在较低的抽吸强度下，(至少基本上)仅气态物质从反应区域或反应区域的部分区域抽出，使得连接至气动运送装置的运送连接件的开口(抽吸开口)形成氧化剂出口。在较强的抽吸强度的情况下，含有固体的物质和气态的物质两者从反应区域或者从反应区域的部分区域抽出。在这种情况下，抽吸开口形成用于在反应区域中或在反应区域的部分区域中进一步输送含有固体的物质的出口，并且同时，形成用于将氧化剂供应至进一步输送的含有固体的物质的氧化剂出口和/或布置。后者例如通过将固体注射器中的含有氧化剂的运送流体和含有固体的物质混合。
20.此外，反应区域或反应区域的部分区域受到惰性流体，特别是惰性气体的作用。通过混合惰性气体，例如可以适当地调节氧化剂流中氧化剂的浓度，如果有必要，可以加速或减缓氧化反应的进程。使用不含氧化剂的惰性流体，在反应区域或反应区域的部分区域上的作用可用于例如在反应区域或反应区域的部分区域中停止清除的物质与氧化剂的进一步反应进程。惰性流体还可用于驱除反应区域或反应区域的部分区域中的任何残存氧化剂，以在反应区域或反应区域的部分区域中产生足够的惰性气氛，以允许在反应区域或反应区域的部分区域与原料气体空间之间形成流体接触。例如，可在一定量的清除的物质已经与氧化剂反应之后或在一定比例的清除的物质已经与氧化剂反应之后停止反应。
21.例如，可以设置，从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应在反应阶段中进行，其中，施加氧化剂至反应区域或反应区域的部分区域，在相应的反应阶段过程中发生，并且在相应的反应阶段之后，反应区域或反应区域的部分区域受到未添加氧化剂的惰性流体作用。这样，反应进程可以以非常受控的方式进行管理，因为在切断氧化剂供应后反应将停止，并且然后，反应区域或者反应区域的部分区域中的任何物质，无论是固体还是气体，可以从反应区域或者反应区域的部分区域全部或部分地移除。通过同时用惰性流体冲吹反应区域或反应区域的部分区域，然后可以降低氧化剂的浓度至反应区域或反应区域的部分区域与原料气体空间之间的流体接触再次成为可能的程度，在此程度下没有氧化剂进入原料气体空间的风险。然后，反应区域或反应区域的部分区域准备好接收从过滤器表面清除的另一批物质。
22.将惰性气体引入反应区域或反应区域的部分区域可以以简单的方式实现，例如，经由固体注射器的清洗端口向其供给惰性流体。
23.为了支持所描述的措施，可以规定，经由不同于氧化剂入口的另外的流体入口将惰性流体供给至反应区域或反应区域的部分区域。例如，这样的另外的流体入口可以设置在连接反应区域或反应区域的部分区域与原料气体空间的开口附近，以便从该开口附近选择性地冲出氧化剂。还可以想到，设置多个这样的另外的流体入口。
24.当惰性流体和/或氧化剂通过除氧化剂出口之外设置的一个或更多个另外的出口
从反应区域或反应区域的部分区域排出时，也可以是有益的。例如，可以规定，布置分布在围绕反应区域或反应区域的部分区域的壳体上的多个氧化剂出口，使得充分覆盖反应区域体积的广泛分布的氧化剂流分布在反应区域或反应区域的部分区域。还可以设置相对于用于惰性流体的相应的联接的入口开口的用于惰性流体的若干出口之一特定布置，以便以特别有效的方式从反应区域或反应区域的部分区域的某些区域冲出氧化剂。
25.当从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应发生时，可能已经开始向反应区域或反应区域的部分区域施加惰性流体。特别地，然后，惰性流体还可用于移除热。例如，当氧化剂流是氧化剂(例如，氧气)和仅包含少量氧化剂的惰性气体(例如，氮)的混合物时，经常会出现这种情况。
26.反应区域或反应区域的部分区域可由传热流体穿过，以用于移除在从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应过程中产生的热。在适当情况下，传热流体流可以与氧化剂流一起流过反应区域或反应区域的部分区域。氧化剂本身也可以充当传热流体，特别是当氧化剂仅部分反应时，因为过量添加氧化剂以加速反应。传热流体还可以充当惰性流体，以用于冲出从反应区域或从部分反应区域的反应已完成之后仍然存在的氧化剂。然后，使用未添加氧化剂的惰性流体作为传热流体可以是方便的。
27.反应区可包含团聚物收集区域，其适于接收从过滤器表面清除的物质，由此，清除已积聚在过滤器表面上的异物或含有异物的团聚物，并收集和保留在团聚物收集区域中。团聚物收集区域则尤其构成上述反应区域的部分区域。团聚物收集区域可以被设计成使得从过滤器表面清除的物质直接从原料气体空间落入团聚物收集区域，而无需预先收集在过滤器元件和团聚物收集区域之间的位置(例如，在围绕原料气体空间的过滤器壳体的底部区域中)。
28.团聚物收集区域可以具有与其联接的具有第一切断构件的第一封闭装置。第一封闭装置可以被设计成使得它能够使在清除过程中从过滤器表面掉落的物质被收集在团聚物收集区域中(特别是仅短暂地)，并且在将清除的物质收集在团聚物收集区域中之后，将反应区域与原料气体空间封闭(特别是以一种气密方式封闭该反应区域)，至少直到反应区域中的氧化剂的浓度已经下降到足够的程度。
29.降低至足够的程度意味着，特别地，直到可以假定反应区域中的氧化剂的浓度已经降低至低于预定阈值。当形成含有氧化物的异物的反应已完全发生，氧化剂已大量消耗和/或所有物质已从反应区域或团聚物收集区域移除时，情况可能如此。实际上，只要反应进行的速率是充分公知的(例如，从试验中)，则可以通过从氧化反应开始起等待预定的时间来假定到达这种状态。然而，通常，当在反应已完成之后，尤其是通过借助惰性流体抽吸和/或吸出，氧化剂已从反应区域或团聚物收集区域被移除时，在任何情况下都将达到该条件。
30.特别地，第一切断构件可被设计成使得当第一切断构件打开时，在任何情况下都不会显著地妨碍团聚物收集区域中的从过滤器表面清除的接收物质。特别地，第一切断构件在过滤器元件的清除过程中和/或在过滤器元件的清除之后立即打开，并且在任何情况下保持打开直到在清除过程中原料气体侧上的过滤器表面脱落的物质已经基本上被收集在团聚物收集区域中。特别地，在用于在反应区域中形成含有氧化物的异物的反应已经完成之后，一旦反应区域中的氧化剂的浓度已经下降至足够的程度，并且不再有任何理由担
心氧化剂将从反应区域进入原料气体空间至将干扰在那里占优势的工艺条件的程度，可以再次打开第一切断构件。
31.从过滤器表面清除的物质可从团聚物收集区域运送至下游排放区域。排放区域可以位于反应区域的下游，在这个意义上，在排放区域本身中不发生异物的进一步氧化。然而，可以想到，并且实际上优选的是，反应区域还至少部分地包括排放区域，并且取决于氧化剂的存在，异物仍然在排放区域中被氧化。在这种情况下，不仅可将氧化剂供应至团聚物收集区域，而且可以供应至排放区域或甚至可以专门供应至排放区域。
32.排放区域可以具有第二封闭装置，该第二封闭装置具有切断构件，该切断构件可以将排放区域与下游区域切断，特别是可以以气密方式切断排放区域。第二封闭装置不是绝对必要的，特别是如果目的是在引入排放区域的物质到达排放区域的下游端之前，实现可燃异物向含有氧化物的异物的大部分完全转化。在没有第二封闭装置的情况下，或者当第二封闭装置打开时，排放区域中的所希望的氧化反应可以非常有效地发生，同时快速向前输送运送的物质的。当设置第二封闭装置时，联接的切断构件可被设计为在其闭合位置形成气密隔板。然而，这个特征也不是至关重要的；在许多情况下，仅针对大于一定尺寸的颗粒的切断功能将是有效的。特别地，反应区可位于第一封闭装置和第二封闭装置之间。排放区域可以进一步包括收集容器。在收集容器中，可收集含有固体的物质，特别是来自从过滤器表面清除的物质的氧化的含有氧化物的产品，并最终被处理掉。
33.在离开反应区域之后，特别是在到达排放区域的下游部分时，在反应区域中的没有消耗的任何氧化剂以及，如果适用的话，作为过量流体或废液(特别是在气态流体的情况下，作为废气)产生的任何另外的流体全部或部分地返回反应区域可以是有用。例如，废液出口或废气出口可以与收集容器联接，并且离开废液出口的流体流可以完全地或部分地返回或再循环到反应区域。特别地，在此提及的类型的流体再循环可以显著地限制所消耗的流体的量，无论是作为氧化剂、传热流体、清洗流体和/或运送流体。特别地，惰性流体通常在输送通过反应区域过程中不被消耗，且可无限期地保持在以此方式形成的回路中。如果有必要，可以将新鲜氧化剂添加至再循环流体流，以补偿反应区域中的氧化剂消耗。
34.如果设置了流体的再循环，特别地，则可以设置控制/调节系统，该控制/调节系统被设计成使得该回路内、特别地该反应区域内的流体压力不超过和/或不低于预定值、特别地保持在预定范围内。作为用于控制流体压力的控制变量，可以规定，例如，作为废液积累的流体流的仅一部分返回到反应区域，而另一部分排放到环境或外部废液处理系统，返回的流体流总是被调节成使得回路中、特别是反应区域中的流体压力保持恒定，特别是不超过预定值和/或不低于另一预定值，特别地保持在预定范围内。
35.在反应区域中，可以设置运送构件，以用于输送从过滤器表面清除的物质。优选地，运送构件可以是运送流体。例如，当设置固体注射器，以用于将物质从团聚物收集容器移除到排放管线中时，用于在固体注射器的运送端口处产生负压或真空的流体可以充当用于进一步输送从固体注射器下游的团聚物收集容器运送的物质的运送流体。运送构件可用于进一步快速且有效地输送含有固体的物质。此外，运送构件可以改善含有固体的物质的混合或松散，使得这种物质更容易与氧化剂接触。可替代地或另外地，运送构件还可以包括螺旋运送机、旋转阀、斜度或斜面和/或流化装置。特别地，运送构件可以被设计成使得从过滤器表面清除的物质的输送方向可以被颠倒。
36.以下将描述上述方法和下文进一步详细描述的过滤器装置的其他实施例：
37.反应区域可包括收集容器。至少一个用于移动从过滤器表面清除物质的构件可以设置在收集容器中，特别是用于该收集容器的螺旋运送机、流化装置、枢转装置和/或混合器。
38.反应区域可以被设计为是温控的，特别是加热的和/或冷却的。与上述不同，可以想到多种设计，其中，将点火装置和/或加热装置指配至反应区域，以便主动地开始异物与氧化剂的反应。然后，清除的物质形成含有氧化物的异物的转化不依赖于自发氧化的开始。在所有其他方面，前述和以述也适用于本发明的该替代性实施例。申请人保留例如以分案申请的方式将权利要求指向此类替代性实施例的权利。
39.异物可以例如包含金属或是金属，并且具有粒状、特别是片状、粉末状或烟雾状的构型。特别地，异物可以具有不完全氧化或甚至完全不氧化的构型。特别地，异物可以是钛粉或钛片。异物可以不是氧化的金属异物或不完全是氧化的金属异物。例如，在金属工件的增材制造过程中，当从粉末床逐层地构建工件时，通过使用粉末状金属物质产生这种异物。在这种方法中所用的可导致排出空气中的可燃异物的典型金属为钛、铝、镁及其合金，以及诸如结构钢、淬火和回火钢、高合金不锈钢的多种钢。
40.该方法可以进一步包括将过滤助剂添加到原料气体流、过滤器表面、反应区域、和/或排放区域的步骤。过滤助剂可以被配置成抑制从过滤器表面清除的异物和/或物质与氧化剂、特别是氧气的反应。如果有必要，可以向废气中添加阻燃辅料，使得形成异物和过滤助剂的团聚物。基于sio2的过滤助剂的添加已经证明特别适合于在使用钛和/或铝镁合金的增材制造工艺中抑制原料气体燃烧。例如，已知激光烧结方法作为产生趋于自燃的废气的增材制造工艺。
41.过滤助剂可以是，例如，无机物质，特别地，氧化硅类无机物质或碳酸钙类无机物质可以用作过滤助剂。特别地，过滤助剂可以用于确保在该反应区域中发生的氧化不会失去控制。
42.当添加时，过滤助剂可具有颗粒状，特别是粉末状构型。这允许将过滤助剂精确计量到原料气体流中和/或过滤器装置中，特别是用于涂覆过滤器表面(预涂覆)。此外，合适的过滤助剂允许使用简单的供给机构，诸如瓣阀供给或加压气体供给。当添加细粒的过滤助剂时，更高效地形成阻燃团聚物。
43.过滤助剂可以被配置成以颗粒构型将含有金属的异物结合在团聚物中，特别是在600℃或更高的温度下，特别是在650℃或更高的温度下，特别是在1220℃或更高的温度下，特别是在750℃或更高的温度下，特别是在1320℃或更高的温度下。取决于过滤助剂，可以达到高达1000℃、特别是高达1250℃、特别是高达1500℃的温度，而不会过多地抑制团聚物形成和/或致使团聚物的分解或崩解至不希望的大的程度。形成的团聚物在所提及的温度范围内是不可燃的或仅具有难燃性，使得与常规的过滤器装置相比，更高的操作安全性是可能的。许多sio2玻璃在从600℃开始的温度下开始软化，然后可与异物形成团聚物。取决于sio2物质的构型，例如通过添加添加剂或将其形成为玻璃泡沫，软化开始的温度可以以合适的方式变化。
44.与过滤助剂混合的团聚物可在强烈加热时变成类似于玻璃熔体的可流动构型，并在冷却至低于玻璃化转变点之后变成玻璃状构型。过滤助剂熔化并且由此捕获熔体中的异
物，使得在这种状态下已经发生惰化。一旦熔体凝固，就形成玻璃状或玻璃质的构型。可流动构型的形成可以特别是在加热到600℃或更高，特别是650℃或更高，特别是1220℃或更高，特别是750℃或更高，特别是1320℃或更高的温度之后发生。在该过程中，团聚物在冷却至玻璃化转变温度以下之后可具有玻璃质构型。这可以防止氧化剂与含有金属的异物接触。
45.特别地，过滤助剂可以是具有玻璃质构型或可以在热的影响下转化成玻璃质构型的物质。
46.具有玻璃质构型的基于二氧化硅的物质由固体制成并且具有非晶结构或至少部分晶体结构。这种玻璃以二氧化硅作为其主要成分并且它们的网状结构主要由二氧化硅形成。特别地，这种玻璃包括所谓的硅酸盐玻璃。硅酸盐基玻璃可以以纯的形式存在，例如作为硅石玻璃。如果希望较高的软化温度，石英玻璃也是可以想到的。除了硅酸盐基玻璃之外，可存在其他组分，例如磷酸盐、硼酸盐等。
47.过滤助剂可具有以下物质中的至少一种作为主要成分：膨胀玻璃珠、玻璃粉、二氧化硅颗粒(sio2颗粒)、石英粉或这些物质中至少两种的混合物。特别地，非常合适的玻璃物质是由回收的废玻璃(回收玻璃)制成的那些，诸如膨胀玻璃或发泡玻璃。通过研磨废弃的碎玻璃并向其中添加粘合剂和/或膨胀剂来生产膨胀玻璃。这产生具有小充气孔的大致圆形晶粒。可以生产晶粒度为0.04-16mm的膨胀玻璃。这些微粒具有闭合的孔结构。以类似的方式生产发泡玻璃、特别是发泡玻璃压载物。可生产玻璃或发泡玻璃，使得软化范围开始的温度和/或玻璃化转化温度的下限取600℃至750℃之间的值。
48.在着火的情况下，最初形成的仍为粉末状或颗粒状的过滤助剂和金属粉末的团聚物在热的作用下软化或熔化。可流动的玻璃熔体围绕含有金属的异物并使它们具有惰性。在熔体固化后，形成玻璃状结构，其中，含有金属的异物永久地被封闭在过滤助剂中或被过滤助剂包围。一旦形成可流动构型，金属的单独的自燃颗粒被过滤助剂结合(玻璃化)。处于玻璃化状态，与氧化剂、特别是与氧(o2)的反应很难或者根本不可能。特别地，所述类型的玻璃化过程发生在过滤助剂团聚物累积的那些位置。特别地，当产生热时(例如在着火的情况下)，已经在过滤器表面上的原料气体侧上形成并且还完全地或以任何比率地主要由过滤助剂团聚物组成的滤饼可以呈现出从粉末状或颗粒状构型到可流动的并且最终到玻璃状构型的这样一种相变。这种玻璃化过程也可以在操作过程中在团聚物收集区域中形成的本体圆锥体表面发生，导致包含在团聚物收集区域中的物质的有效惰性化。可以通过不时地用过滤助剂层涂覆在团聚物收集区域中形成的本体物质锥体的表面来辅助这种玻璃化过程。
49.形成的团聚物可在着火的情况下，即在氧化剂(通常为氧气)存在下，在高达650℃的温度下，特别是在高达750℃的温度下，特别是在高达850℃的温度下，特别是在高达1000℃的温度下，特别是在高达1250℃的温度下，特别是在高达1500℃的温度下保持化学稳定。
50.过滤助剂还可以具有气态构型。在这种情况下，过滤助剂还可以在异物和/或从过滤器表面清除的物质的氧化发生之后用作传热流体。
51.在过滤器元件已经被清除并且从过滤器表面清除的物质已经沉积在团聚物收集区域和/或排放区域和/或反应区域中时，可以利用过滤助剂和/或氧化剂作用在团聚物收集区域和/或排放区域和/或反应区域。
52.将氧化剂施加至团聚物收集区域和/或排放区域和/或反应区域可以与将过滤助剂施加至团聚物收集区域和/或排放区域，特别是在将过滤助剂施加至团聚物收集区域和/或排放区域和/或反应区域之前，或在将过滤助剂施加至团聚物收集区域和/或排放区域和/或反应区域之后成定时关系进行。
53.根据本发明的用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置包括在原料气体空间中具有至少一个过滤器表面的至少一个过滤器元件，含有异物的原料气体流可以被供应到至少一个过滤器元件。此外，设置氧化剂供应装置，其适于将氧化剂供应到位于过滤器表面下游的过滤器表面的原料气体侧上的反应区域。氧化剂供给设施被设计成使得包含在从过滤器表面清除的物质中和/或原料气体流中的异物与反应区域中的氧化剂反应，以形成含有氧化物的异物。
54.上文参照根据本发明的方法给出的解释也类似地适用于根据本发明的过滤器装置。为了避免重复，对前面的解释进行了特别说明。
55.特别地，氧化剂可以是空气或含氧气体。特别地，反应区域可以位于原料气体空间的下游。特别地，反应区域可以被适配成当供应氧化剂时相对于原料气体空间被切断。这些措施有助于确保原料气体空间保持基本不含氧化剂。
56.过滤器装置可以被设计成使得，在从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应过程中，可以从反应区域移除未消耗的氧化剂。这可以实现对在反应区域中发生的反应的特别好的控制。
57.过滤器装置可以具有氧化剂入口和氧化剂出口，氧化剂入口被设计为将氧化剂供应至反应区域或反应区域的部分区域，氧化剂出口被设计为将氧化剂从反应区域或从反应区域的部分区域排出，氧化剂出口特别地不同于氧化剂入口。
58.过滤器装置可以进一步被配置成通过与在反应过程中形成的含有氧化物的异物(并且如果适用的话，尚未反应的异物)相同的氧化剂出口排出、特别是吸走未消耗的氧化剂。
59.反应区域可以包括氧化剂出口下游的区域，特别是下游管线、运送装置和/或容器。
60.当氧化剂出口连接至气动运送装置时，尤其是连接至作为固体注射器或喷射泵操作的运送装置和/或连接至抽风机时，其是特别合适的。过滤器装置还可具有气动运送装置，特别是作为固体注射器或喷射泵操作的运送装置，气动运送装置被设置用于排出在反应过程中形成的含有氧化物的异物和任何尚未反应的异物。气动运送装置还可用于从反应区域或从反应区域的部分区域移除氧化剂或其他气态物质。
61.过滤器装置可以被设计为将负压施加至反应区域或反应区域的部分区域，特别是在从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应过程中和/或之后。另外地或可替代地，过滤器装置可被配置为利用惰性流体，特别地，利用惰性气体作用在反应区域或反应区域的部分区域上。
62.过滤器装置还可以具有控制系统，该控制系统被布置成使得从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应在反应阶段发生，其中，在反应阶段过程中设置成将氧气施加至反应区域或反应区域的部分区域，和/或在相应的反应阶段之后，将未添加氧化剂的惰性流体施加至反应区域或反应区域的部分区域。
63.过滤器装置可以具有不同于氧化剂入口的进入反应区域或反应区域的部分区域的另外的流体入口，以用于引入惰性流体。
64.过滤器装置可以包括除了氧化剂出口之外的另外的出口，以用于从反应区域和/或从反应区域的部分区域排出惰性流体和/或氧化剂。
65.在任何情况下，在从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应已经发生之后，反应区域或反应区域的部分区域可以受到惰性流体、特别是惰性气体，和/或负压作用。在这种情况下，惰性流体从反应区域或从反应区域的部分区域置换氧化剂，使得不受控的氧化不再发生。该效果也可以通过向反应区域或反应区域的部分区域施加负压来实现，即，从反应区域或反应区域的部分区域吸走或抽出氧化剂。在此方面，两个措施也可以结合并且彼此支持。
66.过滤器装置可以进一步包括氧化剂入口，经由氧化剂入口可以将氧化剂供应至反应区域或反应区域的部分区域。氧化剂入口可以设置有切断装置，以允许氧化剂以受控方式进入反应区域或反应区域的部分区域。过滤器装置还可以具有出口，特别地不同于氧化剂入口的出口，在从过滤器表面清除的物质与氧化剂的反应已经发生之后，通过该出口可以排出仍然存在于反应区域或反应区域的部分区域中的氧化剂。
67.优选地，氧化剂入口可以布置在反应区域或反应区域的部分区域的顶端，该顶端布置在反应区域或反应区域的部分区域的面向原料气体空间的一侧。特别地，出口可布置在反应区域或反应区域的部分区域的底端处，该底端布置在反应区域或反应区域的部分区域的背对原料气体空间的一侧上。这种布置允许氧化剂高效且可靠地供应到反应区域，并且还允许从过滤器表面清除的物质与氧化剂流一起通过该出口被可靠地从反应区域或反应区域的部分区域清空。
68.过滤器装置还可以设置有共用出口，通过该共用出口，从过滤器表面清除的物质与氧化剂反应的残渣，特别是形成的含有氧化物的异物、完全或部分未反应的物质和过量氧化剂可以从反应区域或从反应区域的部分区域移除。这导致过滤器装置的简单结构，特别是反应区域的简单结构。反应区域或反应区域的部分区域可具有流过其中的传热流体，以用于移除在反应过程中产生的热。
69.反应区域还可包含团聚物收集区域，其被设计成接收从过滤器表面清除的物质，由此，在清除之后已积聚在过滤器表面上的异物或含有异物的团聚物可被收集并存储在团聚物收集区域中。然后，特别地，团聚物收集区域构成上述反应区域的部分区域。
70.团聚物收集区域可以具有与其联接的第一封闭装置，该第一封闭装置具有第一切断构件并且被设计为使得它能够在清除过程中从过滤器表面脱落的物质，特别是仅短暂地，被收集在团聚物收集区域中，并且将清除的物质收集在团聚物收集区域中之后，在任何情况下切断反应区域与原料气体空间，至少直到反应区域中的氧化剂的浓度已经下降到足够的程度。
71.此外，过滤器装置可以具有在团聚物收集区域下游的排放区域，从过滤器表面清除的物质可以被运送到该排放区域中，特别地，反应区域包括该排放区域的至少一部分，并且具体地，可以将氧化剂供给至团聚物收集区域和/或排放区域中。
72.排放区域可以具有第二封闭装置，其中特别地，反应区域布置在第一封闭装置与第二封闭装置之间。
73.在反应区域中，可以设置运送构件，该运送构件被配置成输送从过滤器表面清除的物质，其中具体地，该运送构件包括运送流体。例如，当固体注射器被设置成用于将物质从团聚物收集容器排放到排放管线中时，用于在固体注射器的运送端口处产生负压的流体可充当运送流体，以用于进一步输送从固体注射器下游的团聚物收集容器运送的物质。
74.关于单独特征的优点和益处，参考根据本发明的方法和其他特征的描述。
75.氧化剂可以是空气或含氧气体，特别是氧含量为1-21体积％的含氧气体。在从反应区域中，氧化剂能够使从过滤器表面清除的异物和/或物质自发反应。反应区域可位于原料气体空间的下游。
76.过滤器装置可以设置成用于将传热流体供应到反应区域并在流动通过反应区域或反应区域的一部分之后排出传热流体，以移除在氧化过程中产生的热以及含有氧化物的异物和过量氧化剂的布置。
77.用于输送从过滤器表面清除的物质的运送构件，特别是螺旋运送机、旋转阀、斜度或斜面和/或流化装置可设置在反应区域中。特别地，运送构件可以被设计成使得从过滤器表面清除的物质的传输方向是可逆的。特别地，输送构件可以是气动输送设施，诸如固体注射器。
78.排放区域可以包括废液出口区域，在穿过该过程之后产生的流体物质可以通过该废液出口区域被排放。如果如本文所述的借助气态流体，尤其是借助气态氧化剂、传热流体、清洗流体和/或运送流体对从过滤器表面清除的物质进行氧化处理，则气态流出物(废气)将主要在废液出口区域中产生。在本技术中，术语“废气”或“废气出口区域”也是为了简化而使用的，不管在过程结束时积聚的流体主要是气态还是液态。废气出口区域可以具有带有至少一个过滤器元件的过滤器单元和废气出口。特别地，废气出口区域可以包括加压气体清除装置。该加压气体清除装置可以被配置成向至少一个过滤器元件施加压力脉冲。可替代地，过滤器单元可以具有带有储存过滤器的至少一个过滤器元件。废气出口区域可以被设计成使得特别是在反应过程中形成的残渣与过量氧化剂的混合物可以在其中被过滤并且通过废气出口从过滤器装置中排出。
79.特别地，过滤器装置可以具有流体再循环单元，该流体再循环单元被设计成使得在离开反应区域之后，在该反应区域中的未消耗的氧化剂以及，如果适用的话，作为废液或废气积聚的另外的流体完全地或部分地返回到反应区域中。特别地，可以设置控制/调节系统，该控制/调节系统被设计成使得由此产生的回路内，特别是反应区域中的流体压力不超过预定上限值和/或不低于预定下限值，特别地保持在预定范围内。
80.排放区域可以包括用于含有固体的物质的收集容器，其中，可以收集含有固体的物质，特别是含有氧化物的异物。收集容器一旦被填充，收集容器可由操作者移除并用空的收集容器替换。因此，可以避免过滤过程的中断。特别地，排放区域可以包括用于隔离含有固体的物质的收集容器，收集容器具有用于流体、特别是气态物质的出口(废气出口)。在这种情况下，该出口可以具有与其联接的过滤器单元，以用于从上述类型的异物清洁流体物质。此外，上述类型的流体再循环单元可与出口联接。
81.用于温度控制，特别是用于加热和/或冷却反应区域或反应区域的一部分的布置可以与反应区域或反应区域的一部分联接。在可替代性实施例中，反应区域或反应区域的一部分可以包括点火装置和/或加热装置，以用于主动启动异物与氧化剂的反应。
82.此外，过滤器装置可以包括过滤助剂供给布置，该过滤助剂供给布置具有过滤助剂供给管线，该过滤助剂供给管线通向原料气体空间中、通向原料气体空间上游和/或下游的原料气体流中、和/或通向反应区域中和/或通向排放区域中、特别地通向收集容器中，以用于供给过滤助剂。由此，，过滤助剂可以被配置成，一旦从过滤器表面清除的物质的第一次氧化已经发生，就抑制异物与氧化剂(特别是与氧气)的进一步反应。
附图说明
83.下文将通过示例性实施例更详细地解释本发明和本发明的特定实施例。
84.图1示出了根据本发明的过滤器装置的侧视图。
85.图2以相对于图1的视图旋转了90度的侧视图示出了图1的过滤器。
86.图3示出了反应区域的实施例的示意图。
87.图4示出了反应区域的另一实施例的示意图。
88.图5示出了反应区域的另一实施例的示意图。
89.图6示出了示例性排放区域、特别是用于含有固体的物质的收集容器的示意图。
具体实施方式
90.图1和图2以相对于彼此旋转90度的侧视图示出了根据本发明实施例的用于清洁携带异物的原料气体的过滤器装置10。过滤器装置10包括具有至少一个过滤器元件14的过滤器单元12(在图1中未示出，在图2中示出了过滤器单元12的过滤器元件14中的一个)。过滤器单元12安装在壳体18的上部中的原料气体流入开口16的上方，为了清楚起见，原料气体流入开口16被部分地省略。过滤器单元12包括干式过滤器形式的多个过滤器元件14，过滤器元件14中的每一个均被配置成刚体过滤器。这旨在表明，过滤器元件14的壁具有足够的刚性，以在没有其他支撑结构的帮助的情况下保持过滤器元件14直立。在这个意义上，过滤器元件14是固有稳定的。过滤器元件14悬挂在水平延伸的共用保持器上并且在竖直方向上彼此平行地延伸。这在图2中示意性地示出，图2示出了大致处于其安装位置的过滤器元件14中的一个。应当注意的是，过滤器元件14在壳体18中的不同安装也是可能的，例如水平安装，其中，过滤器元件在水平方向上延伸并且附接到竖直保持器。过滤器元件14中的每一个均具有原料气体作用在其上的至少一个过滤器表面。在图1和图2中，原料气体作用在其上的过滤器表面位于相应的过滤器元件14中的一个的外侧(原料气体侧)。净化的气体在穿过过滤器元件14的壁之后，从原始气体侧流到清洁气体侧，净化的气体面向由过滤器元件14的壁围绕的内部空间。过滤器元件14朝向顶部敞开，使得清洁气体空间17从内部空间延伸到过滤器单元12上方的区域。
91.在图1和图2中所示的下部区域18b中，壳体18采取具有向下渐缩的侧壁的漏斗的形式。与下部区域18b相邻的是反应区域24，已积聚在原料气体侧的过滤器元件处的含有异物的物质在过滤器元件14中的相应的一个的清除(例如，通过向相应的过滤器元件14施加压力脉冲，参见图2中示意性示出的加压气体清除单元58)之后落入反应区域24中。特别地，进入反应区域24的物质含有来自原料气体流和/或来自从过滤器表面清除的物质的含有异物的物质。反应区域24位于壳体18的下游并且经由通道28连接至围绕原料气体空间20的壳体18的下部区域18b。具有第一切断构件30的第一封闭装置布置在通道28中。切断构件30可
以被设计为切断阀、瓣阀、盘形阀、或夹管阀，正如本文所描述的其他切断构件一样。
92.在所示示例中，反应区域24具有漏斗形容器32，漏斗形容器32形成团聚物收集区域33。在所示示例中，容器32具有远离原料气体空间20向下渐缩的侧壁。容器32还可以采取另一种形状，诸如圆柱形形状或矩形形状。容器32在其顶端34处(即，容器32的面向原料气体空间20的端部)具有可选的另外的流体入口3以及另外的流体出口40，过量流体(诸如过量氧化剂、过量清洗流体、用于去除在反应过程中产生的热的传热流体、或上述流体的混合物)可以通过另外的流体出口40离开容器32。应当注意的是，如果需要，可以设置多个附加流体入口38和多个附加流体出口40，并且可根据需要选择容器32上的这些另外的入口或另外的出口的布置。
93.容器32在其下部区域中或在其底端42处(即，在容器32的远离原料气体空间15的末端处)具有氧化剂入口36。氧化剂入口36被配置成允许氧化剂流被引入团聚物收集区域33中。除诸如氧气的氧化剂外，其他流体(例如惰性流体，尤其是诸如氮气的惰性气体)也可以通过氧化剂入口36被引入围绕团聚物收集区域33的容器32中。另外的流体与氧化剂的混合物可用于调节氧化剂的合适浓度，以用于清洗目的和/或用于移除热。如果另外的流体用作传热流体和/或清洗流体，则该另外的流体可以可替代地或另外地经由一个或更多个另外的入口(诸如上述另外的入口38)被引入容器32中。特别地，氧化剂入口36可被配置为诸如具有流化盘的流化装置，使得在引入氧化剂流时，也可实现团聚物收集区域33中的含有固体的物质的松散或流化。
94.容器42进一步包括用于排出含有固体的物质的出口39，出口39在所示实施例中位于容器32的下部区域42中。优选地，这种含有固体的物质将包括在氧化过程中形成的含有氧化物的异物。然而，从过滤器表面清除的已进入团聚物收集区域33的所有异物和/或物质在经由出口39从容器32中移除时已经被完全氧化是没有必要的。还可能的是，可氧化的异物的氧化仍可以在出口39的下游发生。
95.生产可氧化或可燃残渣的增材制造工序中的工艺环境通常应为惰性的且不改变或至少不过度改变。这也适用于在该工序中产生的废气的处理，特别是如果清洁的废气在环路或回路中再循环到该工序中。如果废气中的可燃异物可以通过干式过滤器清除，惰性载气和颗粒异物的惰性混合物通常将进入原料气体空间，其中,氧气和其他可以充当氧化剂的物质的比例低于预定阈值。因此，承载可燃异物的原料气体的过滤在惰性条件下进行，且不希望向原料气体空间加入氧气或其他具有氧化效果的物质。这使得通过氧化使得积聚在过滤器表面上的含有固体的物质变得无害的可能性变得复杂。
96.在图1中用箭头44示意性表示并且携带待由装置10分离的异物的原料气体流通过原料气体流入开口16经由原料气体供给管线54进入由壳体18包围的原料气体空间15。在进入原料气体空间15之后，原料气体流44被输送到过滤器单元12。在壳体18的与原料气体流入开口16相对的一侧上具有过滤助剂供给开口20，通过过滤助剂供给开口20可将过滤助剂(例如具有阻燃特性的诸如caco3或基于sio2的固体)从储存容器供给至原料气体空间15中。可以在将原料气体流44充入原料气体空间15之前，将过滤助剂引入原料气体空间15中。然后，引入的过滤助剂特别地积聚在过滤器元件14的过滤器表面上和/或原料气体空间15的壁上，其中，过滤助剂各自均形成过滤助剂层(预涂覆层)。通过过滤助剂供给开口20进入原料气体空间15的过滤助剂流通过图1中的箭头45表示。
97.可替代地或另外地，过滤助剂供给开口52可以布置在原料气体供给管线54中。原料气体供给管线54连接至原料气体流入开口16。这允许在原料气体流44进入过滤器装置10的原料气体空间15之前将过滤助剂引入原料气体流44中。这导致包含在原料气体流44中的异物与过滤助剂的有利混合，以便提高该原料气体的自燃阈值。可选地，挡板或分配器板56可设置在过滤助剂供给开口52附近，使得过滤助剂均匀分布在原料气体流44中。
98.在图2中示意性地示出的，加压气体清除单元58与过滤器单元12联接，加压气体清除单元58位于过滤器元件14上方的过滤器单元12的清洁气体空间17中。在一定的时间间隔，加压气体清除单元58对相应的过滤器元件14加压，使得过滤器元件14经受来自清洁气体空间17的压力冲击。压力冲击引起诸如容易自燃的异物异物，并且在一些情况下还有过滤助剂，积聚在相应的过滤器元件14的原料气体侧上的过滤器表面上，以从过滤器元件14脱落并且由于它们的重力而向下落下。从过滤器表面清除的物质然后与异物以及过滤助剂一起通过通道28落入反应区域24中的团聚物收集区域33中。
99.第一切断构件30是常开的，使得在原料气体空间15与反应区域24之间存在流体连通。这尤其在过滤器元件14的清除循环的开始时和过程中保持。以这种方式，在清除期间从过滤器表面落下的物质可以不受阻碍地或者至少基本上不受阻碍地落入反应区域24的团聚物收集区域33中并且不会显著地沉积在围绕原料气体空间15的壳体18的底板或壁上。一旦清除已经完成并在反应区域24中开始氧化循环，就关闭第一切断构件30，使得反应区域24的团聚物收集区域33以流体密封的方式与原料气体空间15隔开至少一段时间，在这段时间内，含有氧化剂的环境在团聚物收集区域33中占优势。然后，氧化剂经由氧化剂入口36被引入团聚物收集区域33中，以引起进入团聚物收集区域33的物质的自发氧化。氧化剂入口36被设计成使得氧化剂流经团聚物收集区域33中的含有固体的物质(特别是从过滤器表面上清除的可氧化的物质)或将其混合，并且因此自发地引发这种物质的氧化，即，无需通过加热装置、点火装置等额外输入能量。然后，通过氧化形成的含氧化物(现在为惰性异物)、过量氧化剂和其他物质可经由出口39沿排放管线60运送到团聚物收集区域33下游的排放区域62中。在该排出工序完成之后，团聚物收集区域33中的氧化剂的浓度已经下降到不再担心原料气体空间15的污染的程度，于是可以再次打开切断构件30。为了帮助从围绕团聚物收集区域33的容器32中排出氧化剂，可以经由可选的另外的入口38将氮气、稀有气体或另一惰性气体形式的清除流体引入容器32中。这允许仍存在于容器32中的残存氧化剂经由另外的流体出口40从容器32移除，并因此从团聚物收集区域33移除，以在容器32中或在团聚物收集区域33中产生惰性环境。当切断构件30打开时，来自原料气体流44的异物和从过滤器表面清除的物质可以再次进入反应区域24而无需中间储存。通过不在壳体18的下部区域18b中收集异物，有效地避免了尘桥，否则尘桥将强烈地削弱异物随后滑动到反应区域24中。
100.作为变型，可以想到的是，经由氧化剂入口36和/或经由另外的入口38，惰性流体(例如氮气或稀有气体)的连续流至少暂时地穿过容器32，该连续流通过反应区域24的团聚物收集区域33，流到出口39并且再次通过出口39离开容器32。一旦过滤器元件14或多个过滤器元件的清除已经发生并且切断构件30被关闭，就可以将足够量的氧化剂添加到该流体流，使得位于团聚物收集区域33中的物质可以通过氧化进行反应或转化。一旦转化已经发生到所希望的程度，就可以停止向该流体流供应氧化剂，并且含有氧化物的异物或再反应
的异物可以随着该流体流从团聚物收集区域33或者从容器32经由排放管线60输送到排放区域62。
101.加压气体清除单元58的启动之间的协调，即，一个或更多个相应的过滤器元件14对粘附到过滤器表面的物质的清除，以及切断构件30的打开和关闭是由控制单元59执行的。控制单元59可被配置成使得切断构件30作为默认设置是打开的，由此使得原料气体中的未到达过滤器元件14或在清除循环之外从过滤器元件表面脱落的异物直接落入反应区域24的团聚物收集区域33中。即使在过滤器元件14的清除过程中，切断构件30保持打开，以允许从过滤器表面清除的物质排出到反应区域24中，而不进行中间储存。清除一完成，控制单元59就短时间的关闭切断构件30，使得可准许氧化剂进入反应区域24中，特别地，进入围绕团聚物收集区域33的容器32中，反应区域24现在与原料气体空间15隔开。在预定时间之后，可假定团聚物收集区域33中的从过滤器表面清除的物质已经被氧化至足以形成含有氧化物的异物的程度。在反应中所加入的氧化剂没有被消耗的程度上，然后过量氧化剂从团聚物收集区域33中移除，使得在反应区域24中再次出现惰性环境，即，氧化剂浓度低至即使从过滤器表面清除的异物或物质进入团聚物收集区域33，也不再发生氧化。然后，控制单元59可使切断构件30重新打开，以再次允许从过滤器表面清除的异物和物质进入团聚物收集区域33。
102.在某些实施例中，容器32可设置成是可移动的或被搅拌装置和/或敲击装置作用，以产生容器32的相应的摇摆运动、振动、摇动运动等，以便于含有固体的物质的随后或继续向下滑动通过出口39。以这种方式，可以实现尽可能完全地排空团聚物收集区域33。
103.除排放管线60之外，排放区域62优选地还包括收集容器64，含有氧化物的异物被收集在收集容器64中。经由排放管线60到达收集容器64的流体物质，特别是气体物质经由废气出口130再次从收集容器64排出。
104.可选地，具有第二切断构件66的第二封闭装置可设置在例如收集容器64附近的区域中的排放管线60中。因此，第二封闭装置也与排放区域62联接。第二封闭装置被设计为将排放区域62的上游部分与下游部分隔开，该上游部分仍属于反应区域24并且仍发生含有异物的物质的氧化，该下游部分不再发生该氧化。然而，并不重要地需要设置第二封闭装置并不是必需的。已经发现的是，所希望的氧化反应可以完全在排放区域62中，特别是在排放管线60中发生，并且特别是可以在通过排放管线60运送的物质到达排放管线60的下游端之前完成，在排放管线60的下游端，排放管线60例如通向收集容器64中。
105.排放管线60的下游端通向收集容器64。当到达收集容器64时，含有固体的物质，特别是在氧化期间形成的含有氧化物的异物，落入排放区域62的收集容器64中，并因此可以被处理掉。在顶部，废气出口区域120(见图6)通向收集容器64。在废气出口区域120中，存在废气出口130，过量的流体物质、特别是氧化剂、清洗流体、运送流体、传热流体以及其他流体可以通过废气出口130从排放区域62排出。如果需要，过量的流体物质(下文也简称为废气)可经由切断阀78排放到环境或排气系统。可替代地，如图2所示，过量的流体物质的全部或一部分可以返回至反应区域24，特别地返回至氧化剂入口36。同样在这种情况下，可选地，可以设置切断阀78。下面将更详细地描述图2所示的布置。
106.图3示出了容器32的另外的实施例。下面将仅更详细地描述与图1和图2的容器32不同的特征。对于图3中的附加特征的描述，参照图1和图2的描述，其中，通过相同的附图标
记表示相同或相应的特征。在图3的实施例中，气动运送装置(在这种情况下被配置为固体注射器80)设置成从容器32运送物质。在该实施例中，中空喷管68从容器32的顶端34延伸到容器32的内部中。中空喷管68的尖端延伸至容器32的根部或底端42附近的位置。中空喷管68在与其尖端相邻的区域中包括一个或更多个开口，物质可以通过一个或更多个开口从容器32中排出，并且该中空喷管68连接至固体注射器80的运送端口74。
107.可替代地或除了固体注射器之外，还可以设置吸风机，以从容器32运送物质、特别是气态物质。像固体注射器一样，吸风机可以经由中空喷管68连接到容器32并且可以特别地设置成用于从团聚物收集区域33抽出或吸走氧化剂和其他气态流体。
108.除运送端口74之外，固体注射器80还具有运送流体入口70和物质出口或排放口76，运送流体入口70可被供应有运送流体(例如空气)，物质出口或排放口76与运送流体入口70和运送端口74连通。运送端口74将中空喷管68连接至通道，该通道将运送流体入口70连接至物质排放口76。运送流体入口70通常具有朝向物质出口76渐缩的形状，以便在受到运送流体作用时使通道中的运送流体加速，由此在中空喷管68中产生负压并且因此通过中空喷管68将含有固体的物质吸出容器32。固体注射器80的物质排放口76连接到排放管线60。当运送流体入口70受到作用时，运送流体从运送流体入口70经由物质排放口76运送至排放管线60，由此在中空喷管68中产生负压。由于该负压，容器32中存在的含有固体的物质(特别是反应过程中形成的含有氧化物的异物)与气态物质(特别是未消耗的氧化剂)一起被吸入中空喷管68，并且通过中空喷管68运送至物质排放口76。在此过程中，被吸入的物质与运送流体混合并且通过物质排放口76被运送到排放区域62的排放管线60中。
109.取决于运送流体进入运送流体入口70，可以调节固体注射器80的抽吸强度，从而可以调节从容器32运送的含有固体的物质和气态物质的相应的量，或者可以调节从容器32运送的物质与混合的运送流体之间的混合比。最终，这允许精确地控制容器32中发生的氧化反应以及也可能在排放管线60中的固体注射器80的下游发生的任何氧化反应。
110.含有氧化物的异物也可以以替代方式从容器32中吸出。为此目的，可以通过例如鼓风机或抽吸装置在排放区域62中产生负压，由此通过中空喷管68将含有氧化物的异物吸入排放区域62的排放管线60中。除了含有氧化物的异物外，例如过量的氧化剂和/或附加物质或流体也可以从容器32中吸出。一旦抽出完成，即，只要极少或没有氧化剂残存在团聚物收集区域33中，切断构件30就可将通道28从原料气体空间15释放到团聚物收集区域33。在这样的布局中，运送流体入口70不是必需的，但是可以可选地设置为有助于移除含有氧化物的杂质。
111.代替或除了使用负压来抽出含有氧化物的异物之外，还可以经由清洗流体入口38将运送流体(特别是运送气体)引入容器32中。运送流体处于正压下，并且然后在气体的情况下气动地迫使含有氧化物的异物通过中空喷管68进入排放管线60到达排放区域62。为了辅助，运送流体可以通过运送流体入口70被引入到排放管线60中，以进一步输送含有氧化物的异物并防止尘桥的形成。运送流体可以是诸如氮气的惰性流体。运送流体还可包括诸如氧气的氧化剂。以此方式，可确保在物质从容器32输送至排放区域62时继续发生氧化反应。例如，如果需要向运送流体添加氧化剂，则使用空气作为运送流体是方便的。如果需要，还可使用惰性流体作为运送流体并通过单独的入口将氧化剂引入容器32中。
112.为了安全地从反应区域24的团聚物收集区域33或容器32中移除过量的氧化剂，可
以在移除含有氧化物的异物之后经由流体出口40从容器32的内部移除过量的氧化剂，优选地通过准许惰性流体(例如氮气或惰性气体)通过入口38或氧化剂入口36，惰性流体从反应区域24的团聚物收集区域33或容器32中置换过量的氧化剂。
113.此外，在已经通过固体注射器80将物质从容器32中移除之后，还有可能通过固体注射器80将惰性流体(例如诸如氮气的惰性气体)供应至容器32。固体注射器80具有附加端口72，该附加端口72可以与清洗流体一起作用，以恢复中空喷管68与物质排放口76之间的潜在堵塞的流体连接。通过向清洗端口72施加惰性流体，且如果必要，关闭物质排放口76，可以容易地将惰性流体导入容器32中，以冲洗或清洗仍然残存在团聚物收集区域33中的任何氧化剂。
114.图4示出了容器的另外的实施例，其中，类似于图3，设置有气动运送装置(在这种情况下被配置成固体注射器80)以从容器32中运送物质。下面将仅更详细地描述不同于图1、图2和图3的容器32的那些特征。为了描述图4中的其他特征，参照图1、图2以及特别是图3的描述，其中，相同或相应的特征设置有相同的附图标记。
115.与图3的实施例不同，根据图4的实施例具有布置在容器32的最低点处的固体注射器80，在所示变型中，容器32的侧壁向下会聚，其中，这些侧壁彼此最接近。开口形成在容器32的底部，该开口与固体注射器80的运送端口74连通，并且物质可通过该开口从容器32中被吸入。可以理解的是，多个这样的开口也可以形成在容器32的底部。在这个实施例中，固体注射器80的运送流体入口36(它可以受到运送流体(例如空气)的作用)还充当容器32的氧化剂入口36并且因此用附图标记36表示。
116.物质排放口76进而连接至排放管线60。通常，运送流体入口36经由具有朝向物质排放口76渐缩的形状的通道与物质排放口76连通，以便当将运送流体施加至运送流体入口36时使通道中的输送流体加速。当将运送流体施加至运送流体入口36时，运送流体从运送流体入口36经由物质排放口76导入至排放管线60，因此产生负压，该负压导致容器32中存在的含有固体的物质(特别是反应过程中形成的含有氧化物的异物)与气态物质(特别是未消耗的氧化剂)一起被吸入或抽入，并且被运送至物质排放口76。在此过程中中，吸入的物质与运送流体混合并通过物质排放口76运送到排放区域62的排放管线60中。
117.当只将轻微的正压力施加到运送流体入口36时，在通向物质排放口76的通道中的运送流体的加速度不足以产生显著的负压。在这种情况下，运送流体通过运送端口74被引入容器中。通过关闭物质排放口76可进一步增强该效果。因此，如果固体注射器80的运送流体入口36受到处于轻微的正压下的含有氧化剂的运送流体(诸如空气)的作用，则最终效果是将氧化剂供应到容器32或团聚物收集区域33。另外，图4中的固体注射器80的操作与图3中所示的固体注射器80的操作相同。
118.图4中所示的固体注射器80还具有端口72，该端口72可以与清洗流体一起作用，以恢复运送端口74与物质排放口76之间的潜在堵塞的流体连接。通过将惰性流体施加至清洗端口72，并且如果需要，关闭物质排放口76，可以容易地将惰性流体引入容器32，以清洗仍残存在团聚物收集区域33中的任何氧化剂。通过以这种方式将含氧有化剂的惰性流体施加至端口72，如果需要，也可以将氧化剂引入团聚物收集区域33中。
119.图5示出了位于容器32中的反应区域24的团聚物收集区域33，其中，第一切断构件30在清除的物质的流动方向上的上游。图5示意性地示出了从过滤器表面清除的物质89是
如何从切断构件30的方向上落入容器32中的。当这样做时，从过滤器表面清除的下落物质跨过从氧化剂入口92流到氧化剂出口94的氧化剂流90。当氧化剂流90穿过时，从过滤器表面清除的物质自发地与氧化剂反应，由此转化成反应性差的或惰性的和/或含有氧化物的异物91。在氧化期间形成的含有氧化物的异物主要通过氧化剂出口94经由排放管线60(图5中未示出)排出至容器32下游的排放区域62。尚未氧化的异物的氧化也可以在排放管线60中继续氧化。由反应产生的热可以与氧化剂流90一起通过氧化剂出口94消散，氧化剂流90通常是氧化剂(诸如氧气)和惰性组分(诸如氮气或惰性气体)的混合物。
120.图6示出了引出收集容器64的废气出口区域120的实施例。废气出口区域120包括安装在隔板124上的过滤器单元122。过滤器单元122可包括一个或更多个过滤器元件。隔板124将废气出口区域120隔开成原料气体空间126和清洁气体空间128。含有固体的物质(特别是含有氧化物的异物、未氧化的异物、可能的过滤助剂、此类物质的其他固体和团聚物)和流体相的物质、特别是气态物质(特别是过量氧化剂、运送流体、清洗流体、冷却流体等)的混合物进入原料气体空间126。过滤器单元122被配置成过滤到达原料气体空间126的混合物，以移除颗粒状的氧化残渣和其他颗粒状的异物。然后，流体相的过滤的混合物存在于清洁气体空间128中，并且通过位于清洁气体空间128处的废气出口130排出。特别地，流体相的混合物是气态的，因此在下文中以简化的形式称为废气。该废气可例如经由切断装置78排放到环境中或排放到外部废气系统。可替代地，如图6所示，该废气也可以返回至反应区域24，例如返回至氧化剂入口36。可想到的是，将该废气的一部分排放至周围或外部废气系统，并且将该废气的另一部分返回至反应区域24，例如返回至氧化剂入口36。在这种情况下，可以对返回到反应区域24的废气流与排出的废气流的比值进行控制。特别地，该控制可布置成使得总是只有如此多的废气返回回路中，特别是返回反应区域24中，使得在回路系统中(特别地在反应区域24中)的流体压力(特别是气体压力)不超过预定上限值，特别地保持在预定范围内。
121.此外，与过滤器单元122联接的加压气体清除单元布置在清洁气体空间128中，该加压气体清除单元被设计成产生作用于过滤器元件上以用于清除的压力脉冲。压力脉冲从加压气体储存器134经由加压气体开口132到达清洁气体空间128，并且从清洁气体空间128到达过滤器单元122的过滤器元件。加压气体储存器134可以优选地经由加压气体管线136填充有加压气体。一旦过滤器单元122的过滤器性能变差，加压气体清除用于清除过滤器单元122。在这种情况下，加压气体以加压气体脉冲的形式被引入清洁气体空间128中，由此过滤器元件壁经受压力脉冲并且已积聚在过滤器单元122的原料气体侧上的异物从过滤器单元122中被清除。这些异物然后从废气出口区域120通过通道136落入收集容器64中。切断构件140可选地布置在通道138中，以将排放区域62与废气出口区域120隔开。应当指出的是，不必为过滤器单元122装配可清洁的过滤器元件，并且例如可以在非常好地使用过滤器单元122中的储存过滤器，该储存过滤器必须不时地更换。
122.为了实现流体的再循环，特别是运送流体和/或未消耗的氧化剂的再循环，可以设置成将废气出口130连接至反应区域24，特别地连接至氧化剂入口36，如在图2中示意性地表示为废气再循环管线150。应当理解的是，如图2和图6所示，废气再循环管线150中的切断阀78是可选的，并且没有切断阀的废气再循环管线150也是可能的。该再循环产生闭合回路，由此作为运送流体和/或清洗流体和/或散热流体添加到前述干式过滤工序的惰性流体
可以在通过该工序之后经由废气再循环管线150在该工序中再循环。以此方式，可以实现所需惰性流体的大量节省。
123.由于氧化剂(尤其是氧)在通过所描述的对过滤残渣进行氧化处理的工序时被消耗，因此将氧化剂再次添加到从废气出口130返回反应区域24，特别是返回氧化剂入口36的流体至氧化剂在通过该工序时被消耗的程度是有意义的。为此，传感器142可以设置在废气再循环管线150中，例如在废气出口130与氧化剂入口36之间，以确定离开废气出口130的流体流中的氧化剂的损耗相对于在氧化剂入口36处进入容器32的氧化剂流中的氧化剂的所希望的浓度。此外，可以设置装置144，以用于根据由传感器142确定的氧化剂的损耗而向再循环流体流供应氧化剂。
124.在图2所示的示例中，传感器142位于氧化剂入口36处，并在氧化剂流进入容器32或反应区域24的团聚物收集区域33时检测氧化剂流中氧化剂的实际浓度。用于向再循环流体流供应氧化剂的装置144在传感器142上游的位置处通向废气再循环管线150并且被控制成使得在传感器142处感测到的氧化剂浓度保持在预定值处或者在围绕该预定值的预定范围内。
125.例如，在该工序中携带的流体的量可以通过监测再循环流体流中的流体压力而保持恒定。例如，这可以通过感测和控制或调节在废气出口136处、在氧化剂入口36处、或在废气再循环管线150中的压力来实现。如图2所示，为此目的，例如可以在废气再循环管线150中布置减压阀146。借助于减压阀，可以在废气再循环管线150中设定预定压力，并且因此最终可以保持回路中的流体相的质量流量(即，氧化剂和其他流体诸如供给流体、清洗流体、传热流体的总和)的恒定。
126.通过所描述的类型的布置，可以以简单的方式控制或调节回路中承载的流体的质量流量和该回路中氧化剂的浓度。因此，在过滤器残渣的处理过程中发生的氧化反应的强度可以以这样的方式在闭合的控制环路中被非常好地控制或调节，即，在不产生太多反应热的同时实现可燃性物质的足够有效的氧化。