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KR101779143B1 - 기체로부터 혼입된 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치 - Google Patents

기체로부터 혼입된 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치 Download PDF

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KR101779143B1
KR101779143B1 KR1020150028619A KR20150028619A KR101779143B1 KR 101779143 B1 KR101779143 B1 KR 101779143B1 KR 1020150028619 A KR1020150028619 A KR 1020150028619A KR 20150028619 A KR20150028619 A KR 20150028619A KR 101779143 B1 KR101779143 B1 KR 101779143B1
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커트 알. 슈텐버그
토어 에이치. 린드스트롬
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폴 코포레이션
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Abstract

기체로부터 혼입된 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치는 압력 용기, 필터 조립체, 및 하강관을 포함할 수 있다. 상기 압력 용기는 기체 중에 부유된 촉매 미립자의 유동층을 함유할 수 있다. 기체 및 혼입된 촉매 미립자의 일부가 상기 필터 조립체로 이송될 수 있고, 여기서 혼입된 촉매 미립자가 기체로부터 여과재에 의해 여과된다. 촉매 미립자는 여과재의 공급물쪽 면을 따라 일반적으로 접선 방향으로 통과하며, 여기서 이들은 여과재의 공급물쪽 면을 닦고, 그후, 여과재를 나온 촉매 미립자를 유도하는 하강 튜브를 통과한다.

Description

기체로부터 혼입된 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치{ARRANGEMENTS FOR REMOVING ENTRAINED CATALYST PARTICULATES FROM A GAS}
본 발명은 증기를 포함하는 기체로부터 혼입된 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.
정유 및 화학 산업에서, 작은 촉매 미립자는 유동상 촉매 분해 시스템(fluid catalytic cracking system)에 사용되어 오일을 가솔린 또는 경유 연료와 같은 더욱 정제된 탄화수소로 가공한다. 촉매 미립자는 반응 용기 내의 유동층 중에 이러한 오일과 함께 부유될 수 있으며, 여기서 오일은 그것의 더욱 정제된 탄화수소 성분으로 분해된다. 그후, 촉매 미립자는 촉매 미립자의 촉매 효과를 감소시키는 코크스같은 물질(coke-like substance)과 같은 오염물(foulant)로 오염된다(foluled).
그 때, 상기 촉매 미립자는 재생되어야 하며, 그후 그들이 재사용될 수 있다. 오염된 촉매 미립자는, 그들이 고온 기체, 예를 들어 고온 공기의 유동층 중에 부유되고, 촉매 미립자의 오염물이 연소되는 재생기 용기(regenerator vessel)로 이송될 수 있다. 그후, 재생된 촉매 미립자는 재사용을 위해 반응 용기로 회수될 수 있다. 촉매 제조 산업을 포함한 다른 산업도 유동층 내의 기체 중에 부유하는 촉매 미립자를 유사하게 포함할 수 있다.
모든 이러한 환경에서, 기체 및 혼입된 촉매 미립자의 일부분이 유동층으로부터 추출될 수 있고, 혼입된 촉매 미립자는 본 발명을 구현하는 장치를 따라 기체로부터 제거될 수 있다. 그후, 상기 기체는, 예를 들어, 추가적인 가공을 위해 또는 폐가스로서 배출될 수 있고, 상기 촉매 미립자는, 예를 들어, 산업 공정에서의 사용을 위해 수집될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따라, 기체로부터 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치는 압력 용기, 필터 조립체, 및 하강관(dip leg)을 포함할 수 있다. 상기 압력 용기는 하부 영역과 상부 영역을 가질 수 있다. 상기 하부 영역은 기체 중에 부유된 촉매 미립자의 유동층을 함유하도록 배열될 수 있고, 상기 상부 영역은 상기 유동층으로부터 현탁 분리되거나(elutriated) 또는 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하도록 배열될 수 있다. 또한, 상기 압력 용기는 유동층을 함유하는 하부 영역으로 기체를 공급하기 위한 기체 유입구를 포함할 수 있다. 상기 필터 조립체는 상기 유동층으로부터 분산된 기체 및 혼입된 미립자를 수용하도록 상기 압력 용기에 결합될 수 있다. 상기 필터 조립체는 유입구, 제1 유출구, 제2 유출구, 및 투과성 여과재(permeable filter medium)를 포함할 수 있다. 상기 여과재는 공급물쪽 면(feed side)과, 상기 여과재에 의해 상기 공급물쪽 면과 분리된 투과물쪽 면(filtrate side)을 가질 수 있다. 상기 필터 조립체는 유입구와 제1 유출구 사이에서 상기 여과재를 통한 공급물쪽 면으로부터 투과물쪽 면까지 제1 유로를 정의할 수 있다. 기체는 제1 유로를 따라 투과성 여과재를 통해 이동하기 때문에, 상기 여과재는 대부분의 또는 실질적으로 모든 혼입된 촉매 미립자를 기체로부터 제거하여, 상기 여과재의 투과물쪽 면에 여과된 기체를 잔류시키고, 상가 여과재의 공급물쪽 면에 촉매 미립자를 잔류시킨다. 또한, 상기 필터 조립체는 유입구와 제2 유출구 사이에서 여과재의 공급물쪽 면을 따라 접선 방향으로 제2 유로를 정의할 수 있다. 기체 및 혼입된 촉매 미립자는 제2 유로를 따라서 이동하기 때문에, 상기 촉매 미립자는 여과재의 공급물쪽 면을 닦아(scour), 오염물이 공급물쪽 면에 여과재를 막는 것을 방지한다. 상기 하강관은 유입구와 유출구를 가질 수 있고, 상기 필터 조립체의 제2 유출구는 상기 하강관의 유입구에 유체적으로 결합(fluidly coupled)될 수 있다.
본 발명에 다른 측면에 따라, 기체로부터 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치는 재생기 용기, 필터 조립체, 및 하강관을 포함할 수 있다. 상기 재생기 용기는 하부 영역과 상부 영역을 가질 수 있다. 상기 하부 영역은 기체 중에 부유된 촉매 미립자의 유동층을 함유하도록 배열될 수 있고, 상기 상부 영역은 상기 유동층으로부터 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하도록 배열될 수 있다. 또한, 상기 재생기 용기는 상기 유동층을 함유하는 하부 영역, 상기 하부 영역 내의 재생된 촉매 유출구, 및 상기 상부 영역 내의 여과된 기체 유출구로 기체를 공급하기 위한 기체 유입구를 포함할 수 있다. 상기 필터 조립체는 상기 유동층으로부터 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하도록 상기 재생기 용기의 상부 영역 내에 지지될 수 있다. 상기 필터 조립체는 유입구, 제1 유출구, 제2 유출구, 및 투과성 여과재를 포함할 수 있다. 상기 여과재는 공급물쪽 면과, 상기 여과재에 의해 상기 공급물쪽 면과 분리된 투과물쪽 면을 가질 수 있다. 상기 필터 조립체는 유입구와 제1 유출구 사이에서 상기 여과재를 통한 공급물쪽 면으로부터 투과물쪽 면까지 제1 유로를 정의할 수 있다. 기체는 제1 유로를 따라 투과성 여과재를 통해 이동하기 때문에, 상기 여과재는 대부분의 또는 실질적으로 모든 혼입된 촉매 미립자를 기체로부터 제거하여, 상기 여과재의 투과물쪽 면에 여과된 기체를 남기고, 상기 여과재의 공급물쪽 면에 촉매 미립자를 남긴다. 상기 필터 조립체의 제1 유출구는 상기 재생기 용기의 여과된 기체 유출구와 유체적으로 연통할 수 있어, 상기 여과재의 투과물쪽 면의 여과된 기체가 상기 필터 조립체와 재생기 용기를 빠져나가도록 한다. 또한, 상기 필터 조립체는 유입구와 제2 유출구 사이에서 여과재의 공급물쪽 면을 따라 접선 방향으로 제2 유로를 정의할 수 있다. 기체 및 혼입된 촉매 미립자는 제2 유로를 따라서 이동하기 때문에, 상기 촉매 미립자는 여과재의 공급물쪽 면을 닦아, 오염물이 공급물쪽 면에 쌓이고 여과재를 막는 것을 방지한다. 상기 하강관은 상기 재생기 용기 내에서 상기 필터 조립체 아래에서 지지될 수 있으며, 유입구와 유출구를 가질 수 있다. 상기 하강관의 유입구는 상기 필터 조립체의 제2 유출구에 유체적으로 결합될 수 있다. 상기 하강관의 유출구는 촉매 미립자를 유동층을 함유하는 재생기 용기의 하부 영역 내로 배출하도록 배열될 수 있다.
본 발명을 구현한 장치는 많은 유리한 특징을 가진다. 예를 들어, 기체를 필터 조립체 내의 제1 유로를 따라 유입하고, 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 여과재를 통해 여과함으로써, 가장 미세한 미립자를 포함한 매우 많은 부분의 혼입된 촉매 미립자가 효과적이고 효율적으로 기체로부터 제거될 수 있다. 따라서, 여과된 기체에 하류(downstream) 구성 요소들을 오염 또는 마모시키는 촉매 미립자가 있다고 하더라도 거의 없기 때문에, 파이프, 밸브, 열교환기, 분류장치(fractionator), 전력 재순환 설비(power recover equipment) 등과 같은 여과재의 하류 구성 요소가 보다 신뢰할 수 있게 기능한다. 여과된 기체의 배출이 극히 적은 촉매 미립자를 가지기 때문에 주위 환경이 더욱 보호된다. 예를 들어, 여과 기체의 배출은 약 15 mg/Nm3 이하, 10 mg/Nm3 이하, 5 mg/Nm3 이하, 또는 2 mg/Nm3 이하로 낮은 미립자 함량(load)을 가지며, 여기서 Nm3은 기체의 표준 입방 미터, 즉, 0℃, 1.01325 절대바에서의 기체의 입방미터이다. 또한, 촉매 미립자를 제2 유로를 따라 유입하고, 여과재의 공급물쪽 면을 연속적으로 닦음으로써, 여과재가 장시간 동안, 공급물쪽 면의 미립자 함량이 극히 높을 때에도 깨끗하게 고효율적으로 유지된다.
도 1은 기체로부터 혼입된 미립자를 제거하기 위한 장치의 일 구현예의 대표도이다.
도 2는 기체로부터 혼입된 미립자를 제거하기 위한 장치의 또 다른 구현예의 대표도이다.
증기를 포함하는 기체로부터 혼입된 촉매 미립자를 제거하기 위한 많은 다양한 장치가 본 발명을 구현할 수 있다. 많은 예들 중 하나에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 하부 영역(12)과 상부 영역(13)을 갖는 압력 용기(11)를 포함할 수 있다. 하부 영역(12)은 기체 중에 부유된 촉매 미립자의 유동층(14)을 함유하도록 배열될 수 있다. 상부 영역(13)은 유동층(14)으로부터 현탁 분리되거나 또는 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하도록 배열될 수 있다. 또한, 상기 장치(10)는 필터 조립체(15), 및 하강관 또는 하강 튜브(16)를 포함할 수 있다. 상기 필터 조립체(15)는 공급물쪽 면(18)과, 여과재(17)에 의해 상기 공급물쪽 면(18)으로부터 분리된 투과물쪽 면(19)을 갖는 투과성 여과재(17)를 포함한다. 유동층(14)으로부터 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자는 압력 용기 내의 압력에 의해, 또는 송풍기(blower), 팬(fan) 또는 압축기(미도시)에 의해 필터 조립체(15) 내로 유입될 수 있다. 필터 조립체(15) 내에서, 여과재(17)는 혼입된 촉매 미립자를 기체로부터 여과하여, 공급물쪽 면(18)에 촉매 미립자를 잔류시키고 투과물쪽 면(19)에 여과된 기체를 잔류시킨다. 여과된 기체는 필터 조립체(15)로부터 배출될 수 있고, 하강관(16)이 여과재(17)로부터 촉매 미립자가 벗어나도록 유도할 수 있다.
상기 압력 용기는 수많은 방법으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 압력 용기는 단일 벽 또는 다중 벽 용기일 수 있다; 그것은 단일 구획 또는 챔버를 가질 수 있거나 또는 다중 구획을 가질 수 있다; 그것은 몇몇 기능을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 반응기 용기, 재생기 용기, 기화기 용기, 또는 소성 또는 활성 용기일 수 있다; 또한 그것은 폭넓고 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 많은 구현예들에서, 압력 용기(11)는 일반적으로 원통형으로 매우 클 수 있다. 예를 들어, 직경이 약 5 피트 또는 10 피트 또는 20 피트 또는 그 이상일 수 있고, 높이가 약 15 피트 또는 30 피트 또는 50 피트 또는 그 이상일 수 있다. 또한, 압력 용기는 충분한 구조 건전성(structural integrity)을 가져, 약 5 psig 이하 내지 약 1200 psig 이상의 범위 내의 운전 압력, 및 약 70℉ 이하 내지 약 1800℉ 이상의 범위 내, 예를 들어, 약 550℉ 이하 내지 약 1400℉ 이상의 범위 내의 운전 온도를 견딜 수 있다.
상기 압력 용기는 몇 개의 주입 포트 및 배출 포트를 가질 수 있다. 예를 들어, 압력 용기(11)는 기체를 압력 용기(11), 예를 들어 유동층(14) 근처의 하부 영역(12)으로 공급하기 위한 기체 유입구(20)를 포함할 수 있다. 기체 공급부(21)는 기체 유입구(20)를 통해 압력 용기(11)에 결합될 수 있으며, 다양한 기체, 예를 들어, 공기 중 일부를 원하는 운전 온도 및 압력에서 압력 용기(11) 내로 유입하여, 예를 들어, 유동층(14)을 형성하거나 및/또는 유지할 수 있다. 압력 용기(11)는 다양한 공급원으로부터 촉매 미립자를 압력 용기(11), 예를 들어 유동층(14) 근처의 하부 영역(12)으로 공급하기 위한 촉매 미립자 유입구(22)를 더 포함할 수 있다. 도 1의 구현예에서, 압력 용기(11)는 재생기 용기일 수 있으며, 촉매 미립자는 유동상 촉매 분해 반응기(fluid catalytic cracking reactor, 미도시)로부터 촉매 미립자 유입구(22)를 통해 재생기 용기로 공급되는 오염된 촉매 미립자일 수 있다. 또한, 압력 용기(11)는, 예를 들어, 추가적인 가공, 사용, 또는 폐기를 위해 압력 용기(11)로부터 촉매 미립자를 배출하기 위한 촉매 미립자 유출구(23)를 포함할 수 있다. 도시된 구현예에서, 오염된 촉매 미립자는 유동층(14) 내에서 재생될 수 있으며, 촉매 미립자 유출구(23)는 재생 용기(11) 내에서 유동층(14) 근처의 하부 영역(12)에 위치될 수 있다. 재생된 촉매 미립자는 재사용을 위해 재생기 용기(11)로부터 촉매 미립자 유출구(23)를 통해 다시 반응기로 유입될 수 있다. 또한, 많은 구현예들에서, 필터 조립체(15)는 압력 용기(11) 내에 위치될 수 있다. 필터 조립체(15)는 압력 용기(11)의 내부에 다양한 방법으로 지지될 수 있다. 예를 들어, 필터 조립체(15)는 압력 용기(11) 내에서 유동층(14)보다 위에, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 영역(13) 내에서 유동층(14)으로부터 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자 내에 위치될 수 있다. 또한, 압력 용기(11)는, 예를 들어, 추가적인 가공 또는 사용을 위해, 또는 폐가스로서 압력 용기(11)로부터 여과재(17)에 의해 여과된 기체를 배출하기 위한 여과된 기체 유출구(24)를 포함할 수 있다.
상기 투과성 여과재(17)는 수많은 방법으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 여과재는 매우 다양한 구조로 형성되거나 또는 통합될 수 있다. 전부는 아니나 많은 구현예들에서, 여과재는 각각 원통형 벽(31)을 갖는 복수의 긴 중공 여과관(30)으로 형성될 수 있으며, 이들 각각은 여과재(17) 및 대향하는 단부(32, 33)를 포함하는 원통형 벽(31)을 갖는다. 많은 구현예들에서, 공급물쪽 면(18)은 여과관(30)의 내부일 수 있고, 투과물쪽 면(19)은 여과관(30)의 외부일 수 있으며, 단부(32, 33)는 둘다 개방형 단부일 수 있다. 여과관의 길이는 약 4 인치 이하 내지 약 240 인치 이상, 또는 약 10 인치 이하 내지 약 100 인치 이상의 범위 내일 수 있거나 또는 약 15 인치 이하 내지 약 60 인치 이상, 예를 들어, 약 25 인치로 형성할 수 있다. 여과관의 내경(inner diameter: ID)은 약 0.25 인치 이하 내지 약 12 인치 이상, 또는 약 0.4 인치 이하 내지 6 인치 이상, 또는 약 0.6 인치 이하 내지 2 인치 이상의 범위 내일 수 있고, 예를 들어, 약 0.75 인치 일 수 있다. 여과관의 ID는 일정할 수 있고, 또는 튜브의 일 단부로부터 타 단부까지 점점 가늘게 할 수 있으며, 예를 들어, ID는 유출구에서 가장 작은 직경이 되도록 점점 가늘게 할 수 있고, 그 역 또한 가능하다.
투과성 여과재는 수많은 여과 특성 중 어느 것을 가질 수 있다. 예를 들어, 여과재는 다공성, 미세다공성, 초다공성(ultraporous), 또는 나노다공성일 수 있고, 원하는 기체 제거 등급(gas removal rating)을 가질 수 있다. 예를 들어, 기체 제거 등급은 약 0.01 μ 이하 내지 약 100 μ 이상, 또는 약 0.2 μ이하 내지 약 20 μ 이상, 또는 2 μ 이하 내지 약 10 μ 이상의 범위 내일 수 있다. 또한, 여과재는 금속 재료, 세라믹 재료, 또는 폴리머 재료를 포함한 다양한 재료로 형성될 수 있다. 금속 재료 또는 세라믹 재료는 고온 응용 분야에 사용될 수 있다.
또한, 필터 조립체(15)는 다양한 방법으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 조립체(15)는 서로 이격된 제1 관 시트(34)와 제2 관 시트(35)를 포함할 수 있고, 약 1000개 이상까지, 또는 약 3000개 이상까지, 또는 약 10,000개 이상까지의 여과관이 상기 관 시트 사이에 지지될 수 있다. 많은 구현예들에서, 상기 여과관들은 일반적으로 수직으로 상기 관 시트 사이에 지지될 수 있다. 또한, 필터 조립체(15)는 여과관(30)과 관 시트(34, 35)를 감싸는 케이싱(36)을 포함할 수 있다. 필터 조립체(15)는 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하기 위한 유입구(40)를 더 포함할 수 있다. 도시된 구현예에서, 필터 조립체(15)의 유입구(40)는 케이싱(36)의 전체 상단부(upper end)를 포함할 수 있다.
또한, 필터 조립체(15)는 여과된 기체 유출구(41)를 포함할 수 있고, 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터 여과된 기체 유출구(41)까지 제1 유로를 정의할 수 있다. 제1 유로는 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터 여과재(17)를 통하여 공급물쪽 면(18)에서 투과물쪽 면(19)으로, 이에 따라 여과된 기체 유출구(41)까지 연장될 수 있다. 많은 구현예들에서, 제1 유체 유로는 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터, 여과관(30)의 개방형 상부 유입구 단부(32) 내로, 축 방향으로, 예를 들어, 하방으로(downwardly) 여과관(30)의 공급물쪽 면(18)의 내부를 따라서, 일반적으로 여과관(30)의 벽을 통해 방사상으로 외부에서 내부로, 여과관(30)의 외부 투과물쪽 면(19)으로, 이에 따라 필터 조립체(15)의 여과된 기체 유출구(41)로 연장될 수 있다.
또한, 필터 조립체(15)는 제1 유로 내에서 여과재(17) 및 여과된 기체 유출구(41) 사이에 하나 이상의 안전 필터(42)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관 시트(34, 35)는 케이싱(36)에 밀봉될 수 있고, 필터 조립체(15)는 여과재(17)의 제1 유로 하류에, 예를 들어, 여과관(30)의 하류에 여과된 기체 챔버(43)를 포함할 수 있다. 여과된 기체 챔버(43)는 투과물쪽 면(19)에 의해, 예를 들어, 여과관(30), 관 시트(34, 35), 및 케이싱(36)의 외부에 의해 둘러싸일 수 있다. 하나 이상의 안전 필터(42)는 여과된 기체 챔버(43) 또는 필터 조립체(15)의 여과된 기체 유출구(41)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 각각 폐쇄형 단부(blind end, 44) 및 개방형 단부(45)를 갖는 하나 이상의 긴 중공 안전 필터(42)는 여과된 기체 유출구(41) 또는 여과된 기체 챔버(43) 내에 위치될 수 있고, 적어도 하나의 관 시트(34, 35)에 의해 지지될 수 있다. 안전 필터(들)(42)의 개방형 단부(45)는, 예를 들어, 필터 조립체(15)의 여과된 기체 챔버(43) 내로 개방할 수 있다. 각각의 안전 필터는 투과성 여과재를 포함할 수 있으며, 이러한 투과성 여과재는 여과관의 여과재보다 거칠 수 있지만, 고장으로부터, 예를 들어, 여과관의 파괴로부터 보호한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 여과관 사이에 공간을 포함하는 여과된 기체 챔버는 금속 섬유, 거친 세라믹 입자 또는 섬유, 세라믹 폼, 또는 폴리머 섬유와 같은 거친 벌크 여과재로 충전될 수 있다. 거친 여과재는 심층(deep bed) 안전 필터로서 작용할 수 있으며, 결함이 있는 여과관을 통과할 수 있는 촉매 미립자를 포획한다. 벌크 여과재는 매우 적은 여과관, 예를 들어, 결함이 있는 여과관 및 아마도 하나 이상의 이웃하는 여과관을 밀봉하면서, 많은 나머지 여과관을 완벽히 기능하도록 남겨두는 추가적인 이점을 가진다.
또한, 필터 조립체(15)는 촉매 미립자 유출구(46)를 포함할 수 있다. 도시된 구현예에서, 촉매 미립자 유출구(46)는 일반적으로 원뿔형 미립자 유출구를 케이싱(36)의 하단부(lower end)에 포함할 수 있다. 필터 조립체(15)는 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터 촉매 미립자 유출구(46)까지 제2 유로를 정의할 수 있다. 제2 유로는 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)을 따라 일반적으로 접선 방향으로 촉매 미립자 유출구(46)까지 연장될 수 있다. 많은 구현예들에서, 제2 유로는 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터 여과관(30)의 개방형 상부 유입구 단부(32) 내로, 축 방향으로, 예를 들어, 하방으로 여과관(30)의 내부 공급물쪽 면(18)을 따라서 여과관(30)의 개방형 하단부(33) 밖으로, 그리고 필터 조립체(15)의 촉매 미립자 유출구(46) 내로 연장될 수 있다.
하강관(16)은 촉매 미립자 및 바닥류(underflow) 기체, 즉, 여과재(17)를 통해 통과하지 않고 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)을 넘어서 통과하여 필터 조립체(15)를 벗어나는, 예를 들어, 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)을 벗어나는 기체를 유도하도록 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 하강관(16)은 개방형 유입구 단부(51) 및 유출구 단부(52)를 갖는 긴 중공관(50)을 포함할 수 있다. 하강관(16)의 개방형 유입구 단부(51)는 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)을 넘어서 필터 조립체(15)에 연결될 수 있다. 많은 구현예들에서, 하강관(16)은 압력 용기(11) 내부에 위치될 수 있고, 필터 조립체(15)보다 아래에, 그리고 유동층(14)보다 위에서 일반적으로 수직으로 지지될 수 있다. 예를 들어, 하강관(16)은 필터 조립체(15)보다 아래에서 필터 조립체(15)의 촉매 미립자 유출구(46)와 유체적으로 연통되는 하강관(16)의 개방형 유입구 단부(51)와 연결될 수 있다. 여과관(30)의 개방형 하단부(33)는 필터 조립체(15)의 촉매 미립자 유출구(46) 내로 개방할 수 있고, 결국, 하강관(16)의 개방형 유입구 단부(51) 내로 개방할 수 있다. 중공관(50)은 약 1 피트 이하 내지 약 30 피트 이상의 범위 내의 길이를 가질 수 있고, 관(50)의 ID는 약 2 인치 이하 내지 약 24 인치 이상의 범위 내일 수 있다. 하강관(16)의 유출구 단부(52)는 교대로 개폐될 수 있는 밸브(53)를 포함할 수 있다. 밸브는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 밸브는 플랩 밸브(flap valve)일 수 있고, 예를 들어, 스프링 또는 밸브의 중량에 의해 보통 폐쇄되어 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 유출구 단부를 통해 하강관으로 유입되는 것으로부터 보호한다. 촉매 미립자가 중력에 의해, 또는 중공관(50)의 축 길이를 따르는 다른 수단에 의해 침강되어, 관(50)의 하부 영역에서 더욱 치밀해질 수 있다. 촉매 미립자가 관(50) 내에서 유출구 단부(52)에 축적되기 때문에, 촉매 미립자의 중량은 밸브(53)를 개방하게 할 수 있고, 예를 들어, 밸브(53)의 폐쇄력에 대항해 열리도록 회전시켜(pivot) 촉매 미립자 및 바닥류 기체의 일부가 하강관(16)을 빠져나오게 한다.
상기 장치는 폭넓고 다양한 방법으로 운전될 수 있으며, 수많은 화학 반응이 유동층을 포함하는 압력 용기 내에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 오염된 촉매 미립자는 촉매 미립자 유입구(22)를 통해 재생기 용기(11) 내로 공급될 수 있고, 고온 기체, 예를 들어, 고온 공기가 기체 공급 유입구(20)를 통해 기체 공급부(21)로부터 재생기 용기(11) 내로 공급되어 고온 공기 중에 부유된 촉매 미립자의 유동층(14)을 형성하고 유지할 수 있다. 오염된 촉매 미립자는 99%의 촉매 미립자가 약 90 μ 보다 작고, D50이 약 60 μ인 크기 분포를 가질 수 있다. 재생기 용기(11) 내의 온도 및 압력은 약 1250℉ 이하 내지 약 1400℉ 이상, 약 15 psig 이하 내지 약 45 psig 이상의 범위 내일 수 있다. 재생기 용기(11) 내의 화학 반응은 촉매 미립자의 오염물이 연소되는 연소 반응일 수 있다.
기체의 일부, 예를 들어, 고온 공기 및 기체성 연소 생성물, 및 혼입된 촉매 미립자는 유동층으로부터 분산할 수 있고, 재생기 용기(11)의 상부 영역(13)으로 및 필터 조립체(15)의 유입구(40) 내로 재생기 용기(11) 내의 압력에 의해, 또는 송풍기, 팬 또는 압축기(미도시)에 의해 유입될 수 있다. 필터 조립체(15)의 유입구(40)로부터, 기체 및 혼입된 촉매 미립자는 여과관(30)의 개방형 상단부(32)로 유입될 수 있다. 여과관(30) 내에서 기체의 축 방향 속도는 약 0.33 ft/초 내지 약 100 ft/초의 범위 내일 수 있고, 미립자 함량은 약 0.1 lb/ft3 이하 내지 약 10 lbs/ft3 이상의 범위 내, 또는 약 0.1 부피% 내지 약 50 부피%의 범위 내일 수 있다.
많은 기체는 제1 유체 유로를 따라서 필터 조립체(15) 내에서 여과재(17)를 통해, 예를 들어, 일반적으로 여과관(30)을 통해 방사상으로 내부에서 외부로, 필터 조립체(15)의 여과된 기체 유출구(41)로 이동할 수 있다. 여과재(17)를 통해 기체를 여과하는 것은 대부분의 또는 실질적으로 모든 촉매 미립자를 기체로부터 제거한다. 여과재(17)를 통한 유속(flux rate)은 약 0.001 m/초 내지 약 0.25 m/초이고, 필터링된 기체 내의 미립자 함량은, 예를 들어, 약 15 mg/Nm3 이하로 매우 낮을 수 있다. 필터 조립체(15)의 여과된 기체 유출구(41)로부터, 여과된 기체는 재생기 용기(11)의 여과된 기체 유출구(24)로 직접 또는 여과된 기체 플리넘(filtered gas plenum, 54)을 통하여 유입될 수 있다. 둘 이상의 필터 조립체가 압력 용기(11) 내에, 예를 들어, 재생기 용기 내에 위치될 수 있고, 각각의 필터 조립체의 여과된 기체 유출구가 여과된 기체 플리넘에 유체적으로 결합될 수 있다. 여과된 기체는 재생기 용기(11)의 여과된 기체 유출구(24)를 통해, 예를 들어, 미립자 배출이 거의 또는 전혀 없는 폐가스로서 주위 환경으로 배출될 수 있다.
기체 및 혼입된 미립자는 제2 유로를 따라서 필터 조립체(15) 내에서 촉매 미립자 유출구(46)로 이동할 수 있다. 촉매 미립자가 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)을 따라 일반적으로 접선 방향으로, 예를 들어, 일반적으로 축 방향으로, 예를 들어, 하방으로 여과관(30)의 내부 공급물쪽 면(18)을 따라서 통과하기 때문에, 촉매 미립자는 공급물쪽 면(18)을 닦아, 그렇지 않으면 여과재(17)를 통한 흐름을 차단할 수 있는 촉매 미립자의 필터 케이크와 같은 오염물을 제거한다. 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)을 닦는 것은 기체가 제1 유로를 따라서 여과재(17)를 통해, 예를 들어, 여과관(30)을 통해 장시간 동안 자유롭게 통과할 수 있게 한다.
필터 조립체(15)의 촉매 미립자 유출구(46)로부터, 촉매 미립자 및 바닥류 기체는 하강관(16)의 개방형 유입구 단부(51)로 유입될 수 있고, 중공관(50)을 따라 흐를 수 있으며, 예를 들어, 축적된 촉매 미립자의 중력이 밸브(53)의 폐쇄력을 압도할 때, 밸브(53)를 통하여 하강관(16)의 유출구 단부(52)에서 반복적으로 통과할 수 있다. 하강관의 유출구 단부(52)에서의 촉매 미립자의 밀도가 개방형 유입구 단부(51)에서의 밀도보다 클 수 있지만, 촉매 미립자가 유출구 단부(52)에서 바닥류 기체에 의해 유동화된 채로 남아있을 수 있어, 축적된 촉매 미립자가 중공관(50) 내로 및 하강관(16)의 유출구 단부(52)로부터 쉽게 흐르도록 한다. 중공관(50)의 길이와 ID, 및 밸브(53)의 폐쇄력은 경험적으로 조정되어 원하는 바닥류를 필터 조립체(15)로부터 하강관(16)의 개방형 유입구 단부(51) 내로 제공할 수 있다. 바닥류는 초기에 여과재(17)의 공급물쪽 면(18)으로 유입된, 예를 들어, 여과관(30)의 개방형 상단부(32) 내로 유입된 기체의 약 60% 미만일 수 있다. 많은 구현예들에서, 바닥류는 초기에 여과재의 공급물쪽 면으로 유입된 기체의 약 40% 이하, 또는 약 20% 이하, 또는 약 10% 이하, 또는 약 7% 이하, 또는 약 5% 이하일 수 있다. 초기에 여과재의 공급물쪽 면으로 유입된 기체의 약 98% 이하가 여과재를 통해, 예를 들어, 여과관을 통해 통과할 수 있다. 하강관(16)의 유출구 단부(52)로부터, 촉매 미립자 및 바닥류 기체는 재생기 용기(11) 내로, 예를 들어, 재생기 용기(11)의 하부 영역(12)과 유동층(14) 내로 배출될 수 있다. 재생기 용기(11)의 하부 영역(12)으로부터, 재생된 촉매 미립자가 재생기 용기(11)로부터 촉매 미립자 유출구(23)를 통해 배출될 수 있다. 예를 들어, 재생된 촉매 미립자가 재사용을 위해 유동상 촉매 분해 반응기로 배출될 수 있다.
본 발명의 다양한 측면들이 일부 구현예에 대하여 기술하고, 및/또는 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 구현예로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고, 이러한 구현예의 하나 이상의 특징이 제거 또는 변형될 수 있으며, 또는 일 구현예의 하나 이상의 특징이 다른 구현예의 하나 이상의 특징과 조합될 수 있다. 매우 다른 특징을 갖는 구현예들도 본 발명의 사상 내에 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 필터 조립체 및 상기 하강관은 압력 용기의 외부에 다양한 방법으로 위치될 수 있다. 일부 구현예들에서, 필터 조립체(15) 및 하강관(16)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 필터 조립체(15) 아래에 위치된 하강관(16)을 갖는 압력 용기(11) 외부에 공통의 별도 하우징(60) 내에 위치될 수 있다. 하우징(60)은 도 1의 필터 조립체 내의 케이싱(36)을 대체할 수 있고, 도 2의 압력 용기(11)는 도 1의 압력 용기(11)의 여과된 기체 플리넘(54)과 여과된 기체 유출구(24)를 갖지 않을 수 있지만, 달리 도 1 및 도 2의 압력 용기(11), 필터 조립체(15) 및 하강관(16)은 매우 유사할 수 있다. (공통 구성 요소는 동일한 참조 번호를 가진다.)
상기 하우징은 압력 용기와 다양한 방법으로 유체적으로 연통될 수 있다. 예를 들어, 제1 덕트 또는 파이프(61)는 압력 용기(11)와 하우징(60) 사이에서 연장되어 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 압력 용기(11)의 내부로부터, 예를 들어, 압력 용기(11)의 상부 영역(13)으로부터 필터 조립체(15)의 유입구(40)로 이송할 수 있다. 혼입된 촉매 미립자는 기체로부터 여과재(17)에 의해, 예를 들어, 여과관(30)에 의해, 그들이 도 1의 필터 조립체(15) 내에 있을 때처럼 여과될 수 있다. 여과된 기체는 도 2의 필터 조립체의 여과된 기체 유출구(41)로부터 하우징(60)의 여과된 기체 유출구(62)로 통과할 수 있으며, 여기서 추가적인 가공을 위해 또는 폐가스로서 배출될 수 있다. 유사하게, 촉매 미립자는 여과재(17)의 공급물쪽 면(18), 예를 들어, 여과관(30)의 내부 공급물쪽 면(18)을 닦을 수 있고, 하강관(16)을 통해 도 1의 필터 조립체(15) 및 하강관(16)에서 했던 것처럼 통과할 수 있다. 일부 구현예들에서, 하강관(16)의 중공관(50)은 하우징(60) 및 압력 용기(11) 사이에서 연장되어 촉매 미립자 및 바닥류 기체를 압력 용기(11)로, 예를 들어, 유동층(14) 근처의 하부 영역(12)으로 회수될 수 있다. 촉매 미립자는 중공관(50)을 따라 중력 또는 다른 수단에 의해 유입될 수 있다.
다른 구현예의 예로서, 필터 조립체는 각각의 여과관의 외부와 내부를 각각 포함하는 여과재의 공급물쪽 면 및 투과물쪽 면으로 이뤄질 수 있다. 각각의 여과관의 일 단부, 예를 들어, 하단부는 폐쇄될 수 있으며, 다른 단부, 예를 들어, 상단부는 개방될 수 있다. 따라서, 기체는 제1 유로를 따라서 각각의 여과관의 외부 공급물쪽 면으로부터 일반적으로 여과관 벽을 통하여 방사상으로 외부에서 내부로, 여과관의 내부 투과물쪽 면으로 이동할 수 있다. 각각의 여과관의 내부 투과물쪽 면은 직접적으로 또는 안전 필터를 통하여 필터 조립체의 여과된 유체 유출구와 유체적으로 연통될 수 있다. 여과된 기체는 각각의 여과관의 내부 투과물쪽 면으로부터 여과관의 개방형 단부를 통해 필터 조립체의 여과된 기체 유출구로, 이에 따라 용기의 여과된 기체 유출구로 직접, 또는 여과관의 개방형 단부에 유체적으로 결합된 여과된 기체 플리넘을 통해 배출될 수 있다. 유사하게, 촉매 미립자가 제2 유로를 따라서 일반적으로 축 방향으로, 예를 들어, 하방으로 각각의 여과관의 외부 공급물쪽 면을 따라서 이송되어 외부 공급물쪽 면을 닦을 수 있다. 예를 들어, 촉매 미립자는 일반적으로 축 방향으로, 예를 들어, 하방으로 여과관의 외부 공급물쪽 면의 전체 길이를 따라 폐쇄형 하단부를 지나서, 그후 하강관 내로 통과할 수 있다.
다른 구현예들에서, 각각의 여과관은 투과성 여과관의 유입구 단부에 중공 불투과성 가속기 관(accelerator tube)이 장착될 수 있다. 가속기 관은 약 2 인치 이하 내지 약 30 인치 이상의 범위 내의 길이를 가질 수 있고, 여과관의 ID와 동일하거나 또는 점차 작아지는 일정한 ID 또는 점점 작아지는 ID를 가질 수 있다. 가속기 관은 미립자 및/또는 기체를, 그들이 여과재의 공급물쪽 면, 예를 들어, 여과관의 내부 공급물쪽 면에 접촉하기 이전에 가속시켜, 미립자의 닦는 효과를 향상시킬 수 있다.
또 다른 구현예들에서, 전환기(diverter)가 여과관의 내부 공급물쪽 면 내에 또는 여과관의 외부 공급물쪽 면을 따라 삽입되어 미립자를 여과관의 공급물쪽 면에 대해 편향시킬 수 있다. 전환기는 다양한 형태를 이룰 수 있고, 부분적으로 또는 전체적으로 여과관의 길이를 따라 연장될 수 있다. 여과관의 공급물쪽 면에 대해 편향시키는 것에 의해, 훨씬 더 많은 미립자가 여과관의 공급물쪽 면과 충돌하여, 미립자의 닦는 효과를 향상시킨다.
많은 다른 기술들이 본 발명을 구현하는 공정을 보충할 수 있다. 예를 들어, 간헐적 기체 펄스가 전방 또는 후방으로 여과재를 통해 유입되어 추가적으로 여과재의 오염물을 세척할 수 있고, 진동기(vibrator)가 여과재를 간헐적으로 진동시킬 수 있으며, 또는 여과재를 통한 여과된 기체 흐름이 간헐적으로 종료되어 오염물을 여과재로부터 풀어줄 수 있고, 또는 세척 용액이 여과재에 적용되어 오염물을 여과재로부터 세척할 수 있다.
본 발명을 기술하는 문맥에서(특히, 하기 청구항의 문맥에서), "하나", "일", "상기", "적어도 하나" 등의 용어 및 이와 유사한 지시어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한, 단수 및 복수를 모두 포괄하는 것으로 해석되어야 한다. 하나 이상의 항목들의 목록 앞에 나오는 "적어도 하나"(예를 들어, "A 및 B" 중 적어도 하나)라는 용어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한, 열거된 항목들 중에서 선택된 하나의 항목(A 또는 B)을 의미하거나, 또는, 열거된 항목들 중 둘 이상의 임의의 조합(A 및 B)을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. "포함하는", "갖는", "함유하는" 등의 용어는 개방형 용어(즉, "포함하지만 이에 한정되지 않는"의 의미)인 것으로 해석되어야 한다. 다만, 달리 표시된 경우에는 그러하지 아니하다. 본 명세서에서의 수치 범위의 언급은, 본 명세서에서 달리 표시되어 있지 않은 한, 그 범위 내에 속하는 각각의 별개의 수치들을 개별적으로 언급하는 것의 단축형 방법의 역할을 하는 것으로 단순히 의도되며, 각각의 별개의 수치는, 마치 그것이 본 명세서에 개별적으로 언급된 것처럼, 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에 기술된 모든 방법은 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 임의의 적당한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 임의의 모든 예들 또는 예시적인 표현(예를 들어, "와 같은", “예를 들어, 또는 “등”)의 사용은 단지 본 발명을 더욱 잘 설명하고자 하는 것으로 의도되며, 달리 청구되지 않는 한, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본 명세서의 어떠한 표현도, 본 발명의 실시에 필수적인 것으로서 임의의 청구되지 않은 요소를 표시하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명자가 알고 있는 본 발명을 수행하기 위한 최선 형태를 포함하는 본 발명의 바람직한 구현예들이 본 명세서에 기술되어 있다. 그러한 바람직한 구현예들의 변형은, 앞에 기술된 상세한 설명을 읽은 통상의 기술자에게 명백해질 것이다. 본 발명자들은 통상의 기술자가 그러한 변형을 적절하게 채용하리라는 것을 예상하며, 본 발명자들은 본 발명이 본 명세서에 구체적으로 기술된 것과 다른 방식으로 실시될 수 있음을 의도한다. 따라서, 본 발명은, 관련 법규에 의하여 허용되는 바와 같이, 본 명세서에 첨부된 청구항에 기재된 주제의 모든 변형예 및 균등물을 포함한다. 게다가, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명확하게 모순되지 않는 한 앞에 기술된 요소들을 모든 가능한 변형으로 조합하는 것도 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (17)

  1. 기체로부터 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치로서, 상기 장치는
    기체 중에 부유된 촉매 미립자를 포함하는 유동층을 함유하도록 배열된 하부 영역, 상기 유동층으로부터 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하도록 배열된 상부 영역, 및 상기 유동층을 함유하는 상기 하부 영역으로 기체를 공급하기 위한 기체 유입구를 포함하는 압력 용기;
    상기 압력 용기에 결합되어 상기 유동층으로부터 분산된 상기 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하는 필터 조립체로서, 상기 필터 조립체는 유입구, 제1 유출구, 제2 유출구, 및 공급물쪽 면과, 여과재에 의해 상기 공급물쪽 면과 분리된 투과물쪽 면을 갖는 투과성 여과재를 포함하고, 상기 필터 조립체는 상기 유입구 및 상기 제1 유출구 사이에서 상기 여과재를 통해 상기 공급물쪽 면으로부터 상기 투과물쪽 면까지의 제1 유로, 및 상기 유입구 및 상기 제2 유출구 사이에서 상기 여과재의 상기 공급물쪽 면을 따라 접선 방향으로 제2 유로를 정의하는 필터 조립체; 및
    유입구 및 개방될 수 있는 밸브를 포함하는 유출구를 갖는 하강관(dip leg)으로서, 상기 밸브가 개방되는 경우에 미립자가 상기 하강관 유출구로부터 배출될 수 있도록 배열되고, 상기 필터 조립체의 상기 제2 유출구는 상기 하강관의 상기 유입구에 유체적으로 결합된 하강관;을 포함하고,
    상기 여과재가 원통형 벽을 갖는 복수의 긴 중공 여과관으로 형성되며, 상기 복수의 긴 중공 여과관 각각은 여과재 및 대향하는 단부를 포함하는 원통형 벽을 갖는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터 조립체는 상기 압력 용기의 상기 상부 영역 내에서 지지되고, 상기 하강관은 상기 압력 용기 내에서 상기 필터 조립체 아래에 지지되며, 상기 압력 용기는 상기 필터 조립체의 상기 제1 유출구와 유체적으로 연통되는 여과된 기체 유출구를 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하강관의 상기 유출구는 상기 압력 용기 내에 위치되어 촉매 미립자를 상기 유동층을 함유하는 상기 하부 영역 내로 배출하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터 조립체 및 상기 하강관은 상기 압력 용기 외부의 별도 하우징 내에 위치되고, 상기 하강관은 상기 필터 조립체의 아래에 위치되며, 상기 필터 조립체의 상기 유입구는 상기 압력 용기의 상기 상부 영역과 유체적으로 연통되고, 상기 하우징은 상기 필터 조립체의 상기 제1 유출구와 유체적으로 연통되는 여과된 기체 유출구를 갖는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하강관의 상기 유출구는 상기 유동층을 함유하는 상기 압력 용기의 상기 하부 영역과 유체적으로 연통되는 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 조립체는 제1 관 시트, 제2 관 시트, 및 상기 제1 관 시트와 제2 관 시트 사이에 지지된 복수의 여과관을 포함하고, 각각의 여과관은 여과재를 포함하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 여과재의 상기 공급물쪽 면은 각각의 여과관의 내부를 포함하고, 상기 여과재의 상기 투과물쪽 면은 각각의 여과관의 외부를 포함하는 장치.
  8. 제6항에 있어서, 각각의 여과관은 대향하는 개방형 단부(opposite open ends)를 갖는 장치.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 유로 내에서 상기 필터 조립체의 상기 여과재 및 상기 제1 유출구 사이에 위치된 안전 필터를 더 포함하는 장치.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 용기는 재생기 용기(regenerator vessel)를 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 재생기 용기는 상기 재생기 용기의 상기 하부 영역 내에 재생된 촉매 미립자 유출구를 포함하는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 재생기 용기의 기체 유입구에 결합된 고온 기체 공급부를 더 포함하는 장치.
  13. 기체로부터 촉매 미립자를 제거하기 위한 장치로서, 상기 장치는
    기체 중에 부유된 촉매 미립자를 포함하는 유동층을 함유하도록 배열된 하부 영역, 상기 유동층으로부터 분산된 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하도록 배열된 상부 영역, 상기 유동층을 함유하는 상기 하부 영역으로 기체를 공급하기 위한 기체 유입구, 상기 하부 영역 내의 재생된 촉매 미립자 유출구, 및 상기 상부 영역 내의 여과된 기체 유출구를 포함하는 재생기 용기;
    상기 재생기 용기의 상기 하부 영역 내에 지지되어 상기 유동층으로부터 분산된 상기 기체 및 혼입된 촉매 미립자를 수용하는 필터 조립체로서, 상기 필터 조립체는 유입구, 제1 유출구, 제2 유출구, 및 공급물쪽 면과, 여과재에 의해 상기 공급물쪽 면과 분리된 투과물쪽 면을 갖는 투과성 여과재를 포함하고, 상기 필터 조립체는 상기 유입구 및 상기 제1 유출구 사이에서 상기 여과재를 통해 상기 공급물쪽 면으로부터 상기 투과물쪽 면까지 제1 유로를 정의하며, 상기 제1 유출구는 상기 재생기 용기의 여과된 기체 유출구와 유체적으로 연통되고, 상기 필터 조립체는 상기 유입구 및 상기 제2 유출구 사이에서 상기 여과재의 상기 공급물쪽 면을 따라 접선 방향으로 제2 유로를 더 정의하는 필터 조립체; 및
    상기 재생기 용기 내에서 상기 필터 조립체 아래에 지지된 하강관으로서, 상기 하강관은 유입구 및 개방될 수 있는 밸브를 포함하는 유출구를 갖고, 상기 필터 조립체의 상기 제2 유출구는 상기 하강관의 상기 유입구에 유체적으로 결합되며, 상기 하강관의 상기 유출구는 상기 개방될 수 있는 밸브가 개방되는 경우에 촉매 미립자가 상기 유동층을 함유하는 상기 하부 영역으로 배출될 수 있도록 배열된 하강관;을 포함하고,
    상기 여과재가 원통형 벽을 갖는 복수의 긴 중공 여과관으로 형성되며, 상기 복수의 긴 중공 여과관 각각은 여과재 및 대향하는 단부를 포함하는 원통형 벽을 갖는, 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 필터 조립체는 상부 관 시트, 하부 관 시트, 및 상기 상부 관 시트와 하부 관 시트 사이에 수직으로 지지된 복수의 여과관을 포함하고, 각각의 여과관은 여과재를 포함하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 여과재의 상기 공급물쪽 면은 각각 여과관의 내부를 포함하고, 상기 여과재의 상기 투과물쪽 면은 각각 여과관의 외부를 포함하는 장치.
  16. 제14항에 있어서, 각각의 여과관은 대향하는 개방형 단부를 갖는 장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 조립체는 상기 제1 유로 내에서 상기 필터 조립체의 상기 여과재 및 상기 제1 유출구 사이에 위치된 안전 필터를 더 포함하는 장치.
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