JP2004528160A - 多孔質無機粒子の濾過媒体 - Google Patents

Abstract

多孔質無機粒子は、単一または複数の物質を例えばガスのような流体の流れから濾過している。この粒子は、流体から物質（濾過物質）を濾過するために、ベッド内に配置されても良い。濾過物質は、無機粒子の微細孔の表面またはその中に集まることも可能である。ベッド内の隙間よりもむしろ粒子の微細孔内に濾過物質が集まることは、濾過能力を一層良くして、流体の流れが粒子のベッドを通過するのを妨害しないようにしている。さらに、無機粒子は再使用可能であり、それらの粒子は、例えば、熱処理、溶媒抽出法、洗浄剤による洗浄、および、遠心分離機などの、所望の特性を持続するような激しい濾過分離技術の対象となることもできる。

Description

【関連特許出願の相互参照】
【０００１】
この発明は、２００１年３月１日に出願された暫定的な出願６０／２７２，０４４号に基づく優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
この発明は、一般的には濾過作用に関する。特にこの発明は、例えば押し固めたベッド（packed bed―圧縮層―）のような濾過装置での多孔質の無機粒子の使用に関し、ここで装置は多孔質の無機粒子を含んでいる。この発明はまた、特に押し固められたベッドでの多孔質の無機粒子の使用を予期しており、これらの粒子は例えば空気などの流体から１つまたは多数の物質を濾過することができる。
【背景技術】
【０００３】
濾過媒体は、ガス流における好ましくない湿気（蒸気―vapor―）、微粒子、または浮遊水滴が大気中に逃げることを防止するために用いることができる。例えば、オレオ材料や物質（例えばグリス、オイルまたは油脂）が熱せられたときはいつでも、幾つかの物質は気化するであろうし、小溶滴を形成するであろう。このような気化されたまたは溶滴の物質が濾過されずに大気中に放出されることを防止したいという要望がある。現在用いられている濾過媒体は、例えば有機繊維のマット、または無機のガラス繊維などの気体または液体の流通経路に拡がるような繊維質の材料の集合体を含んでいる可能性があるので、この繊維質の材料がオレオ気体や溶滴をそれらが濾過材料の隙間を介して通過する際に捕捉することができる。たとえ最初はこれらの濾過メカニズムはオレオ気体や溶滴を空気の流れから効率的に除去することができるとしても、オレオ気体や溶滴は、濾過プロセスが進むに連れて、流れに抵抗する量が増加して、濾過材料の隙間に集まることになる。
【０００４】
オレオ物質が濾過媒体に集まり始めるのにしたがって、フィルタを通過する空気が流れる割合は直ちに減少し始める。この好ましくない物質の積層は、空気の流れと、フィルタの頻繁な交換を要求するような、フィルタを介して濾過されるべき物質の負荷と、を実質的かつ完全に阻止することができる。この交換プロセスは、具体的には、蒸気ないし気体を生成するメカニズムの停止を必要とする。しばしば、好ましくない物質がその表面に集められたフィルタは、それ以上使用されることなく廃棄されている。
【０００５】
ヴァン・デル・ミア他（Van der Meer et al.）に発行された米国特許第５，７７６，３５４号は、そのサイズがおよそ０．１ないし１０ｍｍ程度の粒子状の多孔質ポリマー材料のフィルタベッドを用いて、ガスから分散された液体相（すなわち、油膜）を分離するための方法について開示している。ヴァン・デル・ミア他は、分散された液体相が粒子状の材料の微細孔に充填可能であることを開示しているとはいえ、粒子状の材料がポリマー（重合体）であり、これにより、粒子状の材料から液体相を引き続いて分離するための有用な方法を制限している。事実、ヴァン・デル・ミア他は、粒子状の材料から油を分離するための遠心力（すなわち、遠心分離機）を教示している。したがって、（１）フィルタを介して空気の流れが制限されるという問題を改善するばかりでなく、（２）より激しい濾過分離プロセスに耐えることができ、さらにその後の繰り返し使用に対する所望の特性を保持し続けることができる濾過媒体が依然として必要であることになる。
【発明の概要】
【０００６】
したがって、この発明の目的は、例えば気体（ガス）または液体のような流体から（蒸気、エアゾル―煙霧質―、および／または液体の形態の）濾過材料を分離するための、再生可能な多孔質濾過材料を提供することにあるので、多孔質濾過媒体を通過する流体の流れは、前記多孔質媒体が前記蒸気、エアゾルおよび／または液体により満たされるときより前に、実質的に妨げられないであろう。
【０００７】
この発明の更なる目的は、より激しい濾過分離プロトコルに耐えることに引き続いてそれらの濾過特性を保持することができる濾過媒体を提供することにある。
【０００８】
この発明の異なる目的は、連続的な、遮断されることのない流体の流れを許容する濾過媒体を提供することにある。この濾過媒体は、媒体が飽和されるまで、均一な濾過モードを提供する。
【０００９】
この発明は、単一のまたは複数の流体から１つまたはそれ以上の濾過物質を分離するために設けられた（無機質の化合物よりなる）多孔質の粒子を含む濾過媒体を準備するものであり、これらの多孔質の粒子はこれら自身の中で濾過物質を集めて保持している。好適な実施形態においては、多孔質の粒子は、押し固められたベッドの中に配置されている。さらに好適な実施形態においては、粒子は分離ステップの間に実質的に全ての物質を放り出して、これらの粒子が繰り返し物質を集める能力を維持している。
【００１０】
この発明はさらに、移動する流体から１つまたはそれ以上の物質を分離して、濾過物質（単数および複数）を伴う前記移動する流体が通過するダクト内に配置された多孔質粒子が押し固められたベッドのためのハウジングを備える分離装置を予定している。種々の設計が用いられる可能性があるので、このシステムを遮断させる必要なく、これらのハウジングやベッドを通過する移動流体を循環させることができる。さらに、このベッドは、前記流体の循環のなかで用いられても良いので、それらの使用目的に応じて粒子を再生させることもできる。
【００１１】
好適な実施形態においては、この発明は例えば空気などの特に気体のような流体から１つまたはそれ以上のオレオ物質を実質的に分離する方法を説明しており、この方法は、粒子に対して相対的に移動する流体に接触して、球状またはペレット状の形状またはそれ以外の形状を有しているであろう多孔質無機粒子を配置するステップと；少なくともこの多孔質無機粒子を実質的に介して蒸気状態の化合物が通過するときに好む気質の粒子の少なくとも一部分のなかでオレオ物質（単一または複数）が集められるのを許容するステップと、を備えている。一面では、多孔質無機粒子は、例えば押し固められたベッドのようなネットワークを形成するように配置されており、この構成は移動する流体からオレオ物質を濾過するのに適している。
【００１２】
この発明による方法はさらに、多孔質無機粒子から濾過物質を実質的に分離するステップと、多孔質無機粒子を流体に接触するように配置するステップと、少なくとも無機粒子の一部分内で濾過物質を集めることを許容するステップとを繰り返すこととを備える。
【００１３】
他の実施形態においては、濾過物質は、水を吸収しやすい親水性または浮遊した溶滴を含んでいる。この発明は、好ましくは押し固められたベッドの形態の多孔質無機粒子を、濾過物質を含む流体に接触させるように配置することにより、親水性の気体または浮遊している溶滴を実質的に分離する方法を提供している。
【００１４】
これは、多孔質の粒子の内部または外部表面の親水性の性質に基づいて、無機粒子の少なくとも一部分に、親水性の物質が集められることを許容している。
【００１５】
さらに、前記粒子の微細孔の内部の表面は、前記気体または浮遊する溶滴に対して、殺菌的、触媒として、または、化学的に反応するであろう、反応性の物質で処理するようにしても良い。
【００１６】
これらまたは他の目的は、この明細書の中で説明され予期されるであろう実施形態により示されるように、熟練された研究者にとって明らかとなるであろう。
【発明の実施の形態】
【００１７】
この発明は、とりわけ、流体から濾過物質を除去することができる、多孔質無機粒子を提供する。この中で用いられた“濾過物質（filtrate substance）”とは、流体から取り除かれることを目的とする物質（例えば、気体、蒸気、液体、浮遊する溶滴等）として定義される。濾過物質を含む流体は、また、ガスであっても液体であっても何れでも良い。
【００１８】
粒子は、例えば気体（gas）等の流体から１つまたはそれ以上の濾過物質を分離するのに適しており、延期の流体はこれらの濾過物質を含んでいる。この目的を達するため、好適な実施形態においては、無機粒子は、押し固めたベッド（bed―層―）状の形状またはネットワーク（network―網目状―）として配置されているので、このネットワークは、（１）相互に作用し合う粒子、および、（２）この相互に作用し合う粒子の外側の表面の間に定義される割れ目ないし間隙を備えている。したがって、１つの実施形態において、濾過物質を含む流体は、これらの粒子の少なくとも一部分内に集まる１つまたはそれ以上の濾過物質を置き去りにする押し固めたベッドを通過（または実質的に通過）して、流れている。ここで説明されているこの実施形態は流体が濾過媒体と相対的に移動しているものと説明しているが、濾過媒体が移動するような他の実施形態もまた考えられる。
【００１９】
特に好ましい組合せは、濾過物質がグリス、脂肪または油（総称的に“オレオ物質”と引用する）であり、流体が空気であるものである。
【００２０】
既に示したように、以下により詳細に説明する濾過装置の中核を為す無機粒子または媒体は、外部の表面領域と内部の表面を定義する開放されたチャネルのネットワークを有する多孔質である。好適な実施形態において、無機粒子は、球状、ペレット状等の何れかの最適な形状を有することができる。これらの粒子は、最終用途に依存する何れかの最適なサイズを有していても良く、約０．２５−４ｍｍ、好ましくは０．３３−３．５ｍｍ、さらに好ましくは０．５−３ｍｍの大きさに分布していても良い。非球状粒子については、サイズの測定は最大の寸法で行なわれる。その他の好適な実施形態においては、粒子は、４ｍｍ以上、好ましくな４ないし５０ｍｍ、または１００ｍｍにさえ、分布するような大きさを有することもできる。幾つかの実施形態において、微細孔は、約０．０１ないし１００ミクロンの間、好ましくは０．１ないし１０ミクロンの間の平均の大きさを好ましくは有している。この媒体はまた、例えば多孔質の繊維のような他の形状、および例えばリングや鞍のような他の形成された形状を有することもできる。
【００２１】
無機粒子は、１５ないし７０％、好ましくは３０ないし７０％の範囲の気孔率を有することができる。したがってこれらの内部表面が、粒子のネットワークを通過する濾過物質（例えば、オレオ物質）に晒されている。すなわち、単一または複数の無機粒子の微細孔は、濾過物質が１つまたはそれ以上の微細孔の内側に合致、またはさもなければこれを通過することができる程度に充分に大きいものである。したがって、１つの実施形態において、微細孔の表面は、親油性の物質を含むこともでき、それゆえに、オレオ物質を引きつけることができる。この意味において、例えば表面張力のような相対的に強い力は、微細孔の開口内の濾過物質を引き出すことができる。したがって、例えばオレオ物質のような濾過物質は、粒子の外部の表面領域へ粘着する代わりにおよび／または粘着するのに加えて微細孔内に集まることができる。他の実施形態においては、以下により詳細に説明するように、粒子の内部および／または外部は、その表面に塗布された触媒および／または反応剤を有することができる。
【００２２】
好適な実施形態における無機粒子の例えば微細孔のような開口チャネルは、網目（ネットワーク）状に開口する焼結された構造の中に存在することもできる。この意味において網目状の構造は、強くて相互に連結した微細孔の連結体を形成する相互に連結した支柱のネットワークにより形成された構造である。焼結可能な構造を準備する方法は、その全体が参考としてこの明細書中に組み込まれる、“焼結可能な構造および方法”という名称の同時係属の出願連続番号Ｎｏ．０９／２８６，９１９に開示されている。より詳細には、この同時係属出願は、多孔質の焼結された構造を製造する方法であって、（１）１次溶媒におけるポリマーのコロイド溶液（ゾル）に分散されたセラミックまたは金属の焼結可能な粉末を含む粘性混合物を準備する、（２）１次溶媒を、ポリマーを溶解できない２次液体に置き換えて、これにより、その中に分散された、焼結可能な粉末を有する開放された重合体のネットワークを含むゲル（ジェル）を生成する、（３）このゲルから２次液体を取り除く、（４）開放された多孔質の構造を形成するために焼結可能な粉末を焼結する、を備えている。
【００２３】
この発明の粒子は、（例えば、以下により完全に説明されるであろう濾過分離作用、好ましくは厳しい濾過分離の後に、粒子の微細孔の内側に濾過物質を集める能力と多孔性とを少なくとも実質的に維持する微細孔を含むことができる）粒子における不可欠な特性を授与する何れかの無機質の材料より構成されていても良い。粒子が形成されている説明に有用なリストされた最適な材料は、ジルコン、ジルコニア、チタン、シリカ、アルミナ、アルミナ・シリカ（クレイ）、またはそれらの可変の混合物などの、酸化遷移金属のようなセラミック材料を含んでいる。とりわけ望ましい粒子は、例えば、カオリン（陶土）、ベントナイト（緩衝剤）、またはモンモリロナイト（モンモリロン石）である。同時係属出願Ｎｏ．０９／２８６，９１９により生成された多孔質の鉄はまた、オレオ物質を吸着するであろう。
【００２４】
ひとたび形成された個々の多孔質粒子は、流体の化合物から１つまたはそれ以上の物質を濾過するために最適なネットワーク内に組み込むこともできる。多孔質の粒子は、垂直な面、水平な面、またはその両方の面の方向に押し固められたベッドとして配置構成されていても良い。好ましくは、多孔質粒子の各々が、少なくとも他の粒子と互いに影響し合って粒子間にも割れ目をさらに形成すれば、流体がこれらの割れ目を通過することができる。１つの実施形態において、多孔質の粒子は、一定の表面領域を定義するベッドを形成する。これらの粒子は好ましくは、粒子および割れ目に交互に連続する部分を画するために、このベッドまたはケーシングの少なくとも水平または垂直に交差する部分に沿って延びている。１つの例は、孔の空いたまたは多孔質の壁を有するコンテナ内に押し固められた多孔質粒子のベッドである。あるいは、ベッドの２つまたはそれ以上の粒子が、例えばこれらの粒子を互いに焼結するのに充分な温度にまで粒子を加熱することにより、物理的に結合されても良く、また、このとき蒸気または液体がそこを通過することを許容するのに充分な粒子間の間隙を維持している。
【００２５】
いったん形成されると、上述したネットワークの形を取ることができる、多孔質無機粒子は、濾過物質、好ましくはオレオ物質を含む流体化合物に接触させるように配置することができる。粒子は、流体と関連して配置されていても良いので、この流体は、流体の中で浮遊している濾過物質の少なくとも一部分、好ましくは大部分を置き去りにしながら、無機粒子の隙間および／または微細孔を通過または少なくとも実質的に通過する。この意味において、濾過物質は無機粒子の表面および粒子の中に集まることになる。
【００２６】
流体は無機粒子の押し固められたベッドを通過するので、流れに抵抗が生じて、その結果、このベッドの出口側に圧力の低下が見られる。好適な実施形態において、この圧力の低下は、実質的には一定の低下を維持し、これは、微細孔の範囲内で、粒子の外部表面領域の間の隙間内よりも大きい広がりへと濾過物質が集まることを意味している。いつでも無機粒子は、この無機粒子から濾過物質を分離するために、流体の流れから除去することができる。幾つかの実施形態において、無機粒子はそのままの位置で再生成することもできる。しかしながら、濾過物質が少なくとも実質的に、微細孔に充填されるとき、および／または、無機粒子の間の隙間に充填され始めたときはいつでも、粒子は流体の流れから除去される。これは、濾過媒体を通して流体における測定可能な圧力の低減を検出することにより、タイミング良く決定することができる。
【００２７】
無機粒子は、簡単な交換から自動的なシステムまで、多数の方法の何れかにより、流体の流れから除去することができる。一例を挙げれば、粒子は磁性の材料であっても良く、外部への磁力は例えば蒸気の流れのような流体の流れから粒子を引き離すように用いられても良い。あるいは、重力が下方、例えば、流体の流れの真下に、粒子を移動させるために用いられることもできる。さらに、真空吸引力が流れている流体のストリーム（流れ）から粒子を引き出すために用いられても良い。さらにまた、この発明は、媒体が濾過位置から再生成位置へと持ち上げられたり下げられたりできるような、細長い部材の両方の端に設けられた濾過部材を有するシーソー装置の適用を考慮することもできる。同様に、濾過媒体を備えて回転するホイールやディスクが濾過位置から分離および／または再生成位置へと回転することができる。
【００２８】
分離ステップは好ましくは、無機材料から濾過物質を除去しながら、無機粒子が既に述べたように、流体の移動していくストリームから物質を濾過するために用いることができるようにして行なわれている。濾過分離作用は、濾過物質を揮発させるのに充分な温度での熱処理や、何れかの燃えかすが残るような（１０００℃までの）燃焼や、溶媒抽出法や、洗浄剤による洗浄や、遠心分離器による除去や、これらの分離作用の結合を含むグループの中から選択することができる。とりわけ好ましい分離作用は、例えば熱処理や溶媒抽出のような激しい濾過分離である。濾過物質を除去するために最適な溶媒は、有機溶媒または良く知られた生物分解可能な溶媒を含んでいても良い。洗浄剤による洗浄ステップのために最適な洗浄は、例えばドーン（Dawn）のような商業的な洗浄でも良い。その他の公知の最適な洗浄もまた、使用可能である。この発明の顕著な利点は、多孔質無機粒子が、上述したように必要に応じて、激しい分離処理に耐えることができることである。濾過物質が無機粒子から除去された後に、濾過物質は廃棄されても良く、粒子は流れている流体のストリームの範囲内で再び配置することもできる。濾過集塵および分離プロセスは、多数回にわたって繰り返すことができる。
【００２９】
触媒の実施形態において、分離ステップは触媒との結合により容易に行なうことができる。内部の微細孔は、同時係属出願Ｎｏ．０９／２８５，９１９の焼結された構造にとって完全に有用であるので、微細孔の壁に塗布された触媒は、例えば炭化水素や酸素などの反応剤に対して触媒としての有効性を増加させている。
【００３０】
その他の実施形態において、例えば、この発明の多孔質粒子は、多孔質の領域の範囲内に親水性表面を含んでいても良いであろう。したがって、この発明は空気から臭気性または有毒な蒸気の除去を予期している。空気調和システムにおける現在の濾過装置は、一例を挙げれば、有害な蒸気や溶滴を効果的に除去しないであろうし、例えばいわゆる“レジオネラ症候群（在郷軍人病）”のような、胞子やバクテリアを運ぶこともあるであろう。この明細書の中で説明されているように、親水性を有するように適合された表面を有する多孔質フィルタは、有害な蒸気や溶滴を捕らえることができる。したがって、捕捉された蒸気や溶滴は加熱可能であろうし、これにより、蒸気や溶滴に結びつけられた何れかのバクテリア、胞子、ウィールスまたは他の有害な物質を破壊することができる。好適な実施形態において、例えば支柱（strut）のような微細孔の表面は、例えば殺菌性を有する公知の銀、例えばヨウ化銀および／または抗生物質、例えばテトラサイクリンなどの殺菌剤を塗布されたり染み込まされたりしている。その他の可能なコーティングは、シロキサン重合体（ポリマー）におけるジアゾニウムダイオレート（diazeniumdiolate）を含んでいても良い。もちろん、多孔質粒子の外側の表面もまた、殺菌剤を塗布されたり染み込まされたりしていても良い。
【００３１】
さらに他の実施形態において、濾過物質は処理され、引き続いて微細孔の範囲内であって粒子の外側の表面上の触媒を用いて濾過物質を反応させることによって除去される。随意的に、濾過物質は、流体内で粒子の表面に塗布されていても、或いは流体それ自体であっても良いその他の化合物と反応可能であっても良い。１つの実施形態において、エタンが反応され、引き続いて粒子の表面および微細孔内の貴金属触媒を用いて水素が存在している中で、エタンをエチレンへと変換することによりガスストリームから除去されても良い。この触媒反応は、流体を無機粒子を通り越したり通過したりして、または、同一の粒子の流動化されたベッドの中を通したりすることにより、発生することもできる。
【００３２】
この発明はまた、１つまたはそれ以上の濾過物質を移動している流体のストリームから実質的に分離するための装置を提供している。この装置は、上述したように、無機粒子のネットワークに対して流体の流れを形成する一連の排出路または流路と結合しながら無機粒子の押し固められたベッドまたはネットワークを備えていても良い。このシステムはまた、無機粒子のネットワークを通過することにより、流体を他の位置へと通過させる一連の排出路や流路を備えていても良い。例えば、流体は無機粒子を通過させることによって雰囲気（媒体ガス）中へと排出されても良い。あるいは、流体はまず、この流体の更なる処理のために、触媒のベッドを通過するようにしても良い。
【００３３】
このシステムは、濾過物質除去ステップを実行するために、流体の流れの生成源が停止させられる必要がない。この目的を達するために、このシステムは、互いに縦に一列に並んで作用することのできる複数の連続する排出路や流路を備えていても良い。したがって一連の排出路や流路が開放されても良く、その間に他の連続する排出路や流路が閉鎖されても良い。開放された連続路は、例えば蒸気などの流体を無機粒子に案内するために活動し、その後、それらを通過した後に、粒子から取り除かれる。適切なときに、粒子内に集められた濾過物質を有する無機粒子は、例えば濾過分離プロトコルにより清浄にすることができる。さらに、無機粒子は、それらの現在の位置に実質的にの起こっても良いし、または、それらは、粒子から濾過物質（単一および複数）を分離する前に（例えば、磁力、真空吸引力または重力により）異なる位置へと移動させられても良い。この段階で、開放された一連の排出路や流路は、閉鎖されても良いし、濾過プロセスが繰り返されるのに連れて、閉鎖された一連のものが開放されても良い。
【００３４】
この発明により予期される１つの限定されない実施例の濾過装置は、図１の概略図に説明されている。図１を参照すると、ハウジング（１）は、例えばオレオ物質のような濾過物質を保持している。ハウジング内で加熱されることにより、流体内（この場合、流れていく排気のストリーム内）の濾過物質が、ダクト（２）に入る。濾過物質はその後、例えばバルブにより、ダクト（３）または（４）へと選択的に流通させることができる。濾過物質は、無機粒子のネットワークを含む濾過媒体（５）または（６）へと入る。（図示されない）前フィルタが濾過媒体の前に位置付けられていても良い。
【００３５】
濾過物質は、排気が濾過媒体を通過するのに連れて、（図示されない）粒子の隙間や微細孔の中に集まる。その後、触媒反応器（９）に連通するダクト（７）または（８）内およびこれらを通過する。触媒反応器（９）を通過した後、排気は雰囲気（１０）中へと通風することができる。
【００３６】
濾過媒体は、（図示されない）電熱器に隣接して位置決めされても良く、活性化されたときに、この電熱器は濾過媒体の中の流体に熱を与えることができる。この熱は、例えばオレオ物質（図示されず）のような濾過物質を、必要に応じて排出することができる粒子から分離させるであろう。一般的には、熱分離プロセスは、装置が活動を停止するとき、または、流体の流れが他の濾過媒体に向かったときに発生する。
【００３７】
その他の実施形態が図２Ａ〜２Ｄに関連して示されている。図２Ａにおいて、ハウジング（１１）は例えばオレオ物質のような濾過物質を保持している。ハウジング内での加熱に基づいて、濾過物質がダクト（１２）内に入る。濾過物質はその後、濾過媒体（１６）へと入る。図２Ｄは切断線Ｉ−Ｉに沿って切断したろかばいたい１６の断面図を示している。図２Ｂに示す実施形態において、濾過物質はその後、例えばバルブ（１３）により、選択的にダクト（１４）またはダクト（１５）を通過することができ、その後、無機粒子のネットワークを含む濾過媒体（１６）または濾過媒体（１７）へと入る。（図示されない）前フィルタが濾過媒体の前に配置されていても良い。
【００３８】
その後、図２Ａおよび２Ｂの実施形態において、排気ガスがファン（１８）に流れ込んで排出口（１９）を介して大気中へと排出される。図２Ｃに示される実施形態において、排気は、ファン（１８）を通過する前に、まず触媒反応器（２０）内を通過する。
【００３９】
追加的な利点、特徴および変形は、この技術分野における熟練者に対して容易に生じるであろう。それゆえに、この発明は、より広い様相（アスペクト）において、この明細書に説明され図示された、特定の詳細な構成や代表的な装置などに限定されない。したがって、この明細書に添付された特許請求の範囲やその等価な構成により定義される一般的な発明的概念の精神や範囲から逸脱することなく、種々の変形が為されても良い。
【００４０】
この明細書の中および添付の特許請求の範囲の中で用いられているように、例えば定冠詞の“the”や不定冠詞の“a”および“an”は、単数または複数を内包可能である。この明細書中で引用された全ての書類はその全体を参考とすることによりこの明細書中に特に組み入れられるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の１つの実施形態による無機粒子の押し固められたベッドおよび通気システムを備える濾過装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の他の実施形態による無機粒子の押し固められたベッドおよび通気システムを備える濾過装置の構成をそれぞれ２Ａないし２Ｄにより示す説明図である。

Claims (29)

1. １つまたはそれ以上の濾過物質を流体から実質的に分離する方法であって、
   （ａ）多孔質無機粒子に関連して移動する前記流体に接触させるように前記粒子を配置するステップと、
   （ｂ）前記流体が前記多孔質無機粒子を少なくとも実質的に通過するに連れて、前記濾過物質が前記多孔質無機粒子内に集まるままにするまたは集まる原因となるステップと、
   を備える方法。
2. 前記多孔質無機粒子は、１つまたはそれ以上の濾過物質を流体から濾過するために最適なネットワークを形成するように配置されている請求項１に記載の方法。
3. 集めるステップが生じた後に、流体から前記多孔質無機粒子を分離することをさらに備える請求項２に記載の方法。
4. 前記多孔質無機粒子から前記濾過物質を実質的に除去し、または、清浄にすることをさらに備える請求項３に記載の方法。
5. 前記分離ステップの後に、前記多孔質無機粒子がステップ（ａ）および（ｂ）を再び繰り返す必要がある請求項４に記載の方法。
6. 前記分離ステップは、熱処理、溶媒抽出、洗浄剤による洗浄、遠心分離ステップ、およびこれらの結合したものよりなるグループから選択される請求項５に記載の方法。
7. 単一の多孔質無機粒子の寸法は、０．１〜４ｍｍのオーダである請求項１に記載の方法。
8. 単一の多孔質無機粒子の寸法は、４〜１００ｍｍよりも大きいオーダである請求項１に記載の方法。
9. 前記濾過物質はオレオ物質であり、移動流体は空気である請求項１に記載の方法。
10. 前記多孔質無機粒子は、球、ペレット、またはペレット状の形状またはこれらの組合せである請求項１に記載の方法。
11. １つまたはそれ以上の濾過物質を流体から実質的に分離する方法であって、
    （ａ）多孔質無機粒子に関連して移動する前記流体に接触させるように前記粒子のベッドを配置するステップと、
    （ｂ）前記流体が前記多孔質無機粒子のベッドを少なくとも実質的に通過するのに連れて、前記１つまたはそれ以上の濾過物質が前記多孔質無機粒子内に集まるままにするまたは集まる原因となるステップと、
    を備える方法。
12. ステップ（ｂ）の間に、前記ベッドを通過する流体の圧力の降下は、時間の１周期の間だけ実質的に一定のままである請求項１１に記載の方法。
13. 前記１またはそれ以上の濾過物質は親水性の物質を含むと共に、前記多孔質無機粒子はその微細孔の領域内の親水性の表面を含んでいる請求項１に記載の方法。
14. 前記多孔質無機粒子の前記表面および前記微細孔は、殺菌剤により被覆されまたは染み込まされている請求項１３に記載の方法。
15. 前記多孔質無機粒子内の前記微細孔の前記表面は、触媒により被覆されている請求項１に記載の方法。
16. 前記多孔質無機粒子内の前記微細孔の前記表面は、反応性化学薬品により被覆されている請求項１に記載の方法。
17. 多孔質無機粒子が１つまたはそれ以上の濾過物質を吸収している移動する流体から前記１つまたはそれ以上の濾過物質を分離するために設けられた前記多孔質無機粒子のベッドを備える濾過媒体。
18. 前記多孔質無機粒子は、前記多孔質無機粒子を分離ステップの対象にすることにより前記１つまたはそれ以上の濾過物質の実質的に全てを手放すと共に、前記多孔質無機粒子は前記分離ステップが生じた後に、前記１つまたはそれ以上の濾過物質を吸収する能力を維持する請求項１７に記載の濾過媒体。
19. 前記分離ステップは、熱処理、溶媒抽出、洗浄剤による洗浄、遠心分離およびこれらの結合よりなるグループから選択される請求項１８に記載の濾過媒体。
20. 単一の多孔質無機粒子の寸法は、０．１〜４ｍｍのオーダである請求項１７に記載の濾過媒体。
21. 単一の多孔質無機粒子の寸法は、４〜１００ｍｍよりも大きいオーダである請求項１７に記載の濾過媒体。
22. 前記多孔質無機粒子は、球、ペレット、またはペレット状の形状またはこれらの組合せである請求項１７に記載の濾過媒体。
23. 前記１つまたはそれ以上の濾過物質は、１つまたはそれ以上のオレオ物質を含む請求項１７に記載の濾過媒体。
24. 前記多孔質無機粒子はセラミックである請求項１７に記載の濾過媒体。
25. 前記多孔質無機粒子は金属である請求項１７に記載の濾過媒体。
26. 移動する流体から１つまたはそれ以上の濾過物質を実質的に分離するための装置であって、請求項１７に記載の濾過媒体と、多孔質の粒子を押し固めたベッドに関係して位置決めされたダクトと、を備え、前記移動する流体が、前記ベッドを通過する前に、前記ダクトを通過する装置。
27. さらに触媒反応器を備え、前記流体が、前記押し固められたベッドを通過した後に、前記触媒反応器を通過する請求項２６に記載の装置。
28. 前記触媒反応器および前記押し固められたベッドに結合された第１のダクトの延長部または第２のダクトをさらに備える請求項２７に記載の装置。
29. １つまたはそれ以上の濾過物質を流体から実質的に分離する方法であって、前記流体により多孔質無機粒子のグループを流動化させること、および、前記粒子内に前記濾過物質をそのまま放っておくこと、を備える方法。

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