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Title:
FILTER UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/033260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter unit (1) for filtering and treating a gas, such as an exhaust gas for example. The filter unit (1) has: a filter device (2) for filtering a gas, a catalyst (4) for treating the gas filtered by means of the filter device (2), an outlet (6), via which the gas treated by means of the catalyst (4) can be discharged out of the filter unit (1), and a support structure (8), on which the filter device (2) is arranged, wherein the support structure (8) delimits a chamber (81) in which the catalyst (4) is at least partly arranged. The invention additionally relates to a method for filtering and treating a gas by means of the filter unit (1) according to the invention.

Inventors:
LAUTENSCHLÄGER WERNER (CH)
Application Number:
PCT/EP2023/071671
Publication Date:
February 15, 2024
Filing Date:
August 04, 2023
Export Citation:
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Assignee:
MWS MIKROWELLEN SYSTEME VERTRIEBS GMBH (DE)
International Classes:
B01D53/82; B01D39/08; B01D46/00; B01D46/02; B01D46/10; B01D53/86
Foreign References:
JP2005246301A2005-09-15
US20040262217A12004-12-30
US20170232415A12017-08-17
US20190351402A12019-11-21
Attorney, Agent or Firm:
KIWIT, Benedikt (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Filtereinheit (i) zur Filterung und Behandlung eines Gases wie beispielsweise eines Abgases, aufweisend: - eine Filtervorrichtung (2) zur Filterung eines Gases, einen Katalysator (4) zur Behandlung des mit der Filtervorrichtung (2) gefilterten Gases, einen Auslass (6), über den das mit dem Katalysator (4) behandelte Gas aus der Filtereinheit (1) abführbar ist, und - eine Stützstruktur (8), auf der die Filtervorrichtung (2) angeordnet ist, wobei die Stützstruktur (8) einen Raum (81) begrenzt, in dem der Katalysator (4) zumindest teilweise angeordnet ist.

2. Filtereinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Filtervorrichtung (2) zumindest teilweise außerhalb des von der Stützstruktur (8) begrenzten Raums (81) angeordnet ist.

3. Filtereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Filtervorrichtung (2) an der Stützstruktur (8) befestigt ist.

4. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtervorrichtung (2) über Stoffschluss wie beispielsweise eine Verschweißung an der Stützstruktur (8) befestigt ist. 5. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die

Filtervorrichtung (2) flächenförmig ausgebildet ist und/oder eine oder mehrere Schichten (21, 22) aufweist, wobei vorzugsweise eine erste Schicht (21) eine höhere Filterfeinheit aufweist als eine zweite Schicht (22), wobei die erste Schicht (21) vorzugsweise stromabwärts der zweiten Schicht (22) vorgesehen ist.

6. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtervorrichtung (2) eine Zylinder- und/oder rohrförmige Form bildet.

7. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtervorrichtung (2) ein Gewebe aufweist oder aus diesem besteht, wobei das Gewebe vorzugsweise ein Mikrogewebe ist.

8. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtervorrichtung (2) ausgebildet ist, Partikel abzuscheiden, die jeweils einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 100 pm aufweisen, wobei der Durchmesser vorzugsweise ein aerodynamischer Durchmesser ist.

9. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtervorrichtung (2) Edelstahl aufweist.

10. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der von der Stützstruktur (8) begrenzte Raum (81) zum Großteil von dem Katalysator (4) ausgefüllt ist, wobei der Katalysator (4) vorzugsweise zumindest 75%, besonders bevorzugt zumindest 90% des von der Stützstruktur (8) begrenzten Raums (81) einnimmt. 11. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die

Stützstruktur (8) den Katalysator (4) geschlossen umgibt.

12. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstruktur (8) länglich und/oder rohrförmig ausgebildet ist.

13. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstruktur (8) eine Breite oder einen Durchmesser im Bereich von 50 bis 200 mm, vorzugsweise von 70 bis 150 mm, besonders bevorzugt von 90 bis 130 mm aufweist, wobei die Breite oder der Durchmesser der Stützstruktur (8) beispielsweise 120 mm beträgt.

14. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstruktur (8) mehrere Durchgangsöffnungen (85) aufweist, über die das Gas, vorzugsweise in einem durch die Filtervorrichtung (2) gefilterten Zustand, in den von der Stützstruktur (8) begrenzten Raum (81) eintreten kann.

15. Filtereinheit (1) nach Anspruch 14, wobei die Stützstruktur (8) eine Seitenwand (82) aufweist, an der die Filtervorrichtung (2) befestigt ist, wobei die Seitenwand (82) wenigstens einen Teil der Durchgangsöffnungen (85) aufweist, wobei die Stützstruktur (8) vorzugsweise einen Boden (83) aufweist, von dem sich die Seitenwand (82) erstreckt, wobei vorzugsweise der Boden (83) einen Teil der Durchgangsöffnungen (85) aufweist oder für ein mit der Filtereinheit (1) zu behandelndes Gas undurchlässig und/oder als Deckel ausgebildet ist. Filtereinheit (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Stützstruktur (8) ein Geflecht, ein Gewebe und/oder ein Gitter aufweist, um wenigstens einen Teil der Durchgangsöffnungen (85) zu bilden. Filtereinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei jede Durchgangsöffnung (85) durch einen Umriss wie beispielsweise einen mehreckigen oder runden Umriss begrenzt ist, wobei der größtmögliche Abstand zwischen zwei Punkten, die auf dem Umriss liegen, im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm liegt, oder wobei jede Durchgangsöffnung (85) jeweils einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm aufweist. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstruktur (8) aus Metall hergestellt ist. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Auslassleitung (61), die den Auslass (6) aufweist, wobei die Auslassleitung

(61) vorzugsweise ein Auslassrohr ist. Filtereinheit (1) nach Anspruch 19, wobei die Auslassleitung (61) einen Flansch

(62) aufweist, über den die Auslassleitung (61) an die Stützstruktur (8) befestigt ist, wobei der Flansch (62) vorzugsweise den von der Stützstruktur (8) begrenzten Raum (81) begrenzt, und/oder wobei vorzugsweise die Seitenwand (82) der Stützstruktur (8) eine Öffnung (84) definiert, die wenigstens teilweise von dem Flansch (62) abgedeckt ist. Filtereinheit (1) nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Auslassleitung (61), vorzugsweise der Flansch (62), über eine form- und/ oder kraftschlüssige Verbindung an der Stützstruktur (8) befestigt ist, wobei die form- und/oder kraftschlüssige Verbindung vorzugsweise eine Schraubverbindung aufweist. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Katalysator (4) ein vorzugsweise Zylinder- oder hülsenförmiges Gehäuse (41) aufweist, und wobei der Katalysator (4) vorzugsweise eine in dem Gehäuse (41) angeordnete Katalysatorfüllung (40) aufweist, wobei die Katalysatorfüllung (40) vorzugsweise ein Granulat aufweist und/ oder wenigstens teilweise kugelförmig vorgesehen ist. Filtereinheit (i) nach Anspruch 22, wobei das Gehäuse (41) einen Katalysatorboden (42) und eine Katalysatorseitenwand (43), die sich vom Katalysatorboden (42) erstreckt, aufweist, wobei das Gas vorzugsweise über den Katalysatorboden (42) dem Katalysator (4) zur Behandlung zuführbar ist. Filtereinheit (1) nach Anspruch 23, wobei die Katalysatorseitenwand (43) neben einer und/oder parallel zu einer Wand der Stützstruktur (8) verläuft, wobei die Wand beispielsweise die Seitenwand (82) der Stützstruktur (8) ist, und/oder wobei der Katalysatorboden (42) neben einer und/oder parallel zu einer weiteren Wand der Stützstruktur (8) verläuft, wobei die weitere Wand beispielsweise der Boden (83) der Stützstruktur ist. Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine weitere Filtervorrichtung wie beispielsweise ein Molekularsieb, wobei vorzugsweise die weitere Filtervorrichtung stromabwärts der Filtervorrichtung (2) und stromaufwärts des Katalysators (4) oder im Katalysator (4) vorgesehen und/oder in dem von der Stützstruktur (8) begrenzten Raum (81) angeordnet ist. Verfahren zum Filtern und Behandeln eines Gases wie beispielsweise eines Abgases, aufweisend die folgenden Schritte:

Vorsehen einer Filtereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - Filtern des Gases durch die Filtervorrichtung (2) der Filtereinheit (1),

Behandeln des gefilterten Gases durch den Katalysator (4) der Filtereinheit (1) und

Abführen des gefilterten und behandelten Gases aus der Filtereinheit (1) über den Auslass (6) der Filtereinheit (1).

Description:
Filtereinheit

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit und ein Verfahren zum Filtern und Behandeln eines Gases wie beispielsweise eines Abgases.

In Prozessen entstehen oft Nebenprodukte, die einen unerwünschten Einfluss auf die Umwelt (Menschen, Tiere, Pflanzen, Ökosysteme etc.) haben können. Vor allem in Prozessen, in denen eine Umwandlung von Energie erfolgt oder die eine Herstellung betreffen, können über Abgase unerwünschte Nebenprodukte (Feinstaub und/oder toxische Komponenten wie NO X , S0 2 , HCl) in die Umgebung freigesetzt werden, wo sie insbesondere auf die Gesundheit von Lebewesen, aber auch das Klima negativ einwirken.

Man ist also bestrebt, bei solchen Prozessen die Freisetzung der schädlichen, oft giftigen Nebenprodukte (Schadstoffe) in die Umgebung zu vermeiden. Dies ist jedoch nicht einfach, da die für den jeweiligen Prozess erforderlichen Anlagen oft eine aufwendige Nachrüstung oder sogar Neuentwicklung erfordern, damit die über Abgase erfolgende Freisetzung der Schadstoffe in die Umgebung reduziert ist. Sind Prozesse bereits mit entsprechenden Mittel ausgestattet, um eine solche Freisetzung von Schadstoffen in die Umgebung zu reduzieren, kann es vorkommen, dass der

Ausfall dieser Mittel zu einer aufwendigen Wartung und kompletten Unterbrechung des jeweiligen Prozesses führt, was beträchtliche wirtschaftliche Auswirkungen haben kann (Ausfall der Produktion, unterbrochene Energieumwandlung etc.). Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden, also insbesondere in technischen oder chemischen Prozessen die Freisetzung unerwünschter Nebenprodukte einfacher zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand und das Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Filtereinheit zur Filterung und Behandlung eines Gases wie beispielsweise eines Abgases. Die Filtereinheit weist auf: eine Filtervorrichtung zur Filterung eines Gases; einen Katalysator zur Behandlung des mit der Filtervorrichtung gefilterten Gases; einen Auslass, über den das mit dem Katalysator behandelte Gas aus der Filtereinheit abführbar ist; und eine Stützstruktur, auf der die Filtervorrichtung angeordnet ist, wobei die Stützstruktur einen Raum begrenzt, in dem der Katalysator zumindest teilweise angeordnet ist.

Die Filtereinheit stellt somit in einer einzigen Vorrichtung eine duale Reinigung über zwei Stufen bereit, nämlich über eine erste Stufe die Filterung des Gases (also die Abscheidung und Zurückhaltung bestimmter Partikel wie beispielsweise Feinstaub, die über das Gas transportiert werden) und über eine zweite Stufe die Behandlung des so gefilterten Gases mit dem Katalysator und damit zur weiteren Reduzierung von schädlichen (beispielsweise gasförmigen) Medien in dem Gas betrifft. Dadurch können Vorrichtungen oder Anlagen, beispielsweise Energieumwandlungsanlagen oder -komponenten (Kraftwerke, Verbrennungsanlagen, Biogasanlagen, Heizungen mit nachwachsenden Rohstoffen (zum Beispiel Holzpellets), Erdgasanlagen, Schornsteine etc.) oder Herstellungsanlagen (beispielsweise zur Zementproduktion), einfach mit der Filtereinheit ausgestattet oder nachgerüstet werden, um eine signifikante Reduktion der in dem jeweiligen Prozess in die Umgebung freigesetzten, insbesondere schädlichen Medien (Feinstaub, toxische Komponenten wie NO X , S0 2 , HCl etc.) zu erzielen. Insbesondere kann durch die zweistufige Reinigung der Filtereinheit ein Gas so gereinigt werden, dass es praktisch keine Feinstaubartikel und toxische Komponenten aufweist und damit sogar reiner als die Umgebungsluft ist.

Zudem wird durch die wenigstens teilweise Anordnung des Katalysators in dem durch die Stützstruktur begrenzten Raum und durch die Anordnung der Filtervorrichtung auf der Stützstruktur eine sehr kompakte Filtereinheit bereitgestellt. Dadurch ist es möglich, dass die Filtereinheit einfach an dem gewünschten Ort (beispielsweise an einem Abgas-Auslass wie einen Schornstein) vorgesehen werden kann. Auch kann die Filtereinheit durch ihre kompakte Ausgestaltung selbst an schwer zugänglichen Stellen zur Anwendung kommen, wodurch in sämtlichen Prozessen eine Reduktion von Partikeln (insbesondere Feinstaub) und sonstigen schädlichen (beispielsweise gasförmigen) Komponenten in besonderem Maße vereinfacht ist.

Die Filtervorrichtung kann zumindest teilweise außerhalb des von der Stützstruktur begrenzten Raums angeordnet sein. Dadurch kann eine Wartung (Austausch, Reinigung etc.) der Filtervorrichtung besonders einfach erfolgen, da insbesondere ein Zugriff auf den von der Stützstruktur begrenzten Raum nicht erforderlich ist, um die Filtervorrichtung zu warten. Auch kann somit die Filtervorrichtung bei der Herstellung der Filtereinheit einfach vorgesehen werden, beispielsweise indem die Stützstruktur von der Filtervorrichtung umwickelt wird. Vorzugsweise ist die Filtervorrichtung an der Stützstruktur befestigt. Dadurch ist besonders gut sichergestellt, dass die Filtervorrichtung bei einer mechanischen Belastung (beispielsweise aufgrund von Durchströmung, Transport oder sonstigen Einwirkungen) in einer definierten Lage relativ zu der Stützstruktur bleibt.

Die Filtervorrichtung kann über Stoffschluss wie beispielsweise eine Verschweißung (vorzugsweise eine Nano-Verschweißung und/oder eine Sinter-Verschweißung) an der Stützstruktur befestigt sein. Dadurch kann die Filtervorrichtung besonders einfach an der Stützstruktur befestigt werden, denn eine solche Befestigung kann beispielsweise über Berührungspunkte zwischen Stützstruktur und Filtervorrichtung erfolgen.

Außerdem kann eine solche Art der Befestigung besonders gut automatisiert werden, was Zeit und Kosten spart.

Die Filtervorrichtung kann flächenförmig ausgebildet sein und/oder eine oder mehrere Schichten aufweisen. Die Filtervorrichtung ist damit besonders platzsparend im der Filtereinheit vorgesehen und ferner einfach in dieser anordenbar. Auch können über die mehreren Schichten einfach unterschiedliche Funktionen (zum Beispiel Filterstufen) der Filtervorrichtung vorgesehen werden. Bevorzugt ist, wenn eine erste Schicht der Filtervorrichtung eine höhere Filterfeinheit aufweist als eine zweite Schicht der Filtervorrichtung, wobei die erste Schicht vorzugsweise stromabwärts der zweiten Schicht vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders gute Filterung durch die Filtervorrichtung erfolgen.

Die Filtervorrichtung bildet vorzugsweise Zylinder- und/oder rohrförmige Form. Das heißt, die eine oder mehreren Schichten, die die Filtervorrichtung aufweist, können (beispielsweise durch Anordnung auf der Stützstruktur oder Umwickeln der Stützstruktur) eine Form bilden, die einem Zylinder oder Rohr entspricht.

Die Filtervorrichtung kann ein Gewebe aufweisen oder aus diesem bestehen, wobei das Gewebe vorzugsweise ein Mikrogewebe ist. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Filterleistung und eine besonders vorteilhafte Eignung zur Anordnung der Filtervorrichtung auf der Stützstruktur, was Platz und Kosten einspart. Eine Filtervorrichtung kann durch ein besonders feinmaschiges Gewebe (beispielsweise ein Edelstahl-Verbundgewebe) eine besonders vorteilhafte Eignung zur Filterung bereitstellen. Die Filtervorrichtung kann ausgebildet sein, Partikel abzuscheiden, die jeweils einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 100 |iun aufweisen, wobei der Durchmesser vorzugsweise ein aerodynamischer Durchmesser ist. Vorzugsweise weist die Filtervorrichtung Edelstahl auf. Dadurch kann die Filtervorrichtung einerseits eine gute Filterung erzielen und andererseits einfach auf der Stützstruktur angeordnet werden. Zudem verleiht der Edelstahl der Filtervorrichtung eine resistentere Struktur, wodurch insbesondere eine hohe Filterleistung über einen längeren Zeitraum möglich ist. Der Edelstahl kann auf unterschiedliche Weise in der Filtervorrichtung vorgesehen sein. Bevorzugt ist, wenn der Edelstahl ein Edelstahlgewebe bildet, wobei die Filtervorrichtung das Edelstahlgewebe aufweist oder aus diesem besteht.

Der von der Stützstruktur begrenzte Raum kann zum Großteil (also zumindest zu 75 %) von dem Katalysator ausgefüllt sein. Mit anderen Worten kann die Stützstruktur zu einem Großteil an das Volumen, das den Katalysator begrenzt, angepasst sein. Die Filtereinheit ist somit besonders kompakt und platzsparend ausgebildet. Bevorzugt ist, wenn der Katalysator zumindest 50 %, besonders bevorzugt zumindest 90 % des von der Stützstruktur begrenzten Raums einnimmt.

Die Stützstruktur kann den Katalysator geschlossen umgeben. Dadurch ist der Katalysator innerhalb der Stützstruktur besonders platzsparend angeordnet. Auch kann die Struktur somit als eine Umhüllung des Katalysators dienen und damit den Katalysator beispielsweise auch vor äußerer mechanischer Beanspruchung (beispielsweise Stößen) schützen.

Die Stützstruktur kann länglich und/oder rohrförmig ausgebildet sein. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Katalysator sich wenigstens teilweise entlang der Achse der länglichen und/oder rohrförmigen Ausbildung der Struktur erstreckt. Dadurch kann insbesondere das durch die Filtervorrichtung bereits gefilterte Gas entlang eines besonders langen Wegs den Katalysator durchlaufen. Vorzugsweise erstreckt sich die Achse der länglichen und/ oder rohrförmigen Ausbildung der Stützstruktur durch den Auslass. Dadurch ist die Filtereinheit besonders kompakt ausgebildet. Bevorzugt ist, wenn die Stützstruktur eine Breite oder einen Durchmesser im Bereich von 50 bis 200 mm, vorzugsweise von 70 bis 150 mm, besonders bevorzugt von 90 bis 130 mm aufweist, wobei in einer Ausführungsform die Breite oder der Durchmesser der Stützstruktur beispielsweise 120 mm beträgt. Dadurch sind die Stützstruktur und die in deren Raum wenigstens teilweise angeordnete Filtervorrichtung besonders kompakt ausgebildet.

Die Stützstruktur kann mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen, über die das Gas, vorzugsweise in einem durch die Filtervorrichtung gefilterten Zustand, in den von der Stützstruktur begrenzten Raum eintreten kann. Die Stützstruktur stellt dadurch gleichzeitig einen Einlass bereit, über den das Gas, das durch die Filtervorrichtung gefiltert ist und anschließend durch den Katalysator behandelt werden soll, in den von der Stützstruktur begrenzten Raum eintreten kann. Die Filtereinheit ist damit besonders kompakt ausgebildet. Insbesondere können die Durchgangsöffnungen so vorgesehen sein, dass ein Gas über den gesamten Umfang der Stützstruktur (also rundum) von außerhalb der Filtereinheit in den von der Stützstruktur begrenzten Raum strömen und dabei die Filtervorrichtung durchlaufen kann. Die Stützstruktur kann eine Seitenwand aufweisen, an der die Filtervorrichtung befestigt ist, wobei die Seitenwand wenigstens einen Teil der Durchgangsöffnungen aufweist. Optional kann die Stützstruktur einen Boden aufweisen, von dem sich die Seitenwand weg erstreckt. Somit kann der von der Stützstruktur begrenzte Raum zum einen (seitlich) von der Seitenwand und zum anderen (von unten) durch den Boden begrenzt sein, wobei die Innenseiten dieser Wände auf die Filtervorrichtung gerichtet sind. Dadurch ist die Filtervorrichtung besonders kompakt relativ zu der Stützstruktur angeordnet. Der Boden kann einen (weiteren) Teil der Durchgangsöffnungen aufweisen. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Boden derart ausgebildet ist, dass er für ein mit der Filtereinheit zu behandelndes Gas undurchlässig und/ oder als Deckel ausgebildet ist, also insbesondere keine Durchgangsöffnung aufweist. Dadurch kann ein Gas in den von der Stützstruktur begrenzten Raum nur seitlich, nämlich über die Seitenwand, eintreten.

Die Stützstruktur kann ein Geflecht (Drahtgeflecht, Drehgeflecht etc.), ein Gewebe und/ oder ein Gitter aufweisen, um wenigstens einen Teil der Durchgangsöffnungen zu bilden. Dadurch können die Durchgangsöffnungen besonders einfach bereitgestellt werden. Zudem ist es beispielsweise denkbar, dass die entsprechenden Strukturen der Stützstruktur (die Strukturen weisen beispielsweise Stäbe auf und verlaufen vorzugsweise quer zueinander) zur Befestigung der Filtervorrichtung dienen. Weist die Stützstruktur ein Geflecht auf, bildet die Stützstruktur vorzugsweise ein Stützgeflecht. Jede Durchgangsöffnung kann durch einen Umriss wie beispielsweise einen mehreckigen (insbesondere viereckigen) oder runden (insbesondere elliptischen oder kreisrunden) Umriss begrenzt sein, wobei der größtmögliche Abstand zwischen zwei Punkten, die auf dem Umriss liegen (im Fall eines kreisrunden Umrisses entspricht dieser Abstand dem Durchmesser), im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm liegt. Sind die Durchgangsöffnungen jeweils kreisrund ausgebildet, kann jede Durchgangsöffnung einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm aufweisen. Durch solche Abstände bzw. Durchmesser kann ein Gas die Stützstruktur und damit die auf der Stützstruktur angeordnete Filtervorrichtung besonders gut durchströmen und gefiltert werden.

Die Stützstruktur kann aus Metall hergestellt sein. Dadurch kann die Stützstruktur einfach hergestellt werden und eine besonders gute Steifigkeit bereitstellen, wodurch insbesondere die Filtereinheit vor allem robust gegen äußere Einwirkungen (Schläge, Stöße etc.) ist.

Die Filtereinheit kann ferner eine Auslassleitung aufweisen, die den Auslass aufweist. Der Auslass kann somit besonders einfach vorgesehen und gewartet werden. Auch ist es mit der Auslassleitung einfach möglich, den Auslass mit weiteren Leitungen oder der Umgebung (nämlich indem der Auslass dann in die Umgebung hineinragt) zu verbinden. Bevorzugt ist, wenn die Auslassleitung ein Auslassrohr ist.

Die Auslassleitung kann einen Flansch aufweisen, über den die Auslassleitung an die Stützstruktur, insbesondere an einen Rand der Stützstruktur, befestigt ist. Dadurch kann die Auslassleitung einfach in der Filtereinheit vorgesehen werden, nämlich indem der Flansch lediglich auf der Struktur angeordnet und daraufhin an dieser befestigt wird. Der Flansch ist vorzugsweise so vorgesehen, dass er den von der Stützstruktur begrenzten Raum (wenigstens teilweise) begrenzt. Dadurch kann die Filtereinheit noch weiter in ihrer Größe reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Seitenwand (oder der zuvor erwähnte Rand) der Stützstruktur eine Öffnung definieren, die wenigstens teilweise von dem Flansch abgedeckt ist. Ist die Auslassleitung samt Flansch an der Stützstruktur befestigt, ist die Öffnung vorzugsweise bis auf eine Stelle, über die das mit dem Katalysator behandelte Gas aus dem Raum über die Öffnung in den Auslass bzw. die Auslassleitung strömt, durch den Flansch abgedeckt.

Die Auslassleitung, vorzugsweise der Flansch, kann über eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung an der Stützstruktur befestigt sein. Dadurch kann die Filtereinheit einfach demontiert werden, beispielsweise indem die form- und/oder kraftschlüssige Verbindung mit einem Werkzeug oder werkzeuglos gelöst wird; anschließend kann dann z.B. der Katalysator aus dem Raum, den die Stützstruktur begrenzt, entnommen oder herausgezogen werden. Durch eine solche Verbindung zwischen Auslassleitung und Stützstruktur kann eine Wartung der Filtereinheit ohne komplette Betriebsunterbrechung erfolgen, was bedeutet, dass beispielsweise ein Zugriff auf den Raum der Stützstruktur möglich ist, während weiterhin durch die Filtervorrichtung und den Katalysator eine Filterung beziehungsweise Behandlung des Gases erfolgen kann. Die form- und/oder kraftschlüssige Verbindung weist vorzugsweise eine Schraubverbindung auf. Durch Lösen der kraft- und/oder formschlüssige Verbindung kann ferner bewirkt werden, dass eine Komponente der Filtereinheit (Stützstruktur, Katalysator, Filtervorrichtung etc.) einfach als solche ausgetauscht werden kann. Der Katalysator kann ein vorzugsweise Zylinder- oder hülsenförmiges Gehäuse aufweisen. Dadurch kann der Katalysator in Form einer Kartusche („Katalysatorkartusche“) vorgesehen sein. In dem Gehäuse kann eine Katalysatorfüllung angeordnet sein, wobei die Katalysatorfüllung vorzugsweise ein Granulat aufweist und/oder wenigstens teilweise kugelförmig vorgesehen ist.

Das Gehäuse des Katalysators kann einen Katalysatorboden und eine Katalysatorseitenwand, die sich vom Katalysatorboden weg erstreckt, aufweisen. Der Katalysatorboden und die Katalysatorseitenwand begrenzen damit vorzugsweise einen Raum, in dem die Katalysatorfüllung angeordnet ist. Bevorzugt ist, wenn das (mit der Filtervorrichtung gefilterte) Gas über den Katalysatorboden dem Katalysator zur

Behandlung zuführbar ist. Somit kann besonders einfach sichergestellt werden, dass das zu behandelnde Gas den Katalysator entlang seiner gesamten Länge durchläuft und dadurch behandelt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gas vorzugsweise nur über den Katalysatorboden dem Katalysator zuführbar.

Die Katalysatorseitenwand kann neben und/oder parallel zu einer Wand (beispielsweise der Seitenwand) der Stützstruktur verlaufen. Dadurch ist Katalysator relativ zur Stützstruktur besonders platzsparend angeordnet, wodurch die Filtereinheit in ihrer Größe weiter reduziert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Katalysatorboden neben einer und/oder parallel zu einer (weiteren) Wand (beispielsweise dem Boden) der Stützstruktur verlaufen. Dadurch ergibt sich ebenfalls eine besonders platzsparende Anordnung der Stützstruktur und des Katalysators relativ zueinander. Die Filtereinheit kann ferner eine weitere Filtervorrichtung wie beispielsweise ein Molekularsieb aufweisen. Durch den Einsatz der weiteren Filtervorrichtung können auch (unerwünschte) Gase (wie beispielsweise C0 2 oder Flusssäuredämpfe, die bei der Verbrennung von Kunstostoffen wie PTFE und deren Derivate entstehen) aus dem

Gas bzw. der Gasmischung entfernt werden, wodurch das von der Filtereinheit über den Auslass abgegebene Gas besonders rein ist. Damit kann die Filtereinheit zum Beispiel in einem Beatmungssystem zur Anwendung kommen. Die weitere Filtervorrichtung kann stromabwärts der Filtervorrichtung und stromaufwärts des Katalysators oder im Katalysator vorgesehen und/ oder in dem von der Stützstruktur begrenzten Raum angeordnet sein. Die weitere Filtervorrichtung ist somit in der Filtereinheit besonders kompakt angeordnet.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Filtern und Behandeln eines Gases wie beispielsweise eines Abgases. Das Verfahren weist die folgenden (nacheinander ablaufenden) Schritte auf: Vorsehen einer Filtereinheit wie oben beschrieben; Filtern des Gases durch die Filtervorrichtung der Filtereinheit; Behandeln des gefilterten Gases durch den Katalysator der Filtereinheit; und Abführen des gefilterten und behandelten Gases aus der Filtereinheit über den Auslass der Filtereinheit.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit; und

Figur 2 ein vergrößertes Detail der in Figur 1 gezeigten Filtereinheit, wobei das Detail eine Seitenwand der Stützstruktur mit auf der Seitenwand angeordneter Filtervorrichtung zeigt.

Figur 1 zeigt eine Filtereinheit 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Filtereinheit 1 ist vorgesehen, um ein Gas zunächst zu filtern und dann zu behandeln. Das Gas entsteht beispielsweise als ein Nebenprodukt in einem Prozess, der beispielsweise ein Energieumwandlungsprozess und/ oder ein Herstellungsprozess ist.

Insbesondere kann das Gas ein Abgas, Rauch und/oder Luft sein. Das Gas kann vor allem (schädliche) Medien (Partikel, Gase etc.) aufweisen, die durch die Filtereinheit 1 dem Gas entnommen oder zumindest unschädlich gemacht werden sollen. Die Filtereinheit 1 weist eine Filtervorrichtung 2 auf. Die Filtervorrichtung 2 ist vorgesehen, um ein Gas, dessen Strömung in der Figur 1 mit den Pfeilen 3 angedeutet ist, zu filtern. Die Filtervorrichtung 2 ist insbesondere ausgebildet, Partikel bestimmter Größe zurückzuhalten, sodass das aus der Filtervorrichtung 2 ausströmende Gas im Vergleich zu dem in die Filtervorrichtung 2 einströmenden Gas weniger Partikel wie beispielsweise Feinstaub aufweist. Bevorzugt ist, wenn die Filtervorrichtung 2 ausgebildet ist, Partikel abzuscheiden, die jeweils einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 100 pm aufweisen; der Durchmesser ist dabei vorzugsweise ein aerodynamischer Durchmesser. Die aus dem Gas gefilterten Partikel sammeln sich dann auf und/ oder in dem Filter 2 an, wo sie dann entfernt werden können.

Die Filtervorrichtung 2 ist nicht auf eine bestimmte Ausgestaltung beschränkt. Bevorzugt ist die Filtervorrichtung 2 flächenförmig ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass die Filtervorrichtung 2 entlang ihrer Ausdehnungsrichtung zur Bildung der Flächenform eine konstante Dicke aufweisen kann. In Figur 2 ist beispielhaft eine bevorzugte Ausgestaltung der Filtervorrichtung 2 vergrößert dargestellt. Erkennbar ist, dass die Filtervorrichtung 2 mehrere, insbesondere zwei Schichten 21, 22 aufweisen oder aus diesen bestehen kann. Mehrere Schichten oder ein mehrlagiger Aufbau der Filtervorrichtung 2 sind insbesondere von Vorteil, um eine hohe Filterleistung zu erzielen. Die Schichten 21, 22 können unterschiedliche Filterfeinheiten aufweisen. Die erste Schicht 21 kann stromabwärts der zweiten Schicht 22 vorgesehen sein und außerdem eine höhere Filterfeinheit aufweist als die zweite Schicht 22. Dadurch kann eine besonders hohe Filterleistung der Filtervorrichtung 2 erzielt werden. Die erste Schicht 21 kann eine Mikrogewebeschicht sein, beispielsweise mit einer Maschenweite von 10 bis 200 pm, vorzugsweise von 10 bis 100 pm, besonders bevorzugt von 25 bis 50 pm. Die zweite Schicht 22 kann ein gröberes Abscheidungsgeflecht sein und/oder eine gröbere Maschenweite aufweisen, vorzugsweist derart, dass wenigstens Feinstaubpartikel abgeschieden werden können.

Die Filtervorrichtung 2, insbesondere deren Schichten 21, 22, kann ein Gewebe aufweisen oder aus diesem bestehen. Bevorzugt ist, wenn die Schichten 21, 22 jeweils aus einem Gewebe bestehen. Das Gewebe kann ein Mikrogewebe sein. Das Mikrogewebe bildet vorzugsweise Durchlassöffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 10 bis 100 pm, vorzugsweise 25 bis 50 pm. Die Filtervorrichtung 2 ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt. Die Filtervorrichtung 2 kann aus einem Material oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise weist die Filtervorrichtung 2 Edelstahl auf.

Die Filtereinheit 1 weist ferner einen Katalysator 4 auf. In Bezug auf die Strömung eines Gases, das die Filtereinheit 1 zur Filterung und Behandlung durchläuft, ist der Katalysator 4 stromabwärts der Filtervorrichtung 2 angeordnet. Dadurch kann mit dem Katalysator 4 das mit der Filtervorrichtung 2 gefilterte Gas (also das Gas, das aus der Filtervorrichtung 2 ausströmt) behandelt werden. In Figur 1 ist das aus der Filtervorrichtung 2 ausströmende und anschließend in den Katalysator 4 einströmende Gas mit dem Pfeil 5 angedeutet. Der Katalysator 4 behandelt das Gas, indem der Katalysator 4 bestimmte in dem zu behandelnden Gas enthaltene Medien (beispielsweise gasförmige) derart umsetzt, dass sie für die Umwelt (lebende Organismen, Pflanzen, Ökosysteme etc.) nicht schädlich, insbesondere nicht toxisch sind. Enthält das durch die Filtervorrichtung 2 gefilterte Gas beispielsweise noch das gasförmige Produkt NO X , so setzt der Katalysator 4 dieses NO X zu nicht toxischem Stickstoff (N 2 ) um. Durch den Katalysator 4 erfolgt folglich eine katalytische beziehungsweise adsorptive Reinigung des Gases.

Der Katalysator 4 kann ein vorzugsweise Zylinder- oder hülsenförmiges Gehäuse 41 aufweisen, in dem vorzugsweise eine Katalysatorfüllung 40 vorgesehen ist. Das Gehäuse 41 ist vorzugsweise aus Stahl und/oder einem sonstigen hochwertigem resistenten Material hergestellt. Die Katalysatorfüllung 40 ist ausgebildet, die in dem zu behandelnde Gas vorgesehenen schädlichen Medien (Schadstoffe wie beispielsweise Verbrennungsschadstoffe) durch chemische Umwandlung in ungiftige Stoffe (zum Beispiel C0 2 , H 2 0 und N 2 ) umzusetzen. Eine solche Umsetzung kann beispielsweise durch Oxidation oder Reduktion erfolgen. Die Katalysatorfüllung 40 ist vorzugsweise in Form eines Granulats und/oder in Form von Kugeln vorgesehen. Zusätzlich kann der Katalysator 4 eingerichtet sein, Gase (HCl, S0 2 etc.) zu neutralisieren (z.B. als Salz) und zurückzuhalten. Die so neutralisierten Gase sind dann beispielsweise in Form eines Salzes oder einer anderen, vorzugsweise festen Substanz in dem Katalysator 4 zurückgehalten, wodurch sie nicht in die Umgebung entweichen können. Der Katalysator 4 bildet dadurch einen sogenannten „chemischen Schwamm“. Das Gehäuse 41 kann einen Katalysatorboden 42 aufweisen, der vorzugsweise schalenförmig ausgebildet ist. Über den Katalysatorboden 42 erfolgt vorzugsweise der Eintritt des Gases in den Katalysator 4, um dieses Gas in dem Katalysator 4 entsprechend zu behandeln. Hierfür kann der Katalysatorboden 42 mit mehreren Durchgangsöffnungen und/oder als Siebboden ausgebildet sein. Der Katalysatorboden 42 kann also perforiert sein. Insbesondere kann für einen vorteilhaften Eintritt des zu behandelnden Gases in den Katalysator 4 vorgesehen sein, dass der Katalysatorboden 42 in Form eines (insbesondere grobmaschigen) Netzes vorgesehen ist. Das Gehäuse 41 weist vorzugsweise eine Seitenwand 43 auf, die sich von dem Katalysatorboden 42 weg erstreckt. Über die Seitenwand 43 erfolgt vorzugsweise kein Gaseintritt in den Katalysator 4, sodass ein Gaseintritt in den Katalysator 4 vorzugsweise nur über den Katalysatorboden 42 erfolgen kann. Die Seitenwand 43 umgibt die Katalysatorfüllung 40 vorzugsweise umlaufend geschlossen. Zum Beispiel kann die Seitenwand 43 einen Zylinder oder ein Rohr bilden.

Das Gehäuse 41 kann ferner ein Oberteil 44 aufweisen, über das das mit dem Katalysator behandelte Gas aus dem Katalysator 4 austreten kann. Das Oberteil 44 ist vorzugsweise über die Seitenwand 43 mit dem Katalysatorboden 42 verbunden. Das

Oberteil 44 weist vorzugsweise mehrere Durchgangsöffnungen auf, über die das behandelte Gas aus dem Katalysator 4 ausströmen kann. Bevorzugt ist, wenn die Katalysatorfüllung 40 sich zwischen Katalysatorboden 42 und Oberteil 44 erstreckt und/oder einen zwischen diesen Teilen 42, 44 definierten Raum vorzugsweise vollständig ausfüllt. Der Katalysatorboden 42, die Seitenwand 43 und das Oberteil 44 begrenzen vorzugsweise einen Raum, in dem die Katalysatorfüllung 40 vorgesehen ist.

Die Filtereinheit 1 weist ferner einen Auslass 6 auf, über den das durch den Katalysator 4 behandelte Gas aus der Filtereinheit 1 abführbar ist. Der aus dem Auslass 6 und damit aus der Filtereinheit 1 in die Umgebung U austretende Strom des sowohl gefilterten als auch behandelten (und damit besonders reinen) Gases ist in der Figur 1 mit dem Pfeil 7 angedeutet. Der Auslass 6 ist vorzugsweise so vorgesehen, dass das aus dem Oberteil 44 ausströmende und durch den Katalysator 4 behandelte Gas direkt oder indirekt in den Auslass 6 eintreten kann. Ein indirekter Eintritt kann beispielsweise erfolgen, indem das aus dem Oberteil 44 strömende Gas über einen Zwischenraum, der zwischen Oberteil 44 und Auslass 6 gebildet ist, in den Auslass 6 eintritt. Bevorzugt ist, wenn die Richtung der Strömung des aus dem Oberteil 44 strömenden Gases wenigstens teilweise parallel zu der Richtung der Strömung des aus dem Auslass 6 strömenden Gases (siehe Pfeil 7) ist. Dadurch sind Katalysator 4 und Auslass 6 besonders platzsparend zueinander angeordnet.

Die Filtereinheit 1 kann eine Auslassleitung 61 aufweisen, die den Auslass 6 aufweist.

Die Auslassleitung 61 kann als Anschluss zur Verbindung mit einer weiteren Leitung dienen oder in die Umgebung U hineinragen. Die Auslassleitung 61 kann einen Befestigungsbereich aufweisen, an dem die weitere Leitung befestigt werden kann. Die Auslassleitung 61 kann so ausgebildet sein, dass sie eine definierte Richtung der Strömung des aus dem Auslass 6 und damit aus der Filtereinheit i austretenden Gases einstellt. Vorzugsweise ist die Auslassleitung 61 ein Auslassrohr.

Die Filtereinheit 1 weist ferner eine Stützstruktur (d.h. eine Trägerstruktur) 8 auf, auf der wenigstens die Filtervorrichtung 2 angeordnet ist. Über die Stützstruktur 8 wird die Filtervorrichtung 2 also wenigstens gehalten, sodass die Filtervorrichtung 2 insbesondere eine definierte Lage relativ zur Stützstruktur 8 und damit zum Katalysator 4 hat. Insbesondere ist die Filtervorrichtung 2 über die Stützstruktur 8 verliersicher gehalten, sodass insbesondere ein störungsfreier Betrieb der Filtervorrichtung 2 innerhalb der Filtereinheit 1 möglich ist. Die Filtervorrichtung 2 ist vorzugsweise an der Stützstruktur 8 befestigt, beispielsweise über Stoffschluss. Die Befestigung über Stoffschluss kann über eine Verschweißung erfolgen, vorzugsweise über mehrere Punkte und/oder Linien. Die Verschweißung kann eine Nano- Verschweißung sein. In anderen Ausführungsformen kann die Filtervorrichtung 2 auch über Kraft- und/oder Formschluss an der Stützstruktur 8 befestigt sein. Die Stützstruktur 8 definiert oder begrenzt einen Raum 81, in dem der Katalysator 4 zumindest teilweise angeordnet ist. Dadurch ist der Katalysator 4 innerhalb der Filtereinheit 1 integriert und somit besonders platzsparend angeordnet. Die Stützstruktur 8 kann eine Seitenwand 82 aufweisen, an der die Filtervorrichtung 2 befestigt ist und die den Raum 81 seitlich begrenzt. Die Stützstruktur 8 kann ferner einen Boden 83 aufweisen, von dem sich die Seitenwand 82 erstreckt. Der Boden 83 begrenzt den Raum 81 vorzugsweise von unten, das heißt, der Raum 81 erstreckt sich vorzugsweise zwischen dem Boden 83 und dem Auslass 6. Die Seitenwand 82 definiert vorzugsweise eine Öffnung 84, über die ein Zugriff auf den Raum 81 erfolgen kann. Zum Beispiel kann über die Öffnung 84 der Katalysator 4 zumindest teilweise in dem Raum 81 angeordnet werden. In einem montierten Zustand des Katalysators 4 kann sich der Katalysator 4 durch die Öffnung 84 erstrecken und damit bei Blick auf die Seitenwand 82 über diese hinausragen. Ein Teil des Katalysators 4, nämlich der aus der Öffnung 84 hervorstehende Teil, kann dadurch außerhalb des Raums 81 vorgesehen sein, wohingegen der übrige Teil des Katalysators 4 komplett in dem Raum 81 angeordnet ist. Alternativ kann es auch möglich sein, dass der Katalysator 4 mit seiner Gesamtheit - also komplett - in dem Raum 81 angeordnet ist. Die Stützstruktur 8 umgibt den Katalysator 4 vorzugsweise geschlossen. Hierfür kann die Struktur 8 wenigstens teilweise in Form eines Rohrs ausgebildet sein und/oder die Seitenwand 82 den Katalysator 4 (in einer Schnittansicht gesehen) geschlossen umlaufen. Wie in der Figur 1 erkennbar, kann die Stützstruktur 8 länglich ausgebildet sein und damit einen entsprechend länglichen Raum 81 bilden, in dem sich der

Katalysator 4 in entsprechender Weise länglich erstrecken kann. Die Struktur 8 kann einen runden (kreisrunden, elliptischen etc.) oder mehreckigen (viereckigen, rechteckigen, quadratischen etc.) Querschnitt aufweisen. Die Breite oder der Durchmesser der Stützstruktur 8 kann dabei in einem Bereich von 50 bis 200 mm, vorzugsweise von 70 bis 150 mm, besonders bevorzugt von 90 bis 130 mm liegen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat die Stützstruktur 8 eine Breite oder einen Durchmesser von 120 mm +/- 10 mm.

Der Katalysator 4 kann in dem Raum 81 derart angeordnet sein, dass der Katalysator 4 (also insbesondere das von dem Katalysatorgehäuse 41 definierte Volumen) zum

Großteil den Raum 81 ausfüllt, vorzugsweise zumindest zu 75 %, besonders bevorzugt zu zumindest 90 %. Ist der Katalysator 4 wenigstens teilweise in dem Raum 81 angeordnet, kann ein Zwischenraum 81.1, 81.2 zwischen Katalysator 4 und Stützstruktur 8 gebildet sein. Der Zwischenraum kann einen ersten Zwischenraum 81.1 und einen zweiten Zwischenraum 81.2 aufweisen. Der erste Zwischenraum 81.1 kann ringförmig ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Ringes, der eine mehreckige oder runde (vorzugsweise kreisrunde) Form aufweist. Der erste Zwischenraum 81.1 wird seitlich vorzugsweise wenigstens von der Seitenwand 43 (und vorzugsweise von einem seitlichen Teil des Bodens 42) des Katalysators 4 und der Seitenwand 82 der Stützstruktur 8 begrenzt. Der zweite Zwischenraum 81.2 kann eine

Form aufweisen, die nicht einem Ring entspricht. Der Zwischenraum 81.2 erstreckt sich vorzugsweise zwischen dem Boden 42 des Katalysators 4 und dem Boden 83 der Struktur 8. Anders gesagt kann der Zwischenraum 81.2 oben durch den Boden 42 und unten durch den Boden 83 begrenzt sein. Die Zwischenräume 81.1, 81.2 sind vorzugsweise fluidisch miteinander verbunden.

Wie in Figur 1 erkennbar, kann die Katalysatorseitenwand 43 neben der und parallel zur Seitenwand 82 der Stützstruktur 8 verlaufen, um dadurch vorzugsweise den Zwischenraum 81.1 zu bilden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Zwischenraum 81.1 gebildet wird, indem die Katalysatorseitenwand 43 zwar neben der Seitenwand 82 verläuft, aber nicht parallel, sondern beispielsweise schräg zu dieser. Wie in der Figur 1 ebenfalls erkennbar, kann der Katalysatorboden 42 neben dem und parallel zum Boden 83 der Stützstruktur 8 verlaufen, um vorzugsweise den Zwischenraum 81.2 zu bilden. Der Zwischenraum 81.2 kann jedoch auch gebildet werden, indem der Katalysatorboden 42 zwar neben dem Boden 83 verläuft, aber nicht parallel, sondern beispielsweise schräg zu diesem. Die Auslassleitung 61, die den Auslass 6 aufweist, kann einen Flansch 62 aufweisen, über den die Auslassleitung 61 und damit der Auslass 6 an die Stützstruktur 8 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt dabei vorzugsweise über eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Schraubverbindung oder eine Schnellkupplung. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise über ein Befestigungsmittel 63, das vorzugsweise die form- und/ oder kraftschlüssige Verbindung zwischen

Flansch 62 und Stützstruktur 8, beispielsweise der Seitenwand 82 (insbesondere dem freien Ende der Seitenwand 82, das die Öffnung 84 definiert), bereitstellt. Das Befestigungsmittel 63 ist vorzugsweise eingerichtet, den Flansch 62 mit einem Werkzeug (Schraubendreher etc.) oder werkzeuglos (z.B. indem das Befestigungsmittel 63 einen Hebel zum wahlweisen Lösen oder Bereitstellen der Verbindung mit der Stützstruktur 8 aufweist) an der Stützstruktur 8 zu befestigen. Vorzugsweise weist das Befestigungsmittel 63 auf: einen ersten Bereich, an dem der Flansch 62 vorgesehen ist (vorzugsweise lösbar, beispielsweise über Kraft- und/ oder Formschluss, insbesondere über eine Schraubverbindung), und einen zweiten Bereich, an dem die Stützstruktur 8 über ihre Seitenwand 82 vorgesehen ist (vorzugsweise unlösbar, beispielsweise über einen Stoffschluss, insbesondere über eine Schweißverbindung). Das Befestigungsmittel 63 kann einen Bereich aufweisen, an dem der Katalysator 4, vorzugsweise dessen Seitenwand 43, angeordnet und vorzugsweise befestigt ist, insbesondere über Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss. Dieser Bereich kann ein nach innen gerichteter (also z.B. in Richtung der Längsachse des Katalysators 4 gerichteter) Bereich sein.

Der Flansch 62 ist vorzugsweise so vorgesehen, dass er den Raum 81 begrenzt, vorzugsweise an einem oberen Ende der Stützstruktur 8, und/oder die Öffnung 84 teilweise abdeckt, sodass ein Austritt aus der Öffnung 84 in die Umgebung U nur über den Auslass 6 erfolgen kann. Der Flansch 62 weist auf seiner zum Raum 81 gerichteten Seite (Innenseite) 64 vorzugsweise einen Bereich auf, an dem der Katalysator 4 (vorzugsweise über seine Seitenwand 43) vorgesehen und beispielsweise auch befestigt sein kann, insbesondere über Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss. Insbesondere kann der Katalysator 4 in die Seite 64 eingesteckt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Katalysator 4 (beispielsweise über seine Seitenwand 43) an dem Befestigungsmittel 63 vorgesehen und vorzugsweise befestigt sein, insbesondere über Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss. Durch Lösen und anschließendes Entfernen des Flanschs 62 von der Stützstruktur 8 kann es insbesondere möglich sein, dass gleichzeitig der Katalysator 4 aus dem Raum 81 entnommen wird. Es kann alternativ aber auch vorgesehen sein, dass durch Abnahme des Flanschs 62 der Katalysator 4 bezüglich der Stützstruktur 8 weiterhin befestigt ist (beispielsweise über das Befestigungsmittel 63), um dadurch zum Beispiel eine Wartung (Reparatur, Entnahme etc.) an dem Katalysator 4 durchzuführen.

Bevorzugt ist, wenn die Filtervorrichtung 2 außerhalb des von der Stützstruktur 8 begrenzten Raums 81 angeordneten ist, wie beispielhaft in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Dadurch kann die Filtervorrichtung 2 einfach gewartet (gereinigt, ausgetauscht etc.) werden, ohne dass die Filtereinheit 1 demontiert, also insbesondere der Auslass 6 und/oder Katalysator 4 relativ zu der Stützstruktur 8 bewegt werden muss, um einen Zugriff auf die Filtervorrichtung 2 zu erhalten. Außerdem kann somit die Filtervorrichtung 2 in einem Herstellungsverfahren einfach vorgesehen werden, beispielsweise indem die Stützstruktur 8 von der Filtervorrichtung 2 umwickelt wird.

Das Gas, das aus der Filtervorrichtung 2 ausströmt und damit gefiltert ist, kann auf unterschiedliche Weise in Richtung des stromabwärts vorgesehenen Katalysators 4 strömen. Eine Möglichkeit hierfür ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Erkennbar ist, dass die Stützstruktur 8 mehrere Durchgangsöffnungen 85 aufweist, über die das Gas in einem durch die Filtervorrichtung 2 gefilterten Zustand in den von der Stützstruktur 8 begrenzten Raum 81 eintreten kann. Die Durchgangsöffnungen 85 sind vorzugsweise so vorgesehen, dass sie in den ersten Zwischenraum 81.1 und/oder den zweiten Zwischenraum 81.2 münden. Die Seitenwand 82 kann die Durchgangsöffnungen 85 aufweisen, beispielsweise indem Letztere gleichmäßig über die Fläche (vorzugsweise die gesamte Fläche) der Seitenwand 82 verteilt sind. Der Boden 83 weist vorzugsweise keine Durchgangsöffnungen 85 auf und ist dadurch für ein Gas undurchlässig und/oder als Deckel ausgebildet. In anderen Ausführungsform kann auch der Boden 83 einen Teil der Durchgangsöffnungen 85 aufweisen. Dann ist vorzugsweise die Filtervorrichtung 2 auch auf dem Boden 83 angeordnet und an diesem vorzugsweise befestigt.

Die Durchgangsöffnungen 85 können auf unterschiedliche Weise vorgesehen sein. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, kann die Stützstruktur 8 beispielsweise ein Geflecht, ein Gewebe und/oder ein Gitter (Raster) aufweisen, um wenigstens einen Teil der Durchgangsöffnungen 85 zu bilden. Es kann vorgesehen sein, dass die Seitenwand 82 das Geflecht, das Gewebe und/oder das Gitter bildet. Wie in der Figur 2 dargestellt, können die Strukturen, die das Geflecht, das Gewebe und/oder das Gitter bilden - also insbesondere (linienförmige) Strukturen, die quer zueinander verlaufen Bereiche aufweisen, an denen die Filtervorrichtung 2 befestigt ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass diese Strukturen die linien- oder punktförmigen Kontaktbereiche zwischen Stützstruktur 8 und Filtervorrichtung 2 aufweisen, über die die Filtervorrichtung 2 mittels Stoffschluss an der Stützstruktur 8 befestigt ist.

Die Durchgangsöffnungen 85 haben vorzugsweise jeweils eine definierte Größe. Zum Beispiel liegt der größtmögliche Abstand zwischen zwei Punkten, die auf einem eine Durchgangsöffnung 85 begrenzenden (mehreckigen, kreisrunden etc.) Umriss liegen, im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm. Sind die Durchgangsöffnungen 85 jeweils kreisförmig ausgebildet, liegt ihr jeweiliger Durchmesser vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm. Die Stützstruktur 8 ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt. Die Stützstruktur 8 kann aus nur einem Material oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise ist die Stützstruktur 8 aus Metall hergestellt. Die Herstellung der Stützstruktur 8 kann beispielsweise erfolgen, indem der Boden 83 an die Seitenwand 82 über Stoffschluss wie beispielsweise eine Verschweißung befestigt wird.

Die Filtereinheit 1 kann ferner eine weitere Filtervorrichtung (nicht dargestellt) wie beispielsweise ein Molekularsieb aufweisen, die vorzugsweise stromabwärts der Filtervorrichtung 2 und stromaufwärts des Katalysators 4, beispielsweise in dem Raum 81, oder im Katalysator 4, beispielsweise in dem Raum für die Katalysatorfüllung 40, vorgesehen ist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die weitere Filtervorrichtung stromabwärts des Katalysators 4 vorgesehen ist. Das aus dem Auslass 6 strömende Gas ist dadurch zum einen durch die Filtervorrichtung 2 gefiltert und durch den Katalysator 4 behandelt und zum anderen durch die weitere Filtervorrichtung noch weiter gefiltert. In der Filterstufe, die durch die weitere Filtervorrichtung bereitgestellt ist, kann beispielsweise eine Filterung von bestimmten Gasen (z.B. C0 2 ) erfolgen.

Mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Filtereinheit 1 kann eine Filterung und Behandlung eines Gases (beispielsweise eines Abgases) wie folgt erfolgen. Ein Gas tritt zunächst in die Filtervorrichtung 2 ein (siehe Pfeile 3), wo es gefiltert wird und dadurch bestimmte Partikel (Feinstaub etc.) aus dem Gas abgeschieden und zurückgehalten werden („Siebwirkung“). Anschließend, im gefilterten und damit vorgereinigten Zustand - in diesem Zustand kann das Gas noch gasförmige Produkte wie Stickstoff (N 2 ) beinhalten tritt das Gas über die Durchgangsöffnungen 85 in den Zwischenraum 81.1 und/oder Zwischenraum 81.2 ein. Das in den Zwischenraum 81.1 eingetretene Gas strömt dann entlang den Seitenwänden 43, 82 in Richtung des Katalysatoreinlasses bzw. Katalysatorbodens 42, wo es in den Katalysator 4 zur Behandlung eintritt. Das gefilterte Gas, das über die Durchgangsöffnungen 85 direkt in den Zwischenraum 81.2 eintritt, kann direkt in den Katalysator 4 eintreten, nämlich nur über einen durch den Zwischenraum 81.2 verlaufenden Weg. In dem Katalysator 4 eingetreten, durchläuft das Gas den Katalysator 4 vorzugsweise entlang seiner gesamten Länge, um dadurch über eine möglichst große Oberfläche behandelt zu werden, also bestimmte Medien (Schadstoffe wie NOx) in dem durch die Filtervorrichtung 2 gefilterten Gas möglichst vollständig umzusetzen. Anschließend strömt das behandelte Gas aus dem Katalysator 4 beispielsweise über das Oberteil 44 aus und tritt dabei über den Auslass 6 in die Umgebung U ein. Dort ist das Gas dann sowohl gefiltert als auch behandelt und stellt damit keine oder zumindest eine erheblich reduzierte Gefahr für die Umgebung U dar.

Die Reinigung der Filtervorrichtung 2 kann durch Erhöhung des Drucks in dem Raum 81 erfolgen. Durch den so entstehenden Überdruck erfolgt über die Filtervorrichtung 2 ein Druckausgleich zwischen dem Raum 81 und dem Äußeren seitlich der

Filtervorrichtung 2, wodurch die in der Filtervorrichtung 2 gesammelten Partikel aus der Filtervorrichtung 2 entfernt werden können. Die Erhöhung des Drucks in dem Raum 81 erfolgt vorzugsweise über den Auslass 6 oder einen Einlass (nicht dargestellt; z.B. weist der Flansch 62 den Einlass auf), beispielsweise indem ein Fluid (Umgebungsluft etc.) dem Raum 81 zugeführt wird. In einer Ausführungsform weist die Filtereinheit 1 eine Strömungseinrichtung auf, um das Fluid dem Raum 81 zuzuführen und damit in diesem den Druck zu erhöhen.

Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Merkmale beschränkt, insbesondere lassen sich die zuvor beschriebenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombinieren.