WO1997040265A1 - Process and device for treating waste gas - Google Patents
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- WO1997040265A1 WO1997040265A1 PCT/EP1997/002070 EP9702070W WO9740265A1 WO 1997040265 A1 WO1997040265 A1 WO 1997040265A1 EP 9702070 W EP9702070 W EP 9702070W WO 9740265 A1 WO9740265 A1 WO 9740265A1
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- B01D53/323—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00 by electrostatic effects or by high-voltage electric fields
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- B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
- B01D2259/818—Employing electrical discharges or the generation of a plasma
Definitions
- the invention relates to a method for treating exhaust gas according to the preamble of claim 1 and a device for treating exhaust gas, in particular for carrying out the method according to the preamble of claim 1 1.
- the invention is used in all areas of technology in which flowing Exhaust gases to reduce pollutants have to be subjected to post-treatment, for example in automotive technology, in power plants or waste incineration plants.
- Incoherent plasma radiation sources "; Ratio DPG (VI 31 (1996) 701, M. Neiger.” Incoherent plasma radiation sources, “lecture. , DPG spring conference Plasma physics, Rostock, March 21, 1996.). Further positive effects are expected from the interaction of molecules or radicals from the discharge with water or oil mist (cluster) and with particles in the exhaust gas (A. Czernichowski in: Workshop on Plasma Based Environmental Technologies; Berlin, December 7th) 1995.). Due to the flow profile and temperature profile as well as diffusion, however, a smaller concentration of these reactive centers is rather present in the narrow, particularly reactive area.
- the type of discharge used for a corona discharge with a sharp-edged inner electrode, long distances and a pulsed power supply is significantly less efficient than the barrier discharge proposed here because of the strongly inhomogeneous electric field and the switching losses in the supply device.
- DeNOx catalysts for the selective reduction of nitrogen oxides in oxygen-containing exhaust gas are also under development (G. Lepperhoff: “NOx reduction in DeNOx catalysts due to hydrocarbons in the exhaust gas from gasoline engines” in: Technische Aka ⁇ demie; Esslingen, 8. / December 9, 1994.), in which the addition of a chemical reducing agent to the exhaust gas is required in order to achieve good degrees of conversion.
- Ammonia, urea or fuel, ie unburned hydrocarbons are proposed as reducing agents.
- these additives could also be used in combination with barrier discharges to increase efficiency.
- the expense of maintaining an exact dosage and the possible drastic increase in emissions in the case of imprecise regulation in transient operation are disadvantageous.
- a device for plasma chemical conversion in which specific configurations for cooling the discharge medium are used, can be found in WO 94/23185 A1.
- the temperature range of the equivalent of 65-150 ° C appears to be in a thermodynamically sensible, but hardly maintainable (full load!) Range.
- the arc discharge as a thermal gas discharge heats electrons, ions and neutral particles equally to several thousand degrees, which already makes the proposed good heat dissipation through the wall necessary to prevent premature thermal destruction of the reactor.
- a possible improvement in efficiency due to the lower operating temperature becomes an academic question in view of the wasted energy expenditure for heating the gas.
- the specific setting of transverse temperature gradients in the discharge area is not apparent from the application.
- the invention is based on the object of specifying a method and a device for the aftertreatment of exhaust gas with which the pollutant conversion is improved and the energy efficiency is increased.
- a solution for the method with which the exhaust gas is to be treated is specified with the features of patent claim 1.
- Advantageous further developments are specified in subclaims 2 to 10.
- a solution for the device for treating exhaust gas is specified with the features of patent claim 11.
- Advantageous refinements of the device according to the invention are specified in subclaims 12 to 23.
- the discharge vessel hereinafter called the reactor, consists of a narrow gap in which the discharge is ignited and two flat electrodes which delimit the gap.
- the gap can be closed off at the side, or the electrodes are rolled up to form a coaxial vessel. It is important that at least one of the electrodes on the side facing the discharge gas is covered by a dielectric barrier which gives the discharge its name. Every time a high-frequency high voltage rises, an electric field is created in the discharge space, which leads to the formation of streamer discharges. Due to the statistical nature of the ignition process, the discharge does not start at all points at the same time. The charge flowing through the streamer channels cannot flow to the electrodes via the insulating dielectric, and a surface charge builds up there, which shields the field applied from the outside in an environment around the streamer.
- the discharge consists of a mosaic of small channels. If the distance between the voltage half-waves is sufficient, the channels in the next half-wave ignite again statistically distributed over the surface and the discharge appears homogeneous on average over time.
- the coaxial reactor described here is only an example of further possible configurations, where plate stacks or tube bundles, among other things, are used in the same way.
- the invention relates to all thermal or flow mechanical measures by means of which higher concentrations of certain substances are achieved in individual areas of the plasma reactor. Without increasing the raw concentration of these substances in the exhaust gas by changing the engine setting or by subsequent injection, a reductive area in otherwise oxidative exhaust gas can nevertheless be created locally, for example.
- Fig. 1 Principle of dielectric discharge (barrier discharge)
- Fig. 2 first embodiment of the device according to the invention
- Fig. 3a Velocity profile of a laminar flow
- Fig. 3d Profile of the maximum electric field strength
- Fig. 4a coaxial reactor according to the prior art in cross section and in
- Fig. 4b Coaxial electrode arrangement with a cooled outer electrode in
- Fig. 4c Coaxial electrode arrangement with a cooled inner electrode in
- Fig. 4d Coaxial electrode arrangement with cooling fins on the outer electrode in cross section and in Fig. 5b in perspective
- Fig. 4e System of several parallel reactors in a common
- the reactor consists of a high-voltage electrode 10 and a ground electrode 30, at least one of which is electrically isolated from the gas space by a dielectric 20.
- the high-voltage electrode 10 is connected to an AC voltage source 50, not shown here; the gas to be treated flows through the gas space parallel to the electrodes (61, 62).
- a gas discharge occurs which is formed at atmospheric pressure in the form of individual, homogeneously distributed filaments 71. These are spaced from each other by about the radius of their base 72 and are statistically generated on the entire electrode surface.
- FIG. 2 shows a first embodiment of the device according to the invention.
- a further wall 21 is applied tightly connected to the dielectric 20.
- the intermediate space 12 is filled with a cooling liquid, for example water, which is contacted via an electrode 11. Because of the conductivity of undistilled water and the high dielectric constant, it is sufficient if the electrode 11 lies loosely on the dielectric 20.
- the electrode 1 1 may have interruptions in the centimeter range without the homogeneity of the discharge 70 being disturbed.
- a wire mesh or (for round electrodes) a wire spiral meet these requirements.
- the disturbing corona discharges 79 which occur in air in the case of high-voltage electrodes are prevented by the housing 21.
- the water filling 12 in the electrode can be replaced by means of lines (not shown here) and, if necessary, returned via heat exchangers.
- FIGS. 3a and 3b speed profiles for a laminar (FIG. 3a) and turbulent (FIG. 3b) flow between two plates (19, 39) are shown. It is noteworthy that the slightest gas exchange takes place at the edge.
- the turbulent flow has an approximately rectangular profile with an edge layer 65 which is exaggeratedly large here.
- the importance of the edge area is further emphasized by a temperature profile (FIG. 3c) of a reactor cooled on one side but heated homogeneously in volume 60 and by a profile of the maximum electric field strength (FIG. 3d). This reaches its maximum in a range of approximately 100 ⁇ m in front of the dielectric 20.
- FIGS. 4a-4e cross section and 5a-5e (perspective) describe examples of reactors in coaxial geometry.
- a reactor according to the prior art (FIGS. 4a, 5a) is shown in section, wherein the ground electrode 30 can be used as shown as the outermost or as the innermost tube. Nonetheless, the dielectric 20 does not necessarily have to be attached on the inside and on the ground electrode.
- a filamented gas discharge 70 is again generated in the gap, which for simplification is not shown here and in the following drawings.
- the cooling of an electrode according to the invention by means of a water jacket can take place on the outside (FIGS. 4b, 5b) or on the inside (FIGS. 4c, 5c) or by a combination of both designs.
- passive cooling devices such as, for example, ribs 31, can also be used on the outer ground electrode (FIGS. 4d, 5d). Modifications for the internal electrode and / or the high-voltage electrode, for example a heat pipe, were nevertheless tested. If several reactors 69 connected in parallel are required for greater gas throughput, they can also use a common water jacket 32 in an outer housing 35 (FIGS. 4e, 5e). Reference list
- a dielectric barrier gas discharge barrier discharge
- Device for the treatment of exhaust gas in particular for performing the method according to one of claims 1 to 10, with at least one pair of flat electrodes which are arranged opposite one another so that they form a discharge space between them, which is connected to a voltage source are so that an electric field is generated in the discharge space, with at least one electrode on each pair of electrodes the side facing the discharge space is coated with a dielectric, and wherein the exhaust gas flows through the discharge space, characterized in that means (12, 31, 32) for cooling are provided for one or more electrodes (10, 1 1, 30) .
- a cooling liquid for example water (12, 32) is provided for cooling, with which the electrodes (10, 1 1, 30) are acted upon.
- Electrodes are designed as plane-parallel plate electrodes or as a stack of a plurality of plate electrodes arranged one above the other.
- the electrode pairs (10, 30) consist of a plate-shaped first electrode (30) and an opposite plate-shaped dielectric (20) that an electrically conductive structure as the second electrode ( 1 1) on the side of the dielectric (20) facing away from the discharge space, it is provided that this structure (1 1) is covered with a housing (21) and that the housing (21) is filled with coolant (12).
- pairs of electrodes consist of an inner tubular electrode (10) and an outer tubular electrode (30) arranged coaxially therewith.
- Device according to one of claims 17 to 20 characterized in that the outer electrode (30) is provided with cooling fins (31).
- 22 Device according to one of claims 17 to 21, characterized in that a plurality of electrode pairs (10, 30) are arranged parallel to one another in a common, preferably cylindrical, housing (35) and that the housing (35) with the cooling element liquid (32) is filled.
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Abstract
A process is disclosed for treating waste gas by means of a dielectrically hindered gas discharge (barrier discharge) which burns across flat electrodes which form a reactor and between which the waste gas to be treated flows in the longitudinal direction. The invention is characterised in that in certain areas of the reactor a higher concentration of components from the waste gas is generated than in the remaining area of the reactor. A device for carrying out the process has at least one pair of mutually opposite flat electrodes (11, 13) which form an intermediate discharge space (70). The electrodes are connected to a voltage source (50), and so an electric field is generated in the discharge space. Moreover, in each pair of electrodes at least one electrode is coated with a dielectric (20) on its side that faces the discharge space. The waste gas to be treated flows through the discharge space. The device is characterised in that means (12) are provided for cooling one or several electrodes.
Description
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG VON ABGAS METHOD AND DEVICE FOR TREATING EXHAUST GAS
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abgas gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Behandlung von Abgas, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 1. Die Erfindung findet in allen Gebieten der Technik Anwendung, in denen strömende Abgase zur Schadstoffreduzierung einer Nachbehandlung zu unterziehen sind, beispielsweise in der Automobiltechnik, bei Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen.The invention relates to a method for treating exhaust gas according to the preamble of claim 1 and a device for treating exhaust gas, in particular for carrying out the method according to the preamble of claim 1 1. The invention is used in all areas of technology in which flowing Exhaust gases to reduce pollutants have to be subjected to post-treatment, for example in automotive technology, in power plants or waste incineration plants.
Stand der TechnikState of the art
Es ist bekannt, daß die chemischen Reaktionen in Barrierenentladungen bei Atmosphären¬ druck nicht im ganzen Volumen homogen ablaufen, sondern bevorzugt in dünnen Entla¬ dungskanälen erfolgen, die statistisch über die Elektrodenfläche verteilt sind. Zudem ist in Querrichtung zu den Elektroden eine zunehmende Effizienz der Reaktionen in einem Be¬ reich von typisch 100 μm Dicke vor den Dielektrika vorhanden. Es gibt dort einen schmalen Bereich vor dem Kathodendielektrikum, in dem die höchsten elektrischen Feldstärken herr¬ schen und damit die höchste mittlere Elektronenenergie erreicht wird (R. Kling, R. Schruft, O. Wolf, M. Neiger: " Parametrische Untersuchungen und Entwicklung praktischer Simula¬ tionsmodelle für Excimer-Barrierenentladungen ", BMFT-Abschlußbericht 13N5990, 1994, M. Neiger: Abstract zu "Inkohärente Plasmastrahlungsquellen" ; Verh. DPG (VI 31 (1996) 701., M. Neiger: "Inkohärente Plasmastrahlungsquellen " ,. Vortrag, DPG-Frühjahrstagung
Plasmaphysik, Rostock, 21. März 1996.). Weitere positive Effekte werden von der Interak¬ tion von Molekülen oder Radikalen aus der Entladung mit Wasser- oder Ölnebel (Cluster) und mit Partikeln im Abgas erwartet (A. Czernichowski in: Workshop on Plasma Based En- vironmental Technologies; Berlin, 7. Dezember 1995.). Aufgrund des Strömuπgsprofils und Temperaturprofils sowie von Diffusion ist jedoch in dem schmalen, besonders reaktiven Bereich eher eine geringere Konzentration dieser reaktiven Zentren vorhanden.It is known that the chemical reactions in barrier discharges at atmospheric pressure do not take place homogeneously in the entire volume, but preferably take place in thin discharge channels which are statistically distributed over the electrode surface. In addition, an increasing efficiency of the reactions plentiful in the transverse direction to the electrodes in a loading ¬ of typically 100 microns thick before the dielectrics. There is a narrow area in front of the cathode dielectric in which the highest electric field strengths prevail and the highest average electron energy is thus achieved (R. Kling, R. Schruft, O. Wolf, M. Neiger: "Parametric studies and development more practical Simula ¬ tion models for excimer barrier discharges "BMFT final report 13N5990, 1994, M. Neiger: Abstract to" Incoherent plasma radiation sources "; Ratio DPG (VI 31 (1996) 701, M. Neiger." Incoherent plasma radiation sources, "lecture. , DPG spring conference Plasma physics, Rostock, March 21, 1996.). Further positive effects are expected from the interaction of molecules or radicals from the discharge with water or oil mist (cluster) and with particles in the exhaust gas (A. Czernichowski in: Workshop on Plasma Based Environmental Technologies; Berlin, December 7th) 1995.). Due to the flow profile and temperature profile as well as diffusion, however, a smaller concentration of these reactive centers is rather present in the narrow, particularly reactive area.
Aus der DE 40 17 120 A 1 ist es bei einer Koronaentladung bekannt, einen herablaufen¬ den Ölfilm auf einer der Elektroden einzusetzen. Aufgrund der Einwirkung der gepulsten Entladung wird der Ölfilm zu einem feinen Nebel aufgebrochen, der, um die Schadstof¬ femission nicht zu erhöhen, anschließend wieder mühsam aus dem Abgasstrom entfernt werden muß. Zudem tritt bereits nach kurzer Zeit eine Degradation des umgewälzten Öls durch Rußpartikel und Abgaskondensat auf, der zwar durch Trocknung des Abgases vor der Behandlung begegnet wird, die jedoch dennoch einen häufigen Austausch des Öls erfordert. Schließlich ist der eingesetzte Entladungstyp einer Koronaentladung mit einer scharfkantigen Innenelektrode, großen Schlagweiten und einer gepulsten Stromversor¬ gung aufgrund des stark inhomogenen elektrischen Feldes und der Schaltverluste im Ver¬ sorgungsgerät deutlich weniger effizient als die hier vorgeschlagene Barrierenentladung.In the case of a corona discharge, it is known from DE 40 17 120 A1 to use an oil film running down on one of the electrodes. Due to the action of the pulsed discharge, the oil film is broken up into a fine mist which, in order not to increase the pollutant emission, then has to be laboriously removed from the exhaust gas stream again. In addition, degradation of the circulated oil by soot particles and exhaust gas condensate occurs after a short time, which is countered by drying the exhaust gas before the treatment, but which nevertheless requires frequent replacement of the oil. Finally, the type of discharge used for a corona discharge with a sharp-edged inner electrode, long distances and a pulsed power supply is significantly less efficient than the barrier discharge proposed here because of the strongly inhomogeneous electric field and the switching losses in the supply device.
In der Entwicklung befinden sich ferner DeNOx-Katalysatoren zur selektiven Reduktion von Stickoxiden in Sauerstoff haltigem Abgas (G. Lepperhoff: "NOx-Reduktion in DeNOx- Katalysatoren durch Kohlenwasserstoffe im Abgas von Ottomotoren" in: Technische Aka¬ demie; Esslingen, 8./9. Dezember 1994.), bei denen zum Erzielen guter Umsetzungsgrade der Zusatz eines chemischen Reduktionsmittels zum Abgas erforderlich ist. Als Redukti¬ onsmittel werden Ammoniak, Harnstoff oder Kraftstoff, d. h. unverbrannte Kohlenwasser¬ stoffe, vorgeschlagen. Prinzipiell könnten diese Zusätze auch in Kombination mit Barriere¬ entladungen effizienzsteigernd eingesetzt werden. Nachteilig ist jedoch der Aufwand zur Einhaltung einer genauen Dosierung und die mögliche drastische Emissionserhöhung bei ungenauer Regelung im Instationärbetrieb. Schließlich sind die erforderlichen Zusatzstoffe
- 3 -DeNOx catalysts for the selective reduction of nitrogen oxides in oxygen-containing exhaust gas are also under development (G. Lepperhoff: "NOx reduction in DeNOx catalysts due to hydrocarbons in the exhaust gas from gasoline engines" in: Technische Aka¬ demie; Esslingen, 8. / December 9, 1994.), in which the addition of a chemical reducing agent to the exhaust gas is required in order to achieve good degrees of conversion. Ammonia, urea or fuel, ie unburned hydrocarbons, are proposed as reducing agents. In principle, these additives could also be used in combination with barrier discharges to increase efficiency. However, the expense of maintaining an exact dosage and the possible drastic increase in emissions in the case of imprecise regulation in transient operation are disadvantageous. Finally, the additives required - 3 -
selbst hochgradig toxische Substanzen, deren Freisetzung, auch die Freisetzung eines ge¬ ringen Eduktüberschusses, unbedingt zu vermeiden ist.even highly toxic substances, the release of which, including the release of a slight excess of starting material, must be avoided at all costs.
Eine Vorrichtung zur plasmachemischen Umsetzung, in der gezielt Konfigurationen zur Kühlung des Entladungsmediums eingesetzt werden, ist der WO 94/23185 A 1 entnehm¬ bar. Zwar scheint der dort angebene Temperaturbereich von umgerechnet 65-150 °C in einem thermodynamisch sinnvollen, aber motorisch kaum einzuhaltenden (Vollast!), Be¬ reich zu liegen. Der eingesetzte Entladungstyp einer Bogenentladung läßt jedoch Zweifel an der Wirksamkeit angebracht erscheinen. Die Bogenentladung als thermische Gasentla¬ dung heizt Elektronen, Ionen und Neutralteilchen gleichermaßen auf mehrere Tausend Grad auf, was die vorgeschlagene gute Wärmeabfuhr durch die Wand bereits erforderlich macht, um eine vorzeitige thermische Zerstörung des Reaktors zu verhindern. Eine mögli¬ che Wirkungsgradverbesserung durch die niedrigere Betriebstemperatur gerät in Anbe¬ tracht des verschwendeten energetischen Aufwands für das Aufheizen des Gases zur aka¬ demischen Frage. Die gezielte Einstellung transversaler Temperaturgradienten im Entla¬ dungsbereich ist aus der Anmeldung nicht ersichtlich.A device for plasma chemical conversion, in which specific configurations for cooling the discharge medium are used, can be found in WO 94/23185 A1. The temperature range of the equivalent of 65-150 ° C appears to be in a thermodynamically sensible, but hardly maintainable (full load!) Range. However, the type of discharge used for an arc discharge raises doubts about its effectiveness. The arc discharge as a thermal gas discharge heats electrons, ions and neutral particles equally to several thousand degrees, which already makes the proposed good heat dissipation through the wall necessary to prevent premature thermal destruction of the reactor. A possible improvement in efficiency due to the lower operating temperature becomes an academic question in view of the wasted energy expenditure for heating the gas. The specific setting of transverse temperature gradients in the discharge area is not apparent from the application.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nach¬ behandlung von Abgas anzugeben, mit dem die Schadstoffumsetzung verbessert und der energetische Wirkungsgrad erhöht wird.The invention is based on the object of specifying a method and a device for the aftertreatment of exhaust gas with which the pollutant conversion is improved and the energy efficiency is increased.
Eine Lösung für das Verfahren, mit dem die Behandlung des Abgases erfolgen soll, ist mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben. Eine Lösung für die Vorrichtung zur Be¬ handlung von Abgas ist mit Merkmalen des Patentanspruches 1 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprücheπ 12 bis 23 angegeben.
Zur Abgasnachbehandlung mit elektrischer Entladung wird unmittelbar im Abgasstrom eine Barriereentladung erzeugt. Dieser Entladungstyp ermöglicht auch im Druckbereich von etwa einer Atmosphäre die Erzeugung eines thermischen Nichtgleichgewichtszustan- des, der für die Effizienz der plasmachemischen Umsetzung von Bedeutung ist. Das Entla¬ dungsgefäß, im folgenden Reaktor genannt, besteht aus einem schmalen Spalt, in dem die Entladung gezündet wird, und zwei flächigen Elektroden, die den Spalt begrenzen. Der Spalt kann seitlich abgeschlossen sein, oder die Elektroden werden zu einem koaxialen Ge¬ fäß aufgerollt. Wichtig ist, daß wenigstens eine der Elektroden auf der dem Entladungsgas zugewandten Seite von einer dieelektrischen Barriere bedeckt ist, die namensgebend für die Entladung ist. Bei jedem Anstieg einer hochfrequenten Hochspannung entsteht im Entladungsraum ein elektrisches Feld, das zur Ausbildung von Streamerentladungen führt. Aufgrund der statistischen Natur des Zündvorganges beginnt die Entladung nicht an allen Stellen gleichzeitig. Die durch die Streamerkanäle fließende Ladung kann über das isolie¬ rende Dielektrikum nicht auf die Elektroden abfließen und es baut sich dort eine Oberflä¬ chenladung auf, die in einer Umgebung um den Streamer das von außen angelegte Feld abschirmt. In diesem Bereich ist in der gleichen Spannungshalbwelle keine Zündung mehr möglich, so daß die Entladung aus einem Mosaik kleiner Kanäle besteht. Bei ausreichen¬ dem Abstand zwischen den Spannungshalbwellen zünden die Kanäle in der nächsten Halbwelle wiederum statistisch über die Fläche verteilt und die Entladung erscheint im zeit¬ lichen Mittel homogen.A solution for the method with which the exhaust gas is to be treated is specified with the features of patent claim 1. Advantageous further developments are specified in subclaims 2 to 10. A solution for the device for treating exhaust gas is specified with the features of patent claim 11. Advantageous refinements of the device according to the invention are specified in subclaims 12 to 23. For exhaust gas aftertreatment with electrical discharge, a barrier discharge is generated directly in the exhaust gas stream. This type of discharge also enables the generation of a thermal non-equilibrium state in the pressure range of approximately one atmosphere, which is important for the efficiency of the plasma chemical conversion. The discharge vessel, hereinafter called the reactor, consists of a narrow gap in which the discharge is ignited and two flat electrodes which delimit the gap. The gap can be closed off at the side, or the electrodes are rolled up to form a coaxial vessel. It is important that at least one of the electrodes on the side facing the discharge gas is covered by a dielectric barrier which gives the discharge its name. Every time a high-frequency high voltage rises, an electric field is created in the discharge space, which leads to the formation of streamer discharges. Due to the statistical nature of the ignition process, the discharge does not start at all points at the same time. The charge flowing through the streamer channels cannot flow to the electrodes via the insulating dielectric, and a surface charge builds up there, which shields the field applied from the outside in an environment around the streamer. In this area, ignition is no longer possible in the same voltage half-wave, so that the discharge consists of a mosaic of small channels. If the distance between the voltage half-waves is sufficient, the channels in the next half-wave ignite again statistically distributed over the surface and the discharge appears homogeneous on average over time.
Da in dem beschriebenen plasmachemischen Reaktor das Abgas quer durch einen nur wenige Millimeter breiten Spalt geströmt wird, bildet sich ein Strömungsprofil aus, das in der Mitte die höchsten Geschwindigkeiten aufweist. Sobald sich die Gasströmung im tur¬ bulenten Regime befindet, wird die Geschwindigkeit in einem breiten mittleren Bereich konstant, der von einer dünnen Wirbelschicht vor beiden Elektroden umgeben ist. Gleich¬ zeitig erwärmt sich das Gas aufgrund von Verlusten der elektrischen Entladung im Bereich der Kanäle, was seinerseits den Strömungsverlauf beeinflußt. Insgesamt wird jedoch der Gasaustausch in der Randschicht langsamer erfolgen als im Gasvolumen.
Wird nun zumindest eine der Elektroden gekühlt, so bildet sich zusätzlich zur Strömungs¬ grenzschicht eine Temperaturgrenzschicht aus. Diese führt zu einer Anreicherung von Re¬ aktionskeimen, Elektronen-Attachment-Zentren und reduzierend wirkenden Kohlenwas¬ serstoffen gerade in dem Bereich, in dem ohnehin aufgrund der Feldstärke die höchste Elektronenenergie und damit die stärkste Stimulation plasmachemischer Reaktionen vor¬ herrscht.Since in the described plasma chemical reactor the exhaust gas flows across a gap that is only a few millimeters wide, a flow profile is formed which has the highest speeds in the middle. As soon as the gas flow is in the turbulent regime, the velocity becomes constant in a wide central area, which is surrounded by a thin fluidized bed in front of both electrodes. At the same time, the gas heats up due to losses in the electrical discharge in the region of the channels, which in turn influences the course of the flow. Overall, however, the gas exchange in the boundary layer will take place more slowly than in the gas volume. If at least one of the electrodes is cooled, a temperature boundary layer is formed in addition to the flow boundary layer. This leads to an accumulation of reaction nuclei, electron attachment centers and reducing hydrocarbons, especially in the area in which the highest electron energy and thus the strongest stimulation of plasma chemical reactions prevail due to the field strength.
Dabei zeigt sich eine deutliche Erhöhung der Schadstoffumsetzung und des energetischen Wirkungsgrades, die nicht alleine auf die Vermeidung von Koronaverlusten zurückzufüh¬ ren ist. Bei einer geringfügigen weiteren Erhöhung der Kühlleistung an der Elektrode setzt die Kondensation von Kohlenwasserstoffen ein. Der optimale Betriebspunkt wird dann erreicht, wenn durch den Temperaturgradienten im Entladungsbereich lokal die Konzen¬ tration von Wasser, Partikeln und Kohlenwasserstoffen erhöht wird, ohne jedoch die Ho¬ mogenität zu beeinflussen.This shows a significant increase in pollutant conversion and energy efficiency, which is not solely due to the avoidance of corona losses. With a slight further increase in the cooling capacity at the electrode, the condensation of hydrocarbons begins. The optimum operating point is reached when the concentration of water, particles and hydrocarbons is locally increased by the temperature gradient in the discharge region, but without influencing the homogeneity.
Der beschriebene koaxiale Reaktor steht hier nur beispielhaft für weitere mögliche Konfi¬ gurationen, wo in gleicher Weise unter anderem Plattenstapel oder Rohrbündel Verwen¬ dung finden. Gegenstand der Erfindung sind dabei alle thermischen oder strömungsme¬ chanischen Maßnahmen, durch die in einzelnen Bereichen des Plasma reaktors höhere Konzentrationen bestimmter Stoffe erzielt werden. Ohne die Rohkonzentration dieser Stoffe im Abgas durch Veränderung der Motoreinstellung oder durch nachträgliches Ein¬ düsen zu erhöhen, kann so dennoch lokal beispielsweise ein reduktiver Bereich in anson¬ sten oxidativem Abgas geschaffen werden.The coaxial reactor described here is only an example of further possible configurations, where plate stacks or tube bundles, among other things, are used in the same way. The invention relates to all thermal or flow mechanical measures by means of which higher concentrations of certain substances are achieved in individual areas of the plasma reactor. Without increasing the raw concentration of these substances in the exhaust gas by changing the engine setting or by subsequent injection, a reductive area in otherwise oxidative exhaust gas can nevertheless be created locally, for example.
Damit werden gasdynamische und thermische Effekte zur Einstellung einer günstigeren lokalen Verteilung der ohnehin im Abgas enthaltenen Reaktionspartner ausgenutzt. Damit kommt das System ohne potentiell schädliche Zusatzstoffe aus und kann gleichwohl eine ähnliche Verbesserung der Umsatzrate bei hoher Energieeffizienz erreichen, wie bekannte Systeme.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenIn this way, gas dynamic and thermal effects are used to set a more favorable local distribution of the reaction partners already contained in the exhaust gas. This means that the system does not require any potentially harmful additives and can nevertheless achieve a similar improvement in sales rate with high energy efficiency as known systems. Brief description of the drawings
nachfolgend wird die Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen und anhand der Fig. 1-5c näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below in various exemplary embodiments and with reference to FIGS. 1-5c. Show it:
Fig. 1 : Prinzip der dielektrischen Entladung (Barrierenentladung)Fig. 1: Principle of dielectric discharge (barrier discharge)
Fig. 2: erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen VorrichtungFig. 2: first embodiment of the device according to the invention
Fig. 3a: Geschwindigkeitsprofil einer laminaren StrömungFig. 3a: Velocity profile of a laminar flow
Fig. 3b: Geschwindigkeitsprofil einer turbulenten Strömung3b: Velocity profile of a turbulent flow
Fig. 3c: TemperaturprofilFig. 3c: temperature profile
Fig. 3d: Profil der maximalen elektrischen FeldstärkeFig. 3d: Profile of the maximum electric field strength
Fig. 4a: Koaxialer Reaktor nach dem Stand der Technik im Querschnitt und inFig. 4a: coaxial reactor according to the prior art in cross section and in
Fig. 5a in perspektivischer DarstellungFig. 5a in perspective
Fig. 4b: Koaxiale Elektrodenanordnung mit gekühlter Außenelektrode imFig. 4b: Coaxial electrode arrangement with a cooled outer electrode in
Querschnitt und in Fig. 5c in perspektivischer DarstellungCross section and in Fig. 5c in perspective
Fig. 4c: Koaxiale Elektrodenanordnung mit gekühlter Innenelektrode imFig. 4c: Coaxial electrode arrangement with a cooled inner electrode in
Querschnitt und in Fig. 5 b in perspektivischer DarstellungCross section and in Fig. 5 b in perspective
Fig. 4d: Koaxiale Elektrodenanordnung mit Kühlrippen an der Außenelektrode im Querschnitt und in Fig. 5b in perspektivischer Darstellung
Fig. 4e: System von mehreren parallelen Reaktoren in einem gemeinsamenFig. 4d: Coaxial electrode arrangement with cooling fins on the outer electrode in cross section and in Fig. 5b in perspective Fig. 4e: System of several parallel reactors in a common
Gehäuse im Querschnitt und in Fig. 5e in perspektivischer DarstellungHousing in cross section and in Fig. 5e in perspective
Ausführungsbeispieleembodiments
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau zur Erzeugung einer Barrierenentladung in strömen¬ dem Gas. Der Reaktor besteht aus einer Hochspannungselektrode 10 und einer Masseelek¬ trode 30, von denen wenigstens eine durch ein Dielektrikum 20 gegen den Gasraum elek¬ trisch isoliert ist. Die Hochspannungselektrode 10 wird mit einer hier nicht näher darge¬ stellten Wechselspannungsquelle 50 verbunden; der Gasraum wird parallel zu den Elektro¬ den vom zu behandelnden Gas durchströmt (61 , 62). Bei Anlegen einer ausreichend ho¬ hen Spannung entsteht eine Gasentladung, die sich bei Atmosphärendruck in Form einzel¬ ner, homogen verteilter Filamente 71 ausbildet. Diese sind etwa um den Radius ihres Fu߬ punktes 72 voneinander entfernt und entstehen statistisch auf der gesamten Elektroden¬ fläche.1 shows the basic structure for generating a barrier discharge in flowing gas. The reactor consists of a high-voltage electrode 10 and a ground electrode 30, at least one of which is electrically isolated from the gas space by a dielectric 20. The high-voltage electrode 10 is connected to an AC voltage source 50, not shown here; the gas to be treated flows through the gas space parallel to the electrodes (61, 62). When a sufficiently high voltage is applied, a gas discharge occurs which is formed at atmospheric pressure in the form of individual, homogeneously distributed filaments 71. These are spaced from each other by about the radius of their base 72 and are statistically generated on the entire electrode surface.
In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Mit dem Dielektrikum 20 dicht verbunden wird eine weitere Wand 21 aufgebracht. Der Zwischenraum 12 wird mit einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser gefüllt, welches über eine Elektrode 11 kontaktiert ist. Aufgrund der Leitfähigkeit von nicht destilliertem Wasser und der hohen Dielektrizitätszahl genügt es, wenn die Elektrode 1 1 lose am Dielek¬ trikum 20 anliegt. Ferner darf die Elektrode 1 1 Unterbrechungen im Zentimeterbereich aufweisen, ohne daß die Homogenität der Entladung 70 gestört wird. Ein Drahtnetz oder (bei runden Elektroden) eine Drahtspirale erfüllen diese Anforderungen. Vom Gehäuse 21 werden gleichzeitig die bei Hochspaπnungselektroden in Luft auftretenden störenden Ko¬ ronaentladungen 79 verhindert. Die Wasserfüllung 12 in der Elektrode kann mittels hier nicht dargestellter Leitungen ausgetauscht und ggf. über Wärmetauscher zurückgeführt werden.
In den folgenden Figuren 3a und 3b werden Geschwindigkeitsprofile für eine laminare (Fig. 3a) und turbulente (Fig. 3b) Strömung zwischen zwei Platten (19, 39) gezeigt. Bemer¬ kenswert ist, daß jeweils am Rand der geringste Gasaustausch stattfindet. Die turbulente Strömung weist ein annähernd rechteckiges Profil mit einer hier übertrieben groß gezeich¬ neten Randschicht 65 auf. Die Bedeutung des Randbereichs wird ferner durch ein Tempe¬ raturprofil (Fig. 3c) eines einseitig 15 gekühlten, aber im Volumen 60 homogen beheizten Reaktors und durch ein Profil der maximalen elektrischen Feldstärke (Fig. 3d) unterstrichen. Diese erreicht in einem Bereich von ca. 100 μm vor dem Dielektrikum 20 ihr Maximum.2 shows a first embodiment of the device according to the invention. A further wall 21 is applied tightly connected to the dielectric 20. The intermediate space 12 is filled with a cooling liquid, for example water, which is contacted via an electrode 11. Because of the conductivity of undistilled water and the high dielectric constant, it is sufficient if the electrode 11 lies loosely on the dielectric 20. Furthermore, the electrode 1 1 may have interruptions in the centimeter range without the homogeneity of the discharge 70 being disturbed. A wire mesh or (for round electrodes) a wire spiral meet these requirements. At the same time, the disturbing corona discharges 79 which occur in air in the case of high-voltage electrodes are prevented by the housing 21. The water filling 12 in the electrode can be replaced by means of lines (not shown here) and, if necessary, returned via heat exchangers. In the following FIGS. 3a and 3b, speed profiles for a laminar (FIG. 3a) and turbulent (FIG. 3b) flow between two plates (19, 39) are shown. It is noteworthy that the slightest gas exchange takes place at the edge. The turbulent flow has an approximately rectangular profile with an edge layer 65 which is exaggeratedly large here. The importance of the edge area is further emphasized by a temperature profile (FIG. 3c) of a reactor cooled on one side but heated homogeneously in volume 60 and by a profile of the maximum electric field strength (FIG. 3d). This reaches its maximum in a range of approximately 100 μm in front of the dielectric 20.
In den Figuren 4a-4e (Querschnitt) und 5a-5e (perspektivisch) werden Beispiele für Reakto¬ ren in koaxialer Geometrie beschrieben. Im Schnitt gezeigt ist ein Reaktor nach dem Stand der Technik (Fig. 4a, 5a) wobei die Masseelektrode 30 wie dargestellt als äußerstes oder als innerstes Rohr verwendet werden kann. Das Dielektrikum 20 muß gleichwohl nicht not¬ wendigerweise innen und auf der Massenelektrode angebracht sein. Im Spalt wird wieder¬ um eine filamentierte Gasentladung 70 erzeugt, die zur Vereinfachung hier und in den folgenden Zeichnungen nicht näher dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Kühlung einer Elektrode durch einen Wassermantel kann auf der Außenseite (Fig. 4b, 5b) oder auf der Innenseite (Fig.4c, 5c) oder durch eine Kombination beider Ausführungen erfolgen. Außer durch eine Kühlflüssigkeit können auch (Fig.4d, 5d) passive Kühlvorrichtungen, wie bei¬ spielsweise Rippen 31 auf der außenliegenden Masseelektrode eingesetzt werden. Ab¬ wandlungen für die innenliegende Elektrode und/oder die Hochspannungselektrode, bei¬ spielsweise ein Wärmerohr, wurden gleichwohl getestet. Werden für größeren Gasdurch¬ satz mehrere parallelgeschaltete Reaktoren 69 benötigt, so können diese auch einen ge¬ meinsamen Wassermantel 32 in einem äußeren Gehäuse 35 nutzen (Fig. 4e, 5e).
BezugszeichenlisteFIGS. 4a-4e (cross section) and 5a-5e (perspective) describe examples of reactors in coaxial geometry. A reactor according to the prior art (FIGS. 4a, 5a) is shown in section, wherein the ground electrode 30 can be used as shown as the outermost or as the innermost tube. Nonetheless, the dielectric 20 does not necessarily have to be attached on the inside and on the ground electrode. A filamented gas discharge 70 is again generated in the gap, which for simplification is not shown here and in the following drawings. The cooling of an electrode according to the invention by means of a water jacket can take place on the outside (FIGS. 4b, 5b) or on the inside (FIGS. 4c, 5c) or by a combination of both designs. In addition to a cooling liquid, passive cooling devices, such as, for example, ribs 31, can also be used on the outer ground electrode (FIGS. 4d, 5d). Modifications for the internal electrode and / or the high-voltage electrode, for example a heat pipe, were nevertheless tested. If several reactors 69 connected in parallel are required for greater gas throughput, they can also use a common water jacket 32 in an outer housing 35 (FIGS. 4e, 5e). Reference list
10 erste oder Hochspannungselektrode10 first or high voltage electrode
1 1 Netzelektrode1 1 power electrode
12 Wasserfüllung12 water filling
15 gekühlte Wand15 cooled wall
19 beliebige erste Wand19 any first wall
20 erstes Dielektrikum20 first dielectric
21 Elektrodengehäuse21 electrode housing
30 zweite oder Masseelektrode30 second or ground electrode
31 Masseelektrode mit Kühlrippen31 ground electrode with cooling fins
32 Wasserfüllung32 water filling
35 Mantelrohr35 casing tube
39 beliebige zweite Wand 0 zweites Dielektrikum, falls vorhanden39 any second wall 0 second dielectric, if present
50 Hochspannungsgenerator50 high voltage generator
60 Innenraum des Reaktors60 interior of the reactor
61 Einströmseite61 inflow side
62 Ausströmseite62 outflow side
65 Grenzschicht der Strömung 9 gesamter Reaktor (vereinfacht)65 boundary layer of the flow 9 entire reactor (simplified)
70 Bereich der Gasentladung 1 Filament 2 Fußpunkt 9 Koronaentladung
Ansprüche70 Gas discharge area 1 filament 2 base 9 corona discharge Expectations
1. Verfahren zur Behandlung von Abgas mittels einer dielektrisch behinderten Gasentladung (Barriereentladung), die transversal zwischen flächigen, einen Reaktor bildenden Elektroden brennt, zwischen denen longitudinal das zu behandelnde Abgas strömt, dadurch gekennzeichnet, daß in einzelnen räumlichen Bereichen des Reaktors eine höhere Konzentration von Kompo¬ nenten aus dem Abgas erzeugt wird als im übrigen Reaktor.1. A method for treating exhaust gas by means of a dielectric barrier gas discharge (barrier discharge), which burns transversely between flat electrodes forming a reactor, between which the exhaust gas to be treated flows longitudinally, characterized in that a higher concentration of in individual spatial areas of the reactor Components from the exhaust gas is generated than in the rest of the reactor.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Konzentration durch thermische Maßnahmen erzeugt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the higher concentration is generated by thermal measures.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich des Reaktors, wo die höchste mittlere Elektronenenergie erreicht wird, eine niedrigere Temperatur als im übrigen Reaktor eingestellt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that in the region of the reactor where the highest average electron energy is reached, a lower temperature is set than in the rest of the reactor.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden mittels einer Kühlflüssigkeit und/oder einer Luftströmung gekühlt wird.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of the electrodes is cooled by means of a cooling liquid and / or an air flow.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um das Abgas eines Fahrzeugmotors handelt und die Luftströmung durch den an einem geeignet geformten Auspufftopf angreifenden Fahrtwind hervorgerufen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Konzentration durch strömungsmechanische Maßnahmen erzeugt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that it is the exhaust gas of a vehicle engine and the air flow is caused by the headwind attacking a suitably shaped muffler. 6. The method according to claim 1, characterized in that the higher concentration is generated by fluid mechanical measures.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem koaxialen Elektrodensystem eine Zyklonströmuπg erzeugt wird, die eine Anrei¬ cherung schwerer Abgaskomponenten im Bereich vor der äußeren Elektrode hervorruft.7. The method according to claim 6, characterized in that a Zyklonströmuπg is generated in a coaxial electrode system, which causes an enrichment heavy exhaust gas components in the area in front of the outer electrode.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas beim Eintritt in den Reaktor eine oder mehrere Düsen durchströmt.8. The method according to claim 6, characterized in that the exhaust gas flows through one or more nozzles when entering the reactor.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen derart eingestellt werden, daß der Abgasstrom auf gekühlte Bereiche des Re¬ aktors gerichtet ist, beispielsweise eine der Elektroden.9. The method according to claim 8, characterized in that the nozzles are set such that the exhaust gas stream is directed to cooled areas of the reactor, for example one of the electrodes.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen derart eingestellt werden, daß der Abgasstrom in Richtung des Bereichs mit der elektrischen Entladung geleitet wird.10. The method according to claim 8, characterized in that the nozzles are adjusted such that the exhaust gas flow is directed in the direction of the area with the electrical discharge.
1 1. Vorrichtung zur Behandlung von Abgas, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit wenigstens einem Paar von flächigen Elektroden, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, so daß sie einen Entladungsraum zwischen sich bilden, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, so daß in dem Entladuπgsraum ein elektrisches Feld erzeugt wird, wobei bei jedem Elektrodenpaar wenigstens eine Elektrode auf
der dem Entladungsraum zugewandten Seite mit einem Dielektrikum belegt ist, und wobei das Abgas den Entladungsraum durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (12, 31 , 32) zur Kühlung für eine oder mehrere Elektroden (10, 1 1 , 30) vorgese¬ hen sind.1 1. Device for the treatment of exhaust gas, in particular for performing the method according to one of claims 1 to 10, with at least one pair of flat electrodes which are arranged opposite one another so that they form a discharge space between them, which is connected to a voltage source are so that an electric field is generated in the discharge space, with at least one electrode on each pair of electrodes the side facing the discharge space is coated with a dielectric, and wherein the exhaust gas flows through the discharge space, characterized in that means (12, 31, 32) for cooling are provided for one or more electrodes (10, 1 1, 30) .
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser (12, 32) vorgesehen wird, mit der die Elektroden (10, 1 1 , 30) beaufschlagt sind.12. The apparatus according to claim 1 1, characterized in that a cooling liquid, for example water (12, 32) is provided for cooling, with which the electrodes (10, 1 1, 30) are acted upon.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Elektroden (10, 1 1 , 30) an der dem Entladungsraum abgewandten Seite mit Kühlrippen (31) versehen sind.13. The apparatus of claim 1 1 or 12, characterized in that one or more electrodes (10, 1 1, 30) are provided on the side facing away from the discharge space with cooling fins (31).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden als planparallele Plattenelektroden oder als Stapel von mehreren überein¬ ander angeordneten Plattenelektroden ausgebildet sind.14. Device according to one of claims 1 1 to 13, characterized in that the electrodes are designed as plane-parallel plate electrodes or as a stack of a plurality of plate electrodes arranged one above the other.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpaare (10, 30) aus einer plattenformigen ersten Elektrode (30) und einem gegenüberliegenden plattenformigen Dielektrikum (20) bestehen, daß als zweite Elektrode eine elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ) auf der dem Entladungsraum abgewandten Seite des Dielektrikums (20) vorgesehen ist, daß diese Struktur (1 1) mit einem Gehäuse (21 ) abgedeckt ist und daß das Gehäuse (21 ) mit Kühlflüssigkeit (12) gefüllt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß es sich bei der elektrisch leitfähigen Struktur (1 1 ) um ein Drahtnetz handelt.15. The device according to one of claims 1 1 to 13, characterized in that the electrode pairs (10, 30) consist of a plate-shaped first electrode (30) and an opposite plate-shaped dielectric (20) that an electrically conductive structure as the second electrode ( 1 1) on the side of the dielectric (20) facing away from the discharge space, it is provided that this structure (1 1) is covered with a housing (21) and that the housing (21) is filled with coolant (12). 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that it is in the electrically conductive structure (1 1) is a wire network.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodeπpaare aus einer inneren rohrföhrmigen Elektrode (10) und einer zu dieser koaxial angeordneten äußeren rohrförmigen Elektrode (30) besteht.17. The device according to any one of claims 1 1 to 13, characterized in that the pairs of electrodes consist of an inner tubular electrode (10) and an outer tubular electrode (30) arranged coaxially therewith.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die innere rohrförmige Elektrode (10) Kühlflüssigkeit enthält.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the inner tubular electrode (10) contains cooling liquid.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrode (30) auf der dem Entladungsraum abgewandten Seite mit einem Gehäuse (21) zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit versehen ist.19. The apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that the outer electrode (30) on the side facing away from the discharge space is provided with a housing (21) for receiving a cooling liquid.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrode (30) auf der dem Entladungsraum zugewandten Seite ein Dielektri¬ kum (40) aufweist, wobei das Dielektrikum (40) von dieser Elektrode (30) beabstandet ist und der Zwischenraum mit einer leitfähigen Kühlflüssigkeit (32), beispielsweise nicht destilliertem Wasser, ausgefüllt ist.20. Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the outer electrode (30) on the side facing the discharge space has a dielectric (40), the dielectric (40) being spaced from this electrode (30) and the intermediate space is filled with a conductive cooling liquid (32), for example undistilled water.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrode (30) mit Kühlrippen (31 ) versehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Elektrodenpaare (10,30) parallel zueinander in einem gemeinsamen, vorzugs¬ weise zylindrischen, Gehäuse (35) angeordnet sind und daß das Gehäuse (35) mit der Kühl¬ flüssigkeit (32) gefüllt ist.21. Device according to one of claims 17 to 20, characterized in that the outer electrode (30) is provided with cooling fins (31). 22. Device according to one of claims 17 to 21, characterized in that a plurality of electrode pairs (10, 30) are arranged parallel to one another in a common, preferably cylindrical, housing (35) and that the housing (35) with the cooling element liquid (32) is filled.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß Zu- und Ableitungen für einen Austausch der Kühlflüssigkeit vorgesehen sind.
23. Device according to one of claims 1 1 to 22, characterized in that supply and discharge lines are provided for an exchange of the cooling liquid.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE US |
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| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| REG | Reference to national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |