DE1950532A1

DE1950532A1 - Verfahren zur Aufbereitung von fluiden Stroemen

Info

Publication number: DE1950532A1
Application number: DE19691950532
Authority: DE
Inventors: Smith Avery B; Scott Harold W
Original assignee: Resource Control Inc
Current assignee: Resource Control Inc
Priority date: 1968-10-08
Filing date: 1969-10-07
Publication date: 1970-06-18
Also published as: BE739975A; AT303691B; GB1280516A; FR2020167A1; LU59591A1; US3653185A; NL6915205A

Description

Dr. phil. G. B. HAGEN t O C η C O «i

ϊ-atentauwalt 1 9 5 O 5 3

80OjO MÜNCHEN 71 (Solin)

Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

BCI 2590 München, den 1. Oktober 1969

Dr.H.A/

Resource Control, Inc.

Frontage Road,

West Haven, Connecticut

U.S.A.

Verfahren zur Aufbereitung von fluiden Strömen

Priorität: USA; 8. Oktober 1968 US-Ser. No. 765 763

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von durch feste Partikel und durch fluide Beimengungen verunreinigten fluiden Strömen und speziell zur Verminderung atmosphärischer Verunreinigungen, die durch Austausch mit Luft von Verbrennungsprodukten von Autos, Flugzeugen und anderen Fahrzeugen sowie von Heizanlagen für Wohnungen und Industrie und ähnlichen Quellen der Luftverschmutzung entstehen.

Mit dem Anwachsen der Bevölkerungsdichte und der immer größer werdenden Zahl von Verbrennungsanlagen in Wohnvierteln und in der Industrie und anderer Gaserzeugungs- und Verbrennungsanlagen werden buchstäblich Millionen Tonnen schädlicher Verunreinigungen in die Atmosphäre abgelassen.

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Bayerische Vereinsfaank München 820993

Die Verschmutzung bedeutet immer mehr eine Gefahr, und die Kontrolle dieser Verschmutzung ist für die öffentliche Gesundheit, die Sicherheit und für die Landwirtschaft sehr wichtig. -■·■."

Es sind eine ganze Reihe von Verfahren zur Kontrolle der Luftverschmutzung bekannt, die auf innerer Separation, auf Waschen, auf Filtern oder auf elektrostatischer Ausfällung beruhen» Rotierende Separatoren erzeugen einen plötzlichen Wechsel der Richtung des schnell fliegenden Gasstromes und bewirken eine !Trennung der mitgerissenen festen Teilchen wegen der unterschiedlichen Trägheit dieser festen Teilchen im Vergleich zur Trägheit des verschmutzten Gases. Solche rotierenden Anlagen haben den Vorteil, daß sie einfach auszuführen sind und eine hohe Kapazität haben und ihr Betrieb leicht aufrecht zu erhalten ist. Derartige Trennungsanlagen sind jedoch nur für verhältnismäßig große Partikel in dem verschmutzten Gas gut wirksam und können nicht dazu verwendet werden, andere Gase aus dem hauptsächlichen Gasträger

,hat
auszuscheiden. Ahnlich/ das Auswaschen von Gasen durch in Kontakt bringen des Gases mit einem feinen Sprühregen einer Flüssigkeit, etwa Wasser, den Vorteil, das diese Methode verhältnismäßig billig ist« Aber dabei treten betriebliche Nachteile mit den Wäschern auf, die durch den resultierenden Schlamm, die Korrosion der Ausrüstung und mikrobiologische " Wachstumsprobleme bedingt sind. In den meisten Fällen sind solche Vorrichtungen in der Praxis zum Auswaschen beziehungweise Ausfällen relativ grober Partikel aus einem Gas vorgesehen, und jede Abtrennung von gasförmigen Verunreinigungen hängt von den verhältnismäßigen Löslichkeiten der Verunreinigung und des Gasträgers in Wasser oder anderen Flüssigkeiten ab. Die meisten Waschvorrichtungen können nur Teilchen mit einer Größe über 5 p. abtrennen. Die Filtration von verunreinigten Gasen durch mechanische Filtermedien, wie etwa

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lose gepackte Matten aus langen Glasfasern, offenen Zellen aus Plastikschaum, gesinterten Metallen, Textilien, Papier oder anderen geeigneten Materialien hat den Vorteil der einfachen Ausführung und der Wirtschaftlichkeit im Verhältnis zu den anfänglichen Ausrüstungskosten. Aber auch derartige Vorrichtungen sind nur in der Lage, kleine Partikeln aus Gasen abzuscheiden. Im allgemeinen arbeiten sie nicht wirtschaftlich, .wenn der Aerosol-Bestandteil des zu filternden Gases groß ist. Auch das Verfahren der elektrostatischen Ausfällung wird weithin verwendet. Trotz hoher Kosten für die Ausrüstung und für den dauernden Betrieb ist; dieses g

System in vielen Fällen die einzig praktische Möglichkeit, mit der ein hinreichend niedriger Luftverschmutzungsgrad in Gasen oder Luftströmen, die in die Atmosphäre eintreten, erreicht wird. Das dabei angewandte Verfahren bedingt natürlich die Verwendung von Hochspannungen an den Elektroden, so daß das Gas nahe an den Elektroden ionisiert wird und die in dem Gas befindlichen Teilchen durch den Kontakt mit den Gasionen eine Ladung erhalten« Derartige geladene Teilchen wandern dann zu einer Elektrode entgegengesetzter Ladung und werden dort, wenn das Gas an der Elektrode vorbeistreicht, von den Elektroden eingefangen. Die an der Elektrode angesammelten Teilchen werden in den meisten Fällen durch mechanisches Schütteln der Elektroden und durch Entladen des an- ä gesammelten Staubes in einen Sammelbehälter abgeführt» Obwohl dieses System vielseitig und auch wirksam in der Abtrennung kleiner Partikel aus der Atmosphäre, die eine Größe über 1 u haben, ist, hat es doch einige wesentliche Begrenzungen, hauptsächlich die, daß nur_#teilchenförmige Bestandteile ausgefällt werden können. Zusätzlich bewahren die physikalischen und elektrischen Eigenschaften einiger Partikel sie vor einer wirksamen Ansammlung durch elektrostatisches Ausfällen. Ein Beispiel ist Zinkoxyd-Dampf, der

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die Tendenz hat, die Sprühentladung zu löschen. Da die Sprühentladung in der elektrostatischen Ausfällung nötig ist zur Ionisation des Gases, ist das System nicht dazu geeignet, derartige Partikel auszuscheiden. Verschiedene andere Materialien haben einen derart hohen elektrischen Widerstand, daß sie die sammelnden Elektroden wie mit einem hochisolierenden Mantel umgeben und damit eine Verminderung der Sammelwirkung der Elektroden bewirken. Das elektrostatische Ausfällverfahren kostet wesentlich mehr als andere Verfahren bei gleicher Größe und Komplexität der elektrischen Komponenten. Weiter ändert sich der Spannungsverbrauch von etwa 50 kW für HO Kubikmeter ■pro Minute bis zu 15 kW für HOOO Kubikmeter pro Minute, Im Allgemeinen werden etwa 15 kW für 28 300 Kubikmeter pro Minute benötigt.

Aus der obigen Diskussion 'wird offensichtlich, daß die 'bisherigen Verfahren zur Austrennung von Verschmutzungen aus einem Gasstrom im allgemeinen nur zur Ausscheidung von teilchenförmigen Stoffen geeignet sind und daß derartige Vorrichtungen und Verfahren die Verunreinigung von Gasen durch Gasoxyde von Stickstoff, Schwefel oder Kohlenstoff, die ein sehr schwieriges Problem der atmosphärischen Verschmutzung darstellen, nicht ausfällen können.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren dar und liefert eine Apparatur zur Abtrennung sowohl von Gasen als auch von festen Teilchen, die in einem Luftstrom oder anderen Strömen fließender Medien mitgeführt werden. Die Kenntnisse über Hochspannungsfelder, die der Quantenmechanik und der elektromagnetischen Strahlung bilden die Grundlagen für die Erfindung, Eine sich daraus ergebende Kombination ist kennzeichnend für die Erfindung. Im Vergleich zu bereits bekannten Verfahren und Apparaturen für die Säuberung der

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Atmosphäre bedeutet das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung wegen der großen Kompaktheit der Ausrüstung, der Reduzierung der Anzahl der Bestandteile, der niedrigen«Kosten für die Aufrechterhaltung und den Betrieb, dem hohen Grad an Wirkung und der großen Zuverlässigkeit einen großen Fortschritt. Einer der größten Fortschritte des Verfahrens und der Apparatur ist darin zu sehen, daß mit dem Verfahren und der Apparatur gasförmige verunreinigende Komponenten der Atmosphäre ausgeschieden werden können wie auch besonders kleine Teilchen, die sich in der Atmosphäre befinden. ·

Das Verfahren kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß das verunreinigte fließende Medium durch eine Aufbereitungskammer geleitet wird und dort einem kombinierten und im wesentlichen gleichzeitig wirkenden Spannungsfeld gleichgerichteten Stromes und elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird, wobei das Hochspannungsfeld zwischen zwei sich in einer Aufbereitungskammer in einem Abstand befindlichen Elektroden liegt und daß die an den Elektroden liegende Spannung so groß ist, daß Entladungsbogen und Sprühentladung noch nicht eintreten, Dunkelstrom und Glimmentladung zwischen den Elektroden aber auftreten, daß die elektromagnetische Strahlung von einer sich im Bereich der Hochspannung befindlichen Lichtquelle erzeugt wird und daß die spektrale Emission im Bereich des ultravioletten und sichtbaren Lichtes, insbesondere im Bereich zwischen 1500 und 7200 t liegt.

Die wesentlichen Schritte in dem Verfahren umfassen

1) elektrische Aufladung durch ein Hochspannungsfeld sowohl verschmutzender Teilchen als auch des verschmutzenden Gases in der Atmosphäre, wodurch eine Ionisierung oder Anregung der Teilchen erreicht wird;

2) sammeln der geladenen Teilchen an den Elektroden;

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3) Einführung elektromagnetischer Strahlung, so daß die angeregten Teilchen der ultravioletten Strahlung ausgesetzt sind, zum Hervorrufen der Oxydation oder Reduktion zusammen mit anderen photochemischen Reaktionen des verschmutzten Gases oder der Gase und Umwandlung in elementare oder wenigstens nicht verschmutzte Form;

4) Entfernung des verschmutzenden Materials von den Elektroden.

Es ist offensichtlich, daß während des Vorganges der Säuberung eine ganze Zahl von Reaktionen gleichzeitig abläuft. Nicht alle von ihnen werden gegenwärtig vollständig verstanden, aber es scheint doch, daß die folgenden Postulate in der Erklärung der Geschehnisse weiterführen können und ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer praktischen Anwendung in der Beseitigung oder Kontrolle von atmosphärischer Verschmutzung in den Einzelheiten bringen kann.

Ein Gas ist in seinem normalen Zustand bei atmosphärischem Druck ein ausgezeichneter elektrischer Isolator. Im täglichen Leben wird er als solcher überall verwendet. Wird Jedoch ein elektrisches Feld hinreichender Intensität angelegt, so wird das Gas, das sich zwischen zwei gegenüberliegenden entgegengesetzt geladenen Elektroden befindet, leitend. Die Spannung oder die Potentialdifferenz _r bei der die Umwandlung von einem Isolator zum leitenden Zustand eintritt, wird als Durchbruchsspannung für das spezielle Gas bezeichnet. Dieser Durchbrueh ist, wenn er eintritt, im wesentlichen ein durch das ionisierte Gas zwischen den gegenüberliegenden Elektroden stattfindender Stromfluß. Dieser Stromfluß ist im allgemeinen sehr groß und wird

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entweder als Sprühentladung oder als Bogenentladung bezeichnet. Ee ist klar, daß vor einem großen Stromfluß in einem vorher isolierenden beziehungsweise nicht leitenden Gas sich der Strom durch Ionisationsvorgänge von einem anfänglichen extremen kleinen Wert ausbilden muß, der durch das Vorhandensein einiger freier Elektronen in dem Gas in seinem Normal- " Zustand bedingt ist. Atmosphärische Luft und Gas, wie sie bei Verbrennungsprozessen normalerweise entstehen, enthalten eine ' verhältnismäßig kleine Anzahl von negativen und positiv geladenen Molekülen und sehr feiner fester Partikel. Diese verschiedenen Partikel und/oder Moleküle können von verschiedenen Quellen Ladungen ansammeln, beispielsweise von einer Flamme ™ im Verbrennungsraum, denn eine Flamme bildet einen Bereich hoher Ionisation. Solche kleinen Teilehen können dann sowohl negative als auch positive Ladungen aufweisen. Teilchen können auch Ladung durch Reibungskraft während der Aerosol-Erzeugung erhalten und die Ladung durch Bewegung durch das Gas ansammeln. Strahlungsenamation von verschiedenen Quellen im Raum erzeugt ,außerdem ständig Ionen in der Atmosphäre. Diese Ionen können über einen komplexen Mechanismus eine Ladung der Partikel in der Atmosphäre bewirken. Dieser Prozeß geht so vor sich, daß die geladenen Teilchen mit positiver beziehungsweise mit negativer Ladung in einer solchen Häufigkeitsverteilung vorkommen, daß die Gesamtladung des Aerosols Null ist. Einzelne Teilchen jedoch können eine beträchtliche Ladung ™ haben,obwohl die Gesamtladung Null ist. Alle diese geladenen Teilchen, Ionen, Moleküle oder sogar freie Elektronen können, wenn sie in ein elektrisches Feld eingeführt werden, weitere Ionisation durch Stoß, durch Doppelelektronenstoß, durch Zusammenstoß von Ionen und Atom, Atom und Molekül und zweier Atome oder durch Kombination von mehreren dieser Prozesse erzeugen. Es ist deshalb ganz wichtig, daß die Bedingungan für das Einsetzen der Ionisation im allgemeinen immer in der

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Atmosphäre erfüllt ist. Das muß bei der Betrachtung des Effekte in Hochspannungsfeldern berücksichtigt werden. Wegen der Quantelung des Ionisationsprozesses sind nur atomistische Teilchen und Lichtquanten in Wechselwirkung mit Atomen und Molekülen in der Lage, Ionen zu erzeugen. Die wirklich ionisierenden Teilchen sind also freie Elektronen, ionisierte Atome oder Moleküle, angeregte Atome, Neutronen und Photonen. Der Ausdruck "angeregter Zustand", wie ezfhier gebraucht wird, soll einen Zustand oder eine Bedingung charakterisieren, in welchem der Ionisationsprozeß stattgefunden hat. Im Gegensatz zur elektrostatischen Ausfällung oder zur Sprüh- beziehungsweise Bogenentladung steuert die gegenwärtige Erfindung die Anwendung von gleichgerichteter Hochspannung entgegengesetzter Elektroden

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in Zuständen, in denen Felder / elektrischer Stärke erzeugt werden, die Anregung bewirken,aber eine Sprühentladung und Bogenentladung vermeiden. Das wird dadurch möglich, daß die Hochspannungskräfte nicht der einzige auf die Atmosphäre einwirkende Einfluß ist. Und während bei der herkömmlichen elektrostatischen Ausfällung Photoionisation mehr als ein unkontrollierter Nebeneffekt auftritt, macht die gegenwärtige Erfindung speziellen Gebrauch von der Photoionisation unter— kontrollierten Bedingungen und unterstützt damit den Effekt, den das Hochspannungsfeld bewirkt, in einer Weise, das ein einheitliches Plasma erzeugt und aufrecht erhalten wird und vollständige Ionisation frei von unterbrechender Sprühen!« ladung und damit verbundenen Nebeneffekten erzeugt wird.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der Beschreibung von Ausführungebeispielen. Von den Figuren zeigen?

Figuren 1 und 2 eine Draufsicht und eine Endansicht in schematischer Darstellung in einfacher Form, in der eine erfindungsgemäSe Ausführung gezeigt ist,

Figur 5 eine graphische Darstellung des Stromflußes in Abhängigkeit von dem an der Elektrode liegenden Potential in einem typischen Gas* beispielsweise Luft,

Figur 4 eine Darstellung der Drehgeschwindigkeit der Teilchen in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke für einige der schwierigsten Teilchengrößen, die in praktischen Ausflußentladungen vorkommen,

Figur 5 eine teilweise Ansicht im Schnitt von einer Kathode mit Mitteln zur Erzeugung der Hochspannung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch eine Aufbereitungskammer 10 für verschmutzte Luft, abgeschlossen an den gegen- . überliegenden Seiten, an den Enden, am Boden und am oberen Ende, mit einer Einlaß- 12 und einer Auslaßöffnung 14, die aneinander gegenüberliegenden Enden zum Ein- und Auslassen der Luft angebracht sind. An den einander gegenüberliegenden Enden sind passende Zuführungsleitungen 16, 18 zur Zufuhr und Abfuhr der Luft, welche durch geeignete Mittel, die hier nicht gezeigt sind, etwa ein Gebläse, gepumpt wird, angebracht. In der Kammer 10 befinden sich eine in der Mitte der Kammer montierte plattenförmige Kathode 20, die gegen die Seitenwände isoliert ist,und andere Bauteile der Aufbereitungskammer. Über i die Anschlußklemme 22 wird die in der Aufbereitungskammer befindliche Kathode über einen elektrischen Kontakt mit dem negativen Pol einer äußeren Hachspannungsquelle, die hier nicht gezeigt ist_r verbunden. In der Aufbereitungskammer 10 ist außerdem eine Anode 24 vorgesehen, die im allgemeinen aus einem maschenförmigen oder gitterförmigen Drahtnetz besteht und die seitlich die gegenüberliegenden Oberflächen der Kathode 20 in einem gewissen' Abstand einschließt. Die Anode 24

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kann so angebracht werden, daß sie von den. anderen Bauteilen der Aufbereitungskammer isoliert ist, ist aber vorzugsweise geerdet. Die Anode 24 -1st mit der Verbindungsklemme 26 zur Bildung eines elektrischen Kontaktes der Anode mit dem positiven Pol der Hochspanmmgsquelle verbunden. Weiterhin ist in der Äufbereitungskammer 10 eine Reihe von Liehtröhren 50 entlang der einander gegenüberliegenden Seitenwande zwischen diesen und den benachbarten Anoden 24 angeordnet.

Während des Betriebes der Apparatur wird über das Zuführungsrohr 16 ein mit festen Teilchen- und gasförmigen Komponenten verschmutzter Luftstrom durch die Öffnung 12 der Kammer 10 zugeführt. Der Strom fließt an den einander gegenüberliegenden Seiten der Kathode 20 entlang zur Ausgangsöffnung 14 und wird über die Abführung 18 weiter-geleitet* Durch die an den Anschlußklemmen 22 und 26 liegende gleichgerichtete Hochspannung besteht zwischen der Kathode 20 und der Anode 24 ein Hoehspannungsfeld. Dabei ist die Kathode 20 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle und die Anode 24 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden. Als Spannungsquelle kann eine der zahlreichen zur Verfügung stehenden Standardvorrichtungen, wie etwa ein Van De Graaff-Generator,Cockcroft-Walton-Generator, eine Wimhurst-Maschine, ein Energieleistungs-G-enerator oder die gleichgerichtete Ausgangsspannung eines Hochspannungstransformators dienen. Die Liehtröhren 30 liefern die elektromagnetische Strahlung. Aus später zu behandelnden G-ründen ist es vorteilhaft, solche Röhren zu verwenden, die Strahlung im ultravioletten Bereich liefern oder die intensitätsstarke Spektrallinien im Bereich zwischen 1500 und 4000 Ά aufweisen. Die an die Elektroden anzulegende Spannung und die von den Liehtröhren zu. liefernde Wellenläng© wird in Übereinstimmung mit den Eigenschaften: des; Sasstromes, der anf anglichen Yerschmutzimg ußä der durchfließend en

Gasmenge pro Zeiteinheit ausgewählt. Diese Dinge sollen im weiteren diskutiert werden.

Während des Betriebes der Apparatur findet "bei einem in "bezug auf das Kathodenpotential fortschreitend positiver werdenden Anodenpotential ein Stromfluß zwischen den Elektroden statt, der von der Ionisation des sich dazwischen befindenden Gases herrührt. In Figur 3 ist der Stromfluß zwischen den entgegengesetzt geladenen Elektroden an Luft oder einem ähnlichen Gasgemisch in Abhängigkeit von der angelegten Spannung aufgetragen. Liegt keine Spannung an, so fließt auch kein Strom. Bei anwachsender Spannungsdifferenz beginnt ein der Spannung proportionaler Strom zu fließender bis zu einem bestimmten Spannungswert E₁ an dem Punkte a in Figur 3 zunimmt. Dieser anfängliche Strom wird als Dunkelstrom bezeichnet, weil kein Glimmen im Gas sichtbar ist. Am Punkte a tritt als Folge der Ionisation des Gases eine Zündung ein, und das Gas leitet einen gewissen Strom zwischen den Elektroden. Bei einer mit der Spannungsquelle in Serie geschalteten Strombegrenzung fällt die Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden an diesem Punkte bis auf einen durch die Eigenschaften des Gases und die Eigenschaften des Kathodenmaterials bestimmten Zwischenwert zurück. Der Stromfluß bleibt in diesem Bereich, der in Figur 3 durch die gestrichelte Linie von Punkt a bis zu Punkt b gekennzeichnet ist, nahezu konstant. Die Spannungsdifferenz im Punkt b ist E₂« Ist die Zündung einmal eingetreten, 'dann rufen bereits kleine Änderungen in der angelegten Spannung große Änderungen im Stromfluß hervor, wie es durch die sehr steile Kurve zwischen den Punkten b

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und c/Figur 3 gezeigt ist. In diesem Arbeitsbereich spricht aan von Glimmentladung. In diesem Bereich arbeitet auch das vorliegende System. Am Punkte c der Verstärkungskurve, der der Potentialdifferenz E- entspricht, beginnt die Zuwachsrate

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bis zum Punkt d rapide abzunehmen. In diesem Punkt geht die Glimmentladung über in Bogen- oder Sprühentladung, und die Spannungsdifferenz fällt rapide bis zum Punkt e ab. Dann wächst der Stromfluß bis zu hohen Amperwerten bei verhältnismäßig kleinen Spannungsdifferenzen zwischen den Elektroden an. In diesem Bereich findet eine kontinuierliche Bogen- oder Sprühentladung statt, und der Leistungsverbrauch ist sehr groß. . ■ .

Die an Anode und Kathode anliegende Spannung hat zur Folge, daß in der Atmosphäre vorhandene positive Ionen zur Kathode und negative Elektronen zur Anode wandern. Dabei werden die Elektronen durch das zwischen den Elektroden herrschende . Spannungsgefälle beschleunigt. Die beschleunigten Elektronen ionisieren bei Zusammenprall mit anderen Gasmolekülen diese und erhöhen so die Zahl der freien Elektronen. Dieser Vorgang regeneriert sich und hält sich selbständig aufrecht im Bereich der Glimmentladung _} solange Energie in Form elektro*- magnetischer Strahlung an den Gasmolekülen in diesem angeregten Zustand in ausreichendem Maße zugeführt wird. Und das wird in Übereinstimmung mit der Lehre der Erfindung ohne Begleitung des unterbrechenden Effektes der Bogen- oder Sprühentladung zuwege gebracht. Die Energie in Form elektromagnetischer Strahlung wird durch die Lichtquelle 30, die in Figur 1 und 2 gezeigt ist, zugeführt. Während dee Bett'ise^is^fußeeg® Gleichgewicht zwischen Potentialdifferenz an den Elektroden und der Frequenz der elektromagnetischen Strahlung so eingestellt werden, daß die den Liiftetrcp verschmutzenden Gasätome oder Moleküle sich gerade in ihrem beaten loriisationszüetand befinden, was einem Energieberei.cli von 4 bis 25 Elektronenvplt für die meisten in Betracht kommenden Atome und Moleküle entspricht. Bei an den^ Elektroden anliegenden sehr niedrigen Spannungen, beispielsweise

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1ÖÖ f f ist für dm Pisoteef feiet eim Mehtg&elle mit extrem höher J*r§<iüen2 is B§r§iöh der Siiatgeaetffaiilaitgsfreftttefia oder hifher e*rf örderliöh* Sei 2üüehffi§sdeä gpaffliiög§ft äii den Elektroden Könm die §rförderiiohg fre^üenzi Heiner werden, und "bei g§fiÜg§M höfaii⁵ gpSöiitiög: käöa gögai- MeM ätig dem öiekt-Bären oder infjfiiiotiifl Bet-öieli äüsfgiöhifft* ffSiEttiötoe Be* traöhtüflgen läüfeft §ffeasiöiiii.iöii mit die BöStiüüötmg der

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Sauerstoff und Stickstoff am, dime ästB zwischen ^fäeii beiden ©ine weseitliche Reaktion stattfindet* Das stellt einen scharfe« Gegensatz zur Gewinnung von Stickstoffoxid dar, wo Bogen- öder Sprühentlädung zur Aufbereitung solcher Oase verwendet wird.

Bei der weiterer! Diskussion der beiden wesentlichen Vorgänge iß der Aufbereitungs:kammer_f nämlich (a) eine begrenzte Aufladung der feilöhen und Wanderung zu. den Elektroden und (b) fhotöionisatioa der Öasmoleküle _t die die verschmutzenden Eöffipöiienteii bilden, soll zunächst der Vorgang (b) besprochen werden*

Yersehffiützende Grase wie lohlenmonoxyd, Schwefeldioxyd, Stickstof föxyd Uöd andere werden beim Eintreten in die Aufbereitüngskaiiniier in der oben besehriebenen Weise ionisiert« Einige dieser öase werden phötochemische Oxydation und Reduktiori.sprözesse durchiiiachenj während andere elektrochemische Öxydations- und Redüktiönsprozesse einschließlich der Öxydätioh an der Anode und der Reduktion an der Kathode in der Aüfbereitungskamffier durühmachen*

in der erfindungsgemäßen Apparatur findet, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist» die elektrochemische Oxydation und Reduktion dieser primären Mssöziätiönsprödukte an Anode und JCathöde statt, welche die Produkte entsprechend ihrer Ladung anziehea* itn Öegensatz zu den Prozessen der Bogen- und Sprühentiädüng, bei denen sich der Bereich, in dem Öxydationsünd leduktionsprözesse ätattfinden, auf den Punkt der Ent-

bex ladung beschränkt _t. erlauben es die Bedingungen,/denen die Öliffimentiädung öder der fiunkelström auftröten und die herrschend in der Erfindung sind ι die ferwendung der gesamten Ansden» und itäthödenöberfiäche als ita1;alysator-

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Oberflächen für den erwünschten Oxydations-Reduktionsprozeß.

Es hat sich gezeigt, daß für einige verschmutzende Komponenten bildende Gase, wie etwa Kohlenmonoxyd, ultraviolette Strahlung den gewünschten photochemischen Oxydationsprozeß auch ohne Anoden- und Kathodenoberflächen hervorruft. Die dann stattfindende Reaktion kann durch folgende Gleichung dargestellt werdens ' ·

CO + CO + UV _> CO₂ + C„

Der bei dieser Reaktion frei werdende Kohlenstoff sammelt sich an der Kathode und fällt als fester Stoff aus, während des Kohlendioxyd als Gas mit dem.austretenden Luftstrom abgeführt wird. Sein Vorhandensein ist natürlich nicht unerwünscht. Im Fall des Schwefeldioxydes finden sowohl an Anode als an Kathode Prozesse statt. Die chemischen Reaktionen dieser Prozesse können folgendermaßen dargestellt werdeni

SO₂ +_% UV _> S⁺⁺⁺⁺ + 20

(an der Kathode) S

(an der Anode ) 0"~ + O"~ >O° + 0° + 4e

0°

Ähnliche Reaktionen könne auch für die anderen Gaskomponenten beschrieben werden, etwa für Stickstoffoxyd, welches in die Elemente Stickstoff und Sauerstoff dissoziert, die beide in den abfließenden Gasstrom eintreten und die nicht unerwünscht sind.

Gleichzeitig und konkuicLerend zu diesen photo chemischen oder Photoionieationsprözesien, wie sie hier beschrieben wurden, findet in der Aufbereitungskammer der in tJbereinetimmung mit der Erfindung beschriebenen Apparatur die elektrostatische

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Ausfällung von begrenzten teilchenförmigen Materialien βta'tt, die von dem eintretenden Gasstrom mitgerissen worden sind* Wenn derartige Teilchen in den hochionisierenden Bereich der AufbereitungBkammer zwischen Anode und Kathode eintreten, werden sie in extrem kurzer Zeit hoch aufgeladen, gewöhnlich

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innerhalb von 10 Sekunden oder weniger. Das bedeutet, daß die Teilchen im wesentlichen ihre vollständige Ladung in den ersten Zentimetern; die sie in der Aufbereitungskammer zurücklegen, erhalten. Dabei wird von normalen Geschwindigkeiten ausgegangen. Man kann wohl von drei wesentlichen Teilchen-Ladungs-Mechanismen ausgehen, die in der hier diskutierten Form von Aufbereitungsapparaturen auftreten. Eine wird allgemein als Feld- oder Stoßladung bezeichnet, während die zweite als Ionen-Diffusions-Ladung bekannt ist. Der dritte ist der Photoelektrische-Effekt, der eintritt, wenn die Energie der Photonen größer ist als die Austrittsarbeit eine« speziellen Materials. Ist das der Fall, dann treten Elektronen aus dem Material aus, was natürlich eine Aufladung des Materials zur Folge hat. In der Praxis herrscht der FeId-Ladungs-Prozeß bei Teilchen mit einem Durchmesser größer als 0,5yu vor, während der Diffusionsprozeß bei Teilchen vorherrscht, die kleiner als 0,2 u. sind. Beide Prozesse treten bei Teilchen mit Größen in dem Zwischenbereich auf. Ee könnte erwartet werden und ist in der Tat auch so, daß die Anzahl der Ladungen mit der Größe der Teilchen zunifflmt. Ee siird geiadene Teilchen /nachgewiesen worden die kleiner als O₉OIyU waren, jedoch war ihre Lebensdauer durch die Anlagerung an größere Teilchen sehr kurz. Es ist auch möglich, daß solche kleinen Teilchen durch die elektrische Feldstärke und die ultraviolette Strahlung in derselben Weise wie Gasmoleküle beeinflußt werden, wobei sie sich wie Ionen und nicht wie geladene Teilchen verhalten.

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In der Ausführung einer wirksamen Aufbereitungeapparatur iat die Größe der mitgerissenen Teilchen in dem eintretenden Strom ein wesentlicher Punkt.

Eine Sammlung der geladenen, mitgerissenen oder fein verteilten Teilchen kann erreicht werden durch Einführen derselben in ein kontinuierliches hoohionisierendes Feld, das die anfängliche Ladung bewirkt, oder es kann erreicht werden durch ein separates elektrisches Hochspannungsfeld.

Bewegt sich ein Teilchen nahe genug an der Oberfläche einer sammeldnen Elektrode vorbei, so daß es in dem elektrischen Feld eingefangen werden kann, so wird eine Ansammlung von Teilchen erreicht. Die Flügbahnen der Teilchen sind also abhängig von den kombinierten Effekten der Gasgeschwindigkeit und der Teilchendriftgeschwindigkeit im elektrischen Feld. Und die Geschwindigkeitsabnahme ist eine Funktion der Anzahl der Teilchen, der Teilchendurchmesser und der Feldstärke. Deshalb müssen, damit die Apparatur bezüglich der Teilchenansammlung wirksam ist, die Elektrodenoberflächen so ausgebildet sein, daß Teilchen mit der niedrigsten Driftgeschwindigkeit bei der maximalen länge der dafür nötigen Zeit gerade noch auf die Elektrode auftreffen können. Auf diese Weise läßt sich also die maximale Länge der Kathode errechnen. .

In Figur 4 sind für einige der kleinsten normalerweise auftretenden Partikel die Driftgeschwindigkeiten gegen die Feldstärken abgetragen. Das stellt eine der schwierigsten Ausführungsbedingen dar. Aus Figur 4 kann abgelesen werden, daß die Driftgeschwindigkeit bei jeder vorgegebenen Feldstärke mit anwachsen der Teilchengröße zunimmt. Das bedeutet natürlich, daß das Einfangen kleinerer Teilchen eine größere Zeit erfordert, in der die Elektrode einen Einfluß

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auf das !teilchen ausübt, damit das Teilchen aus dem Luft* strom ausgefällt' wird.

Aus einem kleineren Abstand der sammelnden Elektroden resultiert eine höhere Feldstärke. Bei einem kleiner werdenden Abstand muß man natürlich einenSpannungsdurchbruch in Betracht ziehen. Die Bedingungen dafür hängen von der Art des durchströmenden Gases und seiner verschmutzenden Komponenten sowie von der durchschnittlichen Teilchenzahl und einer entsprechend benötigten sammelnden Oberfläche mit der benötigten Kapazität, die die Teilchen während jeder ge-

die

gebenen Betriebsperiöde aufnehmen und halten kann, ehe/Ansammlung entladen wird, an.

Wenn die Teilchen die sammelnde Oberfläche der Elektrode erreicht haben, bleiben sie an dieser wegen der Ladungseffekte haften. Das ist der Fall bei ebenen metallischen Elektroden. Es wurde aber häufig auch beobachtet, daß polymere Filme an der Oberfläche einer Elektrode diesen Vorgang noch begünstigen. Das bedeutet, daß die Elektroden die polymeren Filme aufgeladen haben, so daß diese dazu neigen, Teilchen in einer noch größeren Zahl anzusammeln, als es bei Elektrodenoberflächen ohne eine solche Auflage der Fall wäre. Die an der Elektrode angesammelten geladenen Teilchen neigen dazu, als die Pole zu wirken. Es kann in dafür typischer Weise beobachtet werden, daß die angesammelten Teilchen sich kettenartig formieren und sich mit den gegenpoligen Enden aneinanderreihen. Es hat sich auch gezeigt, daß sich Teilchen mit einer Größe von weniger als 0,1 yu und kleiner etwas fester als große Teilchen anlagern. Das führt in einigen Fällen dazu, daß ihre kleinere Ladungsfähigkeit aufgehoben und so der Sammelprozeß unterstützt

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Damit optimale Auefällungebeding-ungen aufrecht erhalten werden, ist es nötig, daß von Zeit zu Zeit die an den Elektroden angesammelten verschmutzenden Teilchen entfernt werden. In einer kleinen Einheit ist es zur Reinigung der Luft nützlich, wenn die Entfernung der angesammelten Teilchen verhältnismäßig einfach durchgeführt werden kann. In diesen Fällen kann die Einheit zeitweise abgeschaltet werden, und die an den Elektroden angesammelten Teilchen können durch Wischen oder Bürsten der Elektrodenoberfläche oder durch mechanische Vibration der Einheit von den Elektroden entfernt werden. In größeren Einheiten sind derartige Methoden zwar auch an- Ä wendbar, aber es ist vorzuziehen, dort extra Mechanismen vorzusehen, die die Elektroden in Schwingungen versetzen, so daß die angesammelten Teilchen abfallen. Beispielsweise können magnetische oder Ultraschall-Schwingungsvorrichtungen verwendet werden. Eine solche Entfernung von an den Elektroden angesammelten Teilchen kann in den meisten Fällen schon dadurch wirksam erreicht werden, daß Schwingungen mit der der mechanischen Struktur der Kathode entsprechenden Frequenzen erzeugt werden. Ist die Elektrodenoberfläche mit einem Plastikfilm überzogen, so kann man Mittel vorsehen, mit denen dieser Film pneumatisch ausgedehnt und zusammengesogen werden kann, wodurch das an der Elektrode angesammelte Material abfällt. {

Ist das Material von der Elektrode abgefallen, so kann es in einem Behälter gesammelt und dann in bestimmten Zeitabetänden entfernt werden. Offensichtlich muß, damit ein Wiedereintreten der angesammelten feilehen in den Gasstrom verhindert wird, der Ausfällttngsprözeß von Zeit zu Zeit : unterbrochen werden, damit die an den Elektroden angesam- , · melten Teilchen entfernt werdet können. Der Ausfällungs- .: .7 , ; prozeß kann aber auch kontinuierlich fortgesetzt werden, ~

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indem eine zweite, beim Ausschalten der ersten arbeitende , Einheit in die Aufbereitungskammer eingebaut wird«

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausführungsform kann in Abhängigkeit von den speziellen Bedingungen, die sich aus der Luftströmung oder anderen fluiden Strömungen ergeben, die gereinigt werden sollen, in verschiedenster Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann die Apparatur entweder ein Steuersystem mit einer offenen Schleife oder mit einer geschlossenen Schleife enthalten. In dem System mit der offenen Schleife λ sind keine Mittel vorgesehen, die den austretenden Luftstrom und die darin noch enthaltene Verschmutzung mit der Verschmutzung des eintretenden Luftstromes vergleichen. Auf der anderen Seite weist das System mit der geschlossenen Schleife eine oder mehrere rückführende Steuerschleifen auf, in denen Funktionen der Steuersignale mit den Funktionen der Befehle zur Aufrechterhaltung der beschriebenen Verhältnisse zwischen den Befehlen . und den Steuersignalen vorgesehen sind. Derartige Systeme mit offenen oder geschlossenen Schleifen unterscheiden sich nur in der Ausführung der Hochspannungszuführung und in einer Steuerungsrückführung. Es kann in einer Ausführungsform auch ein drittes Element oder Gritter 40 in die Grundeinheit, wie sie in den Figuren 1 und 2 beschrieben ist, eingeführt werden. Dieses Steuergitter wird zwischen Anode und Kathode,in de^r Nähe der Anode angeordnet. An dem Gitter 40 liegt eine negative Spannung, die Über einen Zuführungekontakt 42 zugeführt wird. In dieser Anordnung'kann ein Durchbruch zwischen Gitter 40 und Anode nicht eintreten, ep lange das zwischen Gitter und.Anode bestehende Potential nicht wesentlich größer ist als die einer durch die Durchbruchsspannung von Gitter und Anode bestimmte Grenzspannung» -In dieser Anordnung schirmt das Gitter die Kathode gegen die Anode ab und verhindert einen Durehbrueh zwischen Anöde und

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Kathode, wenn das zwischen diesen anliegende Potential so groß ist, daß es bereits die Durehbruchspannung übersteigt. Auf diese Weise kann also durch das Steuergitter ein höherer Spsnnungsgradient aufrecht erhalten werden zwischen Anode und Kathode, ohne daß ein Durchbruch eintritt, was mit einer einfachen Kathoden-Anoden-Anordnung nicht möglich wäre. Daraus ergeben sich einige Vorteile, denn die Anordnung ermöglicht nun eine größere Strömungsgeschwindigkeit des Gasstromes und vergrößert bei vorgegebenen Apparatausmaßen die Durchflußkapazität der Aufbereitungsapparatur.

In dem System mit geschlossener Schleife wird die an der' ™ Kathode oder Anode angelegte Spannung durch einen elektrischen oder elektronischen Rückführungsmechanismus herkömmlichen Typs gesteuert. Der eintretende Gasstrom wird sowohl bezüglich seiner Leitfähigkeit als auch seines Widerstandes gemessen, und die dann erzeugten Stuersignale werden mit speziellen Befehlssignalen, die sich aus der in dem austretenden Strom noch vorhandenen Verschmutzung ergeben, kombiniert. Wenn das Verhältnis zwischen den Steuersignalen und den Befehlssignalen differiert, wird die Spannung entweder erhöht oder erniedrigt, bis der richtige Zustand sich eingestellt hat. Ein Gasstrom mit hohem Widerstand wird ein Anwachsen des Spannungsgradienten bewirken und in gleicher Weise ein Gasstrom mit hoher Leit- λ fähigkeit ein Absinken des Spannungsgradienten. Die automatisch vor sich gehende Prozedur verläuft schnell und genau und dient zusätzlich auch dazu, Bogenentladungen in der Aufbereitungskammer zu vermeiden, die von plötzlichen Wechseln im Verschmutzungsgehalt der einlaufenden Luftströmung herrühren kann. Eine derartige Bedingung wird häufig angetroffen in Abgasen von Verbrennungsprozessen.

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Das System mit offener Schleife hat andererseits den Vorteil, daß es besonders einfach ist. Es ist häufig völlig ausreichend, wenn der eintretende Gasstrom eine im wesentlichen kon-

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stante Verschmutzung aufweist/ Diese Bedingung wird häufig bei Gasen angetroffen, die aus den Schornsteinen von Kraftwerken kommen jaber auch aus einfachen Heizungsanlagen für-Wohnungen und ähnliches.

Andere Ausführungsabwandlungen betreffen die Konstruktion von Anode und Kathode der Aufbereitungskammer. Für kleinere Einheiter^rird die Kathode, die der Kollektor für alle die Verschmutzung bildenden festen Teilchen ist, vorzugsweise als rechteckige Platte einfachster Ausführung ausgeführt. Die Anode ist entweder ein Metallschirm oder eine Reihe von Drähten, die parallel zur Kathode in einem bestimmten seitlichen Abstand zueinander angeordnet sind. Bei sehr großen Ausführungen, etwa für Industrieanlagen oder ähnliches, wird die Kathode vorzugsweise in Form eines Hohlprismas ausgebildet, und die die Hochspannung erzeugende Apparatu:ntaird, unabhängig davon, welcher Art sie ist, direkt in die Kathode eingebaut, so daß Isolationsprobleme, wie sie bei einer außerhalb liegenden Hochspannungsquelle auftreten würden, vermieden werden. Eine derartige Anordnung ist in Figur 5 gezeigt, in der die Kathode zwei in einem Abstand befindliche Platten 50 aufweist, die die großen Flächen der Kathode bilden und die an ihren Kanten verhältnismäßig eng zusammenlaufende Platten 52 aufweisen, mit denen sie ein rechtwinkliges Prisma bilden. Die Kathode liegt auf einem Flansch 54- einer isolierenden, röhrenförmigen Halterung 56 auf, die sich durch die Öffnung 58, die im Boden der Kathode durch die seitlichen Platten 52 gebildet wird, in das Innere der

erstreckt
Kathode⁷. Ein elektrostatischer Generator befindet sich im Inneren der Halterung 56. Der Generator kann irgendeiner der _; zur Verfügung stehenden Typen sein. Der schematisch dargestellte Generator weist einen Riemen 62 auf, der um die beiden Seheiben 64 läuft und durch einen Motor 66 angetrieben wird. An einem Ende des Umlaufes des Gürtels befindet sich

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am Gürtel ein Ladeschirm 68, dem. AnregungespannUÄg über einen passenden Transformator 70 zugeführt wird. Ein die Ladung abnehmender Sammelschirm 72 befindet sich am anderen Ende des umlaufenden Riemens und nimmt die auf dem Riemen befindliche Ladung ab und überträgt sie auf die Kathodenoberflache. In Figur 5 ist die Kathodenoberfläche in einem umschließenden, flexiblen Plastikfilm oder 3?lastiksack 74 eingeschlossen* der von Zeit zu Zeit dazu verwendet wird» in der beschriebenen Weise die angesammelten Teilchen zu entfernen.

Zur Erhöhung der WirkMtnkeit der-Lichtquelle, die zum Hervorrufen des Photoeffekts dient, können die inneren Oberflächen ™ der Aufbereitungskammer mit einer für die spezielle Frequenz des von der Lampe ausgesandten Lichtes.reflektierten Schicht versehen werden.

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Claims

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Paten tansprüc h e

Verfahren zur Aufbereitung von durch feste Partikel ''durch fluide Beimengungen verunreinigten fluiden Strömen, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte fließende Medium durch eine Aufbereitungskammer (10) geleitet wird und dort einem kombinierten und im wesentlichen gleichzeitig wirkenden Hochspannungsfeld gleichgerichteten Stromes und elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird, wobei das Hochspannungsfeld zwischen zwei sich in einer Aufbereitungskammer in einem Abstand befindlichen Elektroden (20, 24) liegt und daß die an den Elektroden (20, 24) liegende Spannung so groß ist, daß Entladungsbogen und Sprühentladung noch nicht eintreten, Dunkelstrom und Glimmentladung zwischen den Elektroden (20, 24) aber auftreten, daß die elektromagnetische Strahlung von einer sich im Bereich der Hochspannung befindlichen Lichtquelle (30) erzeugt wird und daß die spektrale Emission im Bereich von 1500 Ä bis 7200 I liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge""-;-k e η η ζ eich η e t, daß die an den Elektroden liegende Spannung zwischen 1 kV/cm und 30 kV/cm liegt.
3· Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Ausmaß der Verschmutzung in der eintretenden fluiden Strömung kontinuierlich gemessen und die an den Elektroden (20, 24) anliegende Spannung in der Weise entsprechend geändert wird, daß der ausfließende

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Strom eine auf ein im wesentlichen konstantes Maß reduzierte Verschmutzung aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den Elektroden (20» 24) liegende Hochspannungsfeld durch ein vorgespanntes isoliertes Gitter"(40) modifiziert wird, das in einem Abstand nahe an der positiv geladenen Elektrode (24) und zwischen dieeer und der negativ geladenen Elektrode (20) in der Aufbereitungskammer (1.0) angeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der positiven und negativen Elektrode (20, 24) liegende Hochspannung zwischen 1 kV/cm und 50 kV/cm beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5>- d a d u r c h g e kennzeichnet, daß das Ausmaß der Verschmutzung in der eintretenden fluiden Strömung kontinuierlich gemessen und die an"dem-Gitter (40) anliegende Vorspannung derartproportional verändert wird, daß die Verschmutzung des auslaufenden Stromes einen im wesentlichen konstanten Wert hat.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die fluide Strömung aus Luft besteht.
8. Verfahren nach Anspruch i, dadurch g e.-kennzeichnet, daß die fluide Strömung aus einem Gemisch von Verbrennungsgasen und mitgerissenen festen $eilohen besteht, wobei die festen Teilchen sich an der negativen Elektrode (20) ansammeln und'in periodischen Abständen entfernt werden» " - · ■

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9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g β '-kennzeichnet, daß die negative Elektrode (20) zum Entladen von den anhaftenden Teilchen in Vibration versetzt wird,.
'10. Apparatur zur Aufbereitung von fluiden Strömen, die fluide und teilchenförmige Verschmutzungen enthalten, und zur Beseitigung derselben, dadurch gekennzeichnet , daß eine Aufbereitungskammer (10) einen Einlaß (12, 16) und einen Auslaß (U, 18) zui Einführung der fluiden Strömung und zum Hinausführen aus der Kammer aufzuweisen, daß sich in der Kammer gegeneinander isoliert und in einem Abstand befindlich eine Anode (24) und eine Kathode (20) in dem Weg der fluiden Strömung zwischen Einlaß (12, 16) und Auslaß (H, 18) befinden, daß die Anode (24) und die Kathode (20) mit einer Hochspannungsquelle, die gleichgerichteten Strom liefert, verbunden sind, daß die Hochspannungsquelle eine derartige Spannung liefert, daß Dunkelstrom oder Glimmentladung zwischen den Elektroden (20, 24) auftritt, daß Mittel zur Steuerung der Hochspannungsquelle vorgesehen sind, die das Auftreten einer löschenden Sprühentladung und einer Bogenentladung zwischen den Elektroden verhindern, daß in der Kammer (10) eine Lichtquelle (30) angeordnet ist, die in dem Bereich desHoehspannungsfeldes zwischen den Elektroden (20, 24) elektromagnetische Strahlung erzeugt und daß die von der Lichtquelle (30) ausgesandte Strahlung eine Wellenlänge zwischen 1500 Ä und 7200 Ä hat.
11. Apparatur nach Anspruch 2 oder 10, d ad u r c h g e k e η,η ζ ei c h η e t , daß die Wellenlänge der von der Lichtquelle (30) ausgesandten Strahlung zwischen 1500 I und 4000 £ liegt.

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12. Apparatur nach Anspruch 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß daa Spektrum der von der Lichtquelle (30) ausgesandten Strahlung bei etwa 2537 & einen Maximum aufweist. .
13· Apparatur nach Anspruch 10, d a d u r e h g e -' kennzeichnet , daß die Kathode (20) ungefähr in der Mitte der Kammer (10) und die Anode (24) aus offenen Haschen an den Seiten der Kathode (20) angeordnet sind.
H. Apparatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die im allgemeinen plattenförmige Kathode (20),parallel zur Anode (24) angeordnet ist.
15· Apparatur nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (20) die Form eine8 HohlpzJemas hat.
16. Apparatur nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelle wenigstens teilweise in der ein Hohlprisma bildenden Kathode (20) angeordnet ist.
17* Apparatur nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelle von einem elektrostatischen Generator gebildet wird.
18. Apparatur nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (30) eine Vielzahl von langgestreckten Lichtröhren umfaßt, die an einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Kammer in einem Abstand angeordnet sind.

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19· Apparatur nach Anspruch 10, d a d u r c h ge kennzeichnet ', daß in der Nachbarschaft der Anode (24) in einem Abstand zu und isoliert gegen dieselbe und zwischen der Anode (24) und der Kathode (20) ein offenmaschiges Gitter (40) vorgesehen ist.
20. Apparatur nach Anspruch 19, dadurch g e — kennz ei c hne t , daß Nachweismittel zur Bestimmung der beigemengten fluiden und teilchenförmigen Verschmutzung in der zugeführten fluiden Strömung und Steuermittel, die durch die Nachweismittel aktiviert werden,vorgesehen sind und das letztere die an dem Gitter (40) oder an der Kathode (20) liegende Spannung in Übereinstimmung mit dem Maß der Verschmutzung der einlaufenden fluiden Strömung variieren.
' 21. Apparatur nach Anspruch 10, d a du roh gekennzeichnet, daß die Kathode (20) von einem Film aus Plastik (74) eingehüllt wird.
22. Apparatur nach Anspruch 23» d a d u r c h g e k en η ze ich η e t , daß der einhüllende Film (74) von der Oberfläche der Kathode (20) getrennt und relativ zu derselben flexibel ist und da§ Mittel zur Bewegung des Filmes (74)zur Entfernung fester Teilchen, die sich daran angesammelt-haben_r vorgesehen sind«
23. Apparatur nach Anspruch 22, d ad u rc h · g e — k e η η ζ e i c h η e t , daß weiter Mittel zur pneumatischen oder hydraulischen «um Aufblasen oder Zusammenziehen des einhüllenden Films (74) vorgesehen sind.

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24. Apparatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die wenigstens die Kathode (20) in "Vibration versetzen.
25. Apparatur nach Anspruch 24» d a d u r e h gekennzeichnet , daß die eine Vibration erzeugenden Mittel die Kathode (20) in ihrer natürlichen Frequenz erregen.
26. Apparatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet', daß unter den Elektroden (20, 24) Mittel zur Aufnahme und zum Aufbewahren der ausgeschiedenen i

Teilchen außerhalb des Hochspannungsfeldes und zum periodischen Entfernen vorgesehen sind.

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