DE10049595A1 - Abgasreinigungsanlage sowie Verfahren zum Reinigen von Abgasen - Google Patents
Abgasreinigungsanlage sowie Verfahren zum Reinigen von AbgasenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanlage, welche auch bei vorbereitetem Großverbrennungsofen leicht und einfach kontinuierlich angeschlossen werden kann, sowie Umweltverschmutzungsstoffe, die in den Abgasen enthaltenen, beispielsweise Dioxin, Dibenzofuran, Coplanar-PCB, Stickstoffoxyd (NOx) und dergleichen ohne Temperaturregelung der Abgastemperatur durch Photokatalysator-Wirkung des Photokatalysators oxidativ zersetzend beseitigen kann, sowie ein Verfahren der Abgasreinigungsbeseitigung, das die zuvor beschriebene Abgasreinigungsanlage verwendet. Die Abgasreinigungsanlage kann mit einem Zylinderkörper, der Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist und durch den die Abgase passieren, mit Photokatalysatorkügelchen, die im Innenraum sind und mit den Abgasen in Berührung kommen, sowie mit einer Lichtquelle versehen sein, die die Photokatalysatorkügelchen photoanregt. Die Abgasreinigungsanlage kann auch mit einem Filterbehälter, der sich an den Abgaszufuhrkanal des Verbrennungsofens über ein Verbindungsbauteil anschließt und in dessen Innenraum Filtriermaterialien gefüllt sind, einem Photokatalysatorbehälter, der sich an den Filterbehälter anschließt und in dessen Innenraum Photokatalysatorkügelchen gefüllt sind, sowie mit einem Bauteil zum Abgasausstoßen versehen sein, das sich an den Photokatalysatorbehälter anschließt, der mit mehreren zylinderförmigen Gehäusen, die jeweils eine den Innenraum des Photokatalysatorbehälters passierende Ultraviolettdurchlässigkeit ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanlage zur
Reinigung von Abgasen sowie ein diese Abgasreinigungsanlage
verwendendes Abgasreinigungsverfahren, insbesondere eine
Abgasreinigungsanlage, mit welcher auch Großverbrennungsöfen
ausgestattet werden können, und welche Umweltverschmutzungs
stoffe, die in den aus Verbrennungsöfen ausgestoßenen Abgase
enthalten sind und für die beispielsweise Dioxin, Dibenzofuran,
Coplanar-PCB, Stickstoffoxyd (NOx) und dergleichen
repräsentativ sind, durch Photokatalysator-Wirkung von
Photokatalysator, ohne Regelung der Abgastemperatur, oxidativ
zersetzen kann.
Bisher sind als Abgasreinigungsanlagen, welche das Reinigen der
aus Verbrennungsöfen ausgestoßenen Abgase zum Gegenstand haben,
im folgenden vorgeschlagen:
- 1. Reinigungsanlage, die im Abgaszufuhrkanal mit Elektroabscheider bzw. Beutelfilter oder Zyklon und dergleichen versehen ist, um Dioxin in den Abgasen physikalisch zu beseitigen,
- 2. Reinigungsanlage, die mit einem Adsorptionsmittel aus Aktivkohlen, Aktivkoksen und dergleichen gefüllt ist, um Umweltverschmutzungsstoffe, für die die in den Abgasen enthaltenen Dioxine repräsentativ sind, adsorptiv zu beseitigen,
- 3. Vorrichtung, welche Photokatalysatoren zur oxidativen Zersetzung von Umweltverschmutzungsstoffen in den Abgasen durch Photokatalysator-Wirkung des Photokatalysators in die Abgase untermengt und diese in einen Abgaszersetzungsturm einleitet, sowie welche den Photokatalysator mittels Staubabscheider im Anschluß an den Abgaszersetzungsturm wiedergewinnt, nachdem der Photokatalysator mittels aus Niederdruckquecksilberlampe emittierten Ultravioletts photoangeregt und somit Photokatalysator-Wirkung entfaltet ist (Patentanmeldungsschrift JP-H05-285342).
Bei der Abgasreinigungsanlage, die in der
Patentanmeldungsschrift JP-H05-285342 beschrieben ist, handelt
es jedoch um eine Anlage, die den Photokatalysator in die
Abgase untermengt, und wenn eine große Menge von
Photokatalysatoren sich in die Abgase vermischen, so
verschlechtert sich Durchlässigkeit der Abgase (= weil das
Licht sich reflektiert, verschlechtert sich die
Lichtdurchlässigkeit). Zwar kann Anregungslicht, das aus
Lichtquelle bestrahlt ist, dem sich relativ in der Nähe der
Lichtquelle befindenden Photokatalysator gegenüber hinreichend
bestrahlt und somit den Photokatalysator photoangeregt werden,
und dadurch kann die Photokatalysator-Wirkung (= Photokataly
sator-Funktion) entfaltet werden, aber das (aus der Lichtquelle
emittierende) Anregungslicht kann dem von der Lichtquelle
entfernten Photokatalysator gegenüber genügend nicht bestrahlt
werden, und deshalb, weil der Photokatalysator somit genügend
nicht photoangeregt werden kann, läßt sich die Photokata
lysator-Funktion dieser Photokatalysatoren nicht genügend
entfalten, und im ganzen genommen, sind Probleme bekannt, daß
Wirkungsgrad des Abgasreinigungsverfahrens durch die
Photokatalysator-Wirkung (= Photokatalysator-Funktion) des
Photokatalysators bedeutend herabsank.
Es gab auch weitere Probleme, daß die Reinigungsanlage im
ganzen kompliziert wird und somit sich verteuert, da der
Photokatalysator aus dem Zersetzungsgas nach Behandlung,
beispielsweise mittels Abscheider und dergleichen abtrennend
wiedergewonnen werden mußte.
Auf der anderen Seite sind es auch Beseitigungsprobleme
bei Vorrichtungen bekannt, die mit Elektroabscheider bzw.
Beutelfilter oder Zyklon und dergleichen versehen sind und mit
ihnen beispielsweise Dioxin und dergleichen in den Abgasen
wiedergewinnend beseitigen, und sie können zwar von den in
Abgasen enthaltenen Dioxinen die in Flugasche enthaltenen
Dioxin zusammen mit Stäuben beseitigt werden, aber die an sehr
feinen Flugaschen haftenden Dioxin, die niedrigsiedenden,
gasförmigen Dioxin und dergleichen lassen sich nicht
beseitigen.
Weiterhin ist eine Steuerung erforderlich, wenn solche
Umweltverschmutzungsstoffe beispielsweise mittels Abscheider
wiedergewinnend beseitigt werden, heiße Abgase mittels
Kühlvorrichtung und dergleichen vorher schnell stark
abzukühlen, bevor sie dem Abscheider zugeführt werden, da die
aus Verbrennungsöfen ausgestoßenen Abgase in der Regel in hoher
Temperatur liegen. Daraus entstanden Probleme, daß die
Abgasreinigungsanlage im ganzen kompliziert wird und sich
verteuert. Außerdem entstehen ähnliche Probleme bei
Abgasreinigungsanlagen, die Beutelfilter bzw. Zyklon verwenden.
Auf der anderen Seite ist vorgeschlagen, oxidatives
Zersetzungsverfahren durch metallischen Katalysator von Titan,
Vanadin, Platin und dergleichen als zusätzliches Mittel
einzuleiten. Da jedoch bei diesem oxidativen Zersetzungsver
fahren durch den metallischen Katalysator die effektvolle
Temperaturatmosphäre im Bereich von 230 liegt, und zwar der
effektvolle Temperaturbereich eng ist, ist es erforderlich, die
Abgase mittels Kühlvorrichtung und dergleichen schnell stark
abzukühlen, bevor sie dem Abscheider bzw. Beutelfilter, dem
Zyklon zugeführt werden, und es ist doch zugleich erforderlich,
die abgekühlte Abgase zu beheizen und ihre Temperatur wieder zu
erhöhen - es braucht sehr mühevolle und umständliche
Temperaturkontrolle der Abgase.
Außerdem können bei Beseitigungsverfahren durch
Adsorptionsmittel von den obenbeschriebenen Aktivkohlen bzw.
Aktivkoksen zwar theoretisch die niedrigsiedenden, gasförmigen
Dioxin beseitigt werden, aber es ist auch erforderlich, das
schon gebrauchte, Dioxin adsorbierte Abfalladsorptionsmittel
der Sekundärbehandlung zuzuführen. Und da, wenn die
Abgastemperatur im Bereich von mehr als 150°C liegt, Dioxin,
die mühevoll adsorbiert sind, sich vom Adsorptionsmittel
trennen und dann sich abscheiden, oder da Adsorptionsfähigkeit
von Aktivkohlen sinkt und dann die gewünschte Adsorptions
beseitigung nicht erworben werden kann, oder da die
Abgastemperatur in der Regel leicht und immer schwanken,
entstehen überall verschiedene Probleme, daß die Dioxin, die
bei der hohen Temperatur adsorbiert sind, sich trennen und sich
dann in die Abgase wieder zerstreuen, usw.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine
Rauchgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, mit welcher
Umweltverschmutzungsstoffe in den Rauchgasen, die aus
Verbrennungsöfen ausgestoßen sind und für die beispielsweise
Dioxin, Dibenzofuran, Coplanar-PCB und dergleichen
repräsentativ sind, durch Photokatalysator-Wirkung des
Photokatalysators oxidativ zersetzt werden können, sowie mit
welcher sie so weit reinigend behandelt werden können, bis sie
in die Atmosphäre ausgestoßen werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine
Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, mit welcher
Abgase, die aus Verbrennungsöfen ausgestoßen sind, ohne
Temperaturregelung reinigend behandelt werden können, sowie
welche nötigenfalls nachher im vorbereiteten
Großverbrennungsöfen einfach ausgerüstet werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt ferner darin, eine
Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, welche so
ausgestaltet sind, daß man, um die Photokatalysator-Wirkung des
Photokatalysators genügend zu entfalten, als Lichtquelle
Desinfektionslampe, die in der Nähe von 254 nm ihre
Maximalwellenlänge hat, mit Schwarzlichtlampe, die in der Nähe
von 380 nm seine Maximalwellenlänge hat, kombiniert, sowie daß
man mit der zuvorbeschriebenen Lichtquelle gegen alle
Photokatalysatoren genügend Anregungslicht bestrahlen kann.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß Oberfläche des
Photokatalysators durch Ultraviolett, das aus der
Desinfektionslampe bestrahlt ist, angeregt wird, sowie daß man
das Ultraviolett, das aus der Schwarzlichtlampe bestrahlt ist,
durch den Photokatalysator hindurch durchgehen läßt und es bis
in den Innenraum des Photokatalysatorbehälters hinein
durchdringen läßt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt ferner darin, eine
Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, welche
poröskörperförmige Photokatalysatorkügelchen verwendet, die
dadurch ausgebildet sind, daß die Oberfläche des porösen
Metallkörpers mit Titanoxydüberzug der Anatas-Form als
Kristallform beschichtet ist, um den spezifischen
Oberflächenraum der Photokatalysatorkügelchen zu vergrößern.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt ferner darin, eine
Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, welche
Photokatalysatorkügelchen verwendet, die dadurch ausgebildet
sind, daß die Oberfläche des porösen Keramikträgers mit
Titanoxydüberzug der Anatas-Form als Kristallform beschichtet
ist, um den spezifischen Oberflächenraum der
Photokatalysatorpartikeln zu vergrößern. Als poröse
Keramikträger kann man beispielsweise Aktivkohle, Aktivtonerde,
Silikagel, poröses Glas und dergleichen nennen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt ferner darin, eine
Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, welche
Photokatalysatorkügelchen verwendet, die dadurch ausgebildet
sind, daß eine der Oberflächen von Gewebe, das wärmebeständige
Fasern einwebt, Vliesstoff, Strickwaren oder jeder
verschiedenartigen Faserstruktur mit Titanoxydüberzug der
Anatas-Form als Kristallform beschichtet ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt ferner darin, eine
Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, welche
Photokatalysatorkügelchen verwendet, die daraus bestehen, daß
die Oberfläche des Titanoxydüberzugs mit einer Sorte von
Metallüberzügen, die aus Gruppen von Platin, Rhodium,
Ruthenium, Palladium, Eisen, Silber, Kupfer und Zink ausgewählt
ist, wieder beschichtet ist.
Weiterhin liegt auch ein weiteres Ziel der Erfindung
darin, eine Abgasreinigungsverfahren zur Verfügung zu stellen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Photokatalysatorkügelchen in den Innenraum eines
Zylinderkörpers, der die Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist,
aufgenommen werden, und Abgasreinigungsanlage, welche mit
Lichtquelle versehen ist, die auf der Außenseite des
betreffenden Zylinderkörpers das Anregungslicht der
obenbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen bestrahlt, sich an
den Abgaszufuhrkanal des Verbrennungsofens kontinuierlich
anschließt, wobei dadurch, daß die aus Verbrennungsöfen
ausgestoßenen Abgase in gleichbleibender hoher Temperatur in
den Innenraum des zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers
eingeleitet werden und mit den obenbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen in Berührung kommen, werden
Umweltverschmutzungsstoffe in den Abgasen oxidativ zersetzt.
Weiterhin liegt auch ein weiteres Ziel der Erfindung
darin, ein Abgasreinigungsverfahren zur Verfügung zu stellen,
welches dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasreinigungsanlage
mit einem Gehäuseabschnitt, der einen die
Ultraviolettdurchlässigkeit besitzenden Zylinderkörper
aufweist, mit Photokatalysatorkügelchen, die in seinen
Innenraum aufgenommen werden und mit den aus Verbrennungsöfen
ausgestoßenen Abgasen in Berührung kommen, sowie mit einer
Lichtquelle, welche in den Innenraum des zuvorbeschriebenen
Zylinderkörpers ausgestattet ist und welche die
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen photoanregt,
versehen ist, wobei die Abgasreinigungsanlage, welche aus
mehreren Zwischenräume bestehen, die auf oberer Deckelseite und
Grundplattenseite oder auf gegenüberliegender Seitenwandseite
miteinander abwechselnd kommunizieren, sich an den
Abgaszufuhrkanal kontinuierlich anschließt, wobei dadurch, daß
die zuvorbeschriebenen Abgase in gleichbleibender hoher
Temperatur in die zuvorbeschriebenen Zwischenräumen eingeleitet
werden und dann mit den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen in Berührung kommen, werden
Umweltverschmutzungsstoffe, die in der Abgasen enthalten sind,
zersetzend beseitigt.
Weiterhin liegt auch ein weiteres Ziel der Erfindung
darin, ein Abgasreinigungsverfahren zur Verfügung zu stellen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Reinigungsanlage mit
einem Filterbehälter, in dessen Innenraum Filtriermaterialien
gefüllt sind, mit einem Photokatalysatorbehälter, der sich an
den betreffenden Filterbehälter über oder ohne wärmebeständiges
Bauteil freiabnehmbar kontinuierlich anschließt und in dessen
Innenraum Photokatalysatorkügelchen gefüllt sind, sowie mit
einem Bauteil zum Abgasausstoßen, das sich an den betreffenden
Photokatalysatorbehälter über oder ohne wärmebeständiges
Bauteil kontinuierlich anschließt, versehen ist, wobei der
zuvorbeschriebene Photokatalysatorbehälter so ausgebildet ist,
daß er mehrere, durch den Innenraum des betreffenden
Photokatalysatorbehälters durchgehenden und die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweisenden zylinderförmigen
Gehäuse sowie eine Lichtquelle enthält, die in jedem Gehäuse
ausgestattet ist und die zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen photoanregt, sich an den
Abgaszufuhrkanal des Verbrennungsofens ein Verbindungsbauteil
dazwischenliegend kontinuierlich anschließt, wobei dadurch, daß
die Abgase in gleichbleibender hoher Temperatur in den
Innenraum des zuvorbeschriebenen Photokatalysatorbehälters
eingeleitet werden und diese mit den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen in Berührung kommen, werden
Umweltverschmutzungsstoffe, die den in aus dem
zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgasen
enthalten sind, zersetzend beseitigt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich darauf, eine
Abgasreinigungsanlage und ein Abgasreinigungsverfahren zur
Verfügung zu stellen, insbesondere eine Abgasreinigungsanlage,
welche auch bei vorbereitetem Großverbrennungsofen leicht und
einfach kontinuierlich angeschlossen werden kann, sowie welche
Umweltverschmutzungsstoffe, die in den Abgasen enthaltenen,
beispielsweise Dioxin, Dibenzofuran, Coplanar-PCB,
Stickstoffoxyd (NOx) und dergleichen ohne Temperaturregelung
der Abgastemperatur durch Photokatalysator-Wirkung oxidativ
zersetzend beseitigen kann, sowie ein Verfahren der
Reinigungsbeseitigung von Abgassen, welches die
zuvorbeschriebene Abgasreinigungsanlage verwendet, zur
Verfügung zu stellen.
Abgasreinigungsanlage eines bevorzugten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispieles besteht darin, daß sie mit einem
Zylinderkörper, der die Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist
und durch ihn die aus dem zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen
zugeführten Abgase passieren, mit Photokatalysatorkügelchen,
die im Innenraum des zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers
aufgenommen werden und die mit den zuvorbeschriebenen Abgasen
in Berührung kommen, sowie mit einer Lichtquelle, die auf der
Außenseite des zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers angeordnet
ist und Anregungslicht zum Anregen der zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen bestrahlt, versehen ist, wobei sie
sich auch an den Abgaszufuhrkanal (Rauchkanal) des
vorbereiteten Großverbrennungsofens leicht und einfach
kontinuierlich anschließen kann.
Eine weitere Abgasreinigungsanlage des bevorzugten
Ausführungsbeispieles der Erfindung besteht darin, daß sie
mehrere Zwischenräume aufweist, die auf der oberen Deckelseite
und der Grundplattenseite oder auf der gegenüberliegenden
Seitenwandseite abwechselnd miteinander kommunizieren, wobei
jeder Zwischenraum so ausgebildet ist, daß er mit einem
Gehäuse, das einen die Ultraviolettdurchlässigkeit besitzenden
Zylinderkörper aufweist, mit Photokatalysatorkügelchen, die in
den zuvorbeschriebenen Zwischenräumen aufgenommen werden und
mit denen die aus dem zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen
ausgestoßenen Abgase in Berührung kommen, sowie mit einer
Lichtquelle, welche im Innenraum des zuvorbeschriebenen
Zylinderkörpers ausgestattet ist und welche das die
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen anzuregende
Anregungslicht bestrahlt, versehen ist, wobei sie sich auch an
den Abgaszufuhrkanal des vorbereiteten Großverbrennungsofens
leicht und einfach kontinuierlich anschließen kann.
Eine weitere Abgasreinigungsanlage des bevorzugten
Ausführungsbeispieles der Erfindung besteht darin, daß sie sich
an den Abgaszufuhrkanal des Verbrennungsofens ein
Verbindungsbauteil dazwischenliegend kontinuierlich anschließt,
und mit einem rechteckigen Filterbehälter, in dessen Innenraum
Filtriermaterialien gefüllt sind, mit einem
Photokatalysatorbehälter, der sich an den zuvorbeschriebenen
Filterbehälter über oder ohne wärmebeständiges Bauteil
freiabnehmbar kontinuierlich anschließt und in dessen Innenraum
Photokatalysatorkügelchen gefüllt sind, sowie mit einem Bauteil
zum Abgasausstoßen, das sich an den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehälter über oder ohne wärmebeständiges
Bauteil kontinuierlich anschließt, versehen ist, wobei der
zuvorbeschriebene Photokatalysatorbehälter mit mehreren
zylinderförmigen Gehäusen, die eine durch den Innenraum des
betreffenden Photokatalysatorbehälters durchgehende
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweisen, sowie mit einer
Lichtquelle, die in jedem Gehäuse ausgestattet ist und das
Anregungslicht der zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen
bestrahlt, versehen ist. Insbesondere sind beim eben
beschriebenen Ausführungsbeispiel die zuvorbeschriebenen
Filtriermaterialien so ausgebildet, daß sie entweder
kugelförmige Keramiken oder Silikagel mit alkalisch behandelter
Teilchengröße von 5-25 mm enthalten, und ein Entnahmeloch für
Photokatalysator bildet sich am unteren Endeabschnitt der
Seitenwand des Photokatalysatorbehälters aus, und die
Grundfläche ist, sich von ihrer Mittelabschnitt aus nach unten
hin zum zuvorbeschriebenen Entnahmeloch neigend, giebelförmig
bzw. walmdachförmig ausgebildet.
Bei jeden obenbeschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispielen sind solche Photokatalysatorkügelchen
verwendet, daß entweder die Oberfläche von porösen
Metallträgern, oder die Oberfläche von porösen Keramiken, oder
die Oberfläche von Gewebe, das wärmebeständige Fasern einwebt,
Vliesstoff, Strickwaren, oder die Oberfläche von jeden
verschiedenartigen Faserstrukturen, mit Titanoxydüberzug der
Anatas-Form als Kristallform beschichtet sind.
Weiterhin sind auch bei den obenbeschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispielen solche Photokatalysatorkügelchen
verwendet, daß die Oberfläche des Titanoxydüberzugs mit einer
Sorte von Metallüberzügen, die aus Gruppen von Platin, Rhodium,
Ruthenium, Palladium, Eisen, Silber, Kupfer und Zink ausgewählt
ist, wieder beschichtet ist.
Weiterhin sind bei den obenbeschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispielen solche Lichtquelle verwendet, die aus
Kombination von Desinfektionslampe, die in der Nähe von 254 nm
ihre Maximalwellenlänge besitzt und das Ultraviolett bestrahlt,
mit Schwarzlichtlampe, die in der Nähe von 380 nm seine
Maximalwellenlänge besitzt und das Ultraviolett bestrahlt,
besteht, und damit kann das Anregungslicht gegen alle
Photokatalysatorkügelchen genügend gestrahlt werden.
Fig. 1 stellt eine teilweise gebrochene Schielzeichnung
dar, die Abgasreinigungsanlage 100 des 1. Ausführungsbeispieles
zeigt und dem Abgasauslaßkanal 3 seriell angeordnet ist. Die
Photokatalysatorkügelchen sind nur teilweise gezeigt.
Fig. 2 stellt einen Längsschnitt des wichtigen Teiles der
zuvorbeschriebenen Abgasreinigungsanlage 100 dar.
Fig. 3 stellt einen Querschnitt des wichtigen Teiles der
zuvorbeschriebenen Abgasreinigungsanlage 100 dar. Die
Lichtquelle ist weggelassen.
Fig. 4 stellt eine Detailschielzeichnung dar, die zur
Erklärung der Gestaltung des Zylinderkörpers gezeigt ist. Der
Innenzylinder ist im Innenraum des Außenzylinders aufgenommen,
wobei er so ausgebildet ist, daß er auf der Außenseite mit
Bewehrungsplatte versehen ist. Die Photokatalysatorkügelchen
sind nicht gezeigt.
Fig. 5 stellt eine Detailsschielzeichnung des wichtigen
Teiles dar, die zur Erklärung der Gestalt eines weiteren
Zylinderkörpers zeigt. Der Innenzylinder ist so ausgebildet,
daß er im Innenraum des Außenzylinders, in dessen Innenseite
mit einer Bewehrungsplatte versehen ist, aufnehmend
ausgestattet ist. Photokatalysatorkügelchen 110 sind nicht
gezeigt.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das schematisch dargestellt
ist, um ein weiteres Anwendungsverfahren der
Abgasreinigungsanlage 100 der vorliegenden Erfindung zu
erklären. Zwei Abgasreinigungsanlagen sind dem Abgasauslaßkanal
3 gegenüber parallel angeordnet, und in der Nähe der
Auslaßöffnung jeder Abgasreinigungsanlage ist ein
Zwangsgebläsemittel (blower) eingebaut.
Fig. 7 stellt eine Schielzeichnung dar, die schematisch
die Außengestaltung der Abgasreinigungsanlage 200 des 2.
Ausführungsbeispieles zeigt. Die Photokatalysatorkügelchen sind
nur teilweise gezeigt.
Fig. 8 stellt einen Längsschnitt der in Fig. 7 gezeigten
Abgasreinigungsanlage 200 dar. Die Photokatalysatorkügelchen
sind nur teilweise gezeigt.
Fig. 9 stellt einen Querschnitt durch Linie A-A in Fig. 8
dar. Die Photokatalysatorkügelchen sind nur teilweise gezeigt.
Fig. 10 stellt einen Längsschnitt dar, der schematisch als
Beispiel eine weitere Ausführungsform des 1.
Verbindungsabschnittes bzw. 2. Verbindungsabschnittes gezeigt
ist, die die Abgasreinigungsanlage in Fig. 7 bildet. Die
Photokatalysatorkügelchen sind nur teilweise gezeigt.
Fig. 11 stellt einen Längsschnitt dar, der schematisch
eine weitere Ausführungsform des Zylinderkörpers, die die
Abgasreinigungsanlage in Fig. 7 bildet. Die beiden Ende des
Zylinderkörpers sind beides nach außen geöffnet. Die
Photokatalysatorkügelchen sind nur teilweise gezeigt.
Fig. 12 stellt einen Querschnitt dar, der schematisch eine
Abgasreinigungsanlage zeigt, die einer weiteren Ausführungsform
im 2. Ausführungsbeispiel entspricht. Dies entspricht dem
Schnitt entlang Linie B-B in Fig. 8. Die
Photokatalysatorkügelchen sind nur teilweise gezeigt.
Fig. 13 stellt eine Schielzeichnung dar, die schematisch
die gesamte Außengestaltung zeigt, bei der
Abgasreinigungsanlage 300 des 3. Ausführungsbeispieles
eingebaut ist.
Fig. 14 stellt einen Grundriß des Verbindungsbauteiles in
Fig. 13 dar.
Fig. 15 stellt eine Seitenansicht dar, die schematisch die
Abgasreinigungsanlage in Fig. 13 zeigt, und der Filterbehälter
ist teilweise gebrochen, und Filtriermaterialien sind nur
teilweise gezeigt.
Fig. 16 stellt eine Schielzeichnung des
Photokatalysatorbehältereinkörpers in Fig. 13 dar.
Fig. 17 stellt einen Aufrißschnitt des
Photokatalysatorbehältereinkörpers in Fig. 13 dar. Die
Photokatalysatorkügelchen sind nicht gezeigt.
Fig. 18 stellt einen Grundriß des
Photokatalysatorbehältereinkörpers in Fig. 13 dar. Die
Photokatalysatorkügelchen sind nicht gezeigt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die Photokatalysatorkügelchen auf der Oberfläche des porösen
Trägers, oder auf der Oberfläche von Gewebe, das aus
wärmebeständigen Fasern besteht, sowie auf der Oberfläche von
Vliesstoff, Strickwaren, oder auf der Oberfläche von jeden
verschiedenartigen Faserstrukturen mit Titanoxydüberzug der
Anatas-Form als Kristallform beschichtet bzw. mit feinen
Titanoxydpartikeln der Anatas-Form als Kristallform befestigt.
Als poröse Träger kann man poröse Metalle, für die
beispielsweise Nickel-Kadmium, rostfreier Stahl, Permalloy,
Aluminium-Legierungen, Kupfer und dergleichen repräsentativ
sind, sowie poröse Keramiken, für die beispielsweise
Aktivkohle, Aktivtonerde, Silikagel, poröse Gläser und
dergleichen repräsentativ sind, nennen. Außerdem kann es auch
verwendet werden, daß die Oberfläche des Titanoxydüberzugs mit
Metallüberzug von Platin, Rhodium, Ruthenium, Palladium, Eisen,
Silber, Kupfer, Zink und dergleichen wiederum beschichtet ist,
und außerdem lassen sich Gewebe, das aus den Photokatalysator
vermischten, wärmebeständigen Fasern besteht, Vliesstoff,
Strickware oder jede verschiedenartige Faserstruktur verwenden.
Unter dem Gesichtspunkt von größerer Oberfläche und Kosten ist
es vorteilhaft, poröse Keramiken von Aktivkohlen,
Aktivtonerden, Silikagel und dergleichen als Träger zu
verwenden, und ihre Formen können kornförmig, plattenförmig,
zylinderförmig, prismaförmig, kegelförmig, kugelförmig,
rugbyballförmig und dergleichen sein, und es kann in jeder Form
ausgestaltet werden.
Bei der vorliegenden Beschreibung kann man den Begriff
"Titanoxyd" durch ein Gemisch oder mehr als zwei Gemischen, die
aus Gruppen von Titanoxyd, Zinnoxyd, Zinkoxyd, Vanadinoxyd,
Diwismuttrioxyd, Wolframtrioxyd, Ferrioxyd, Strontiumtitansäure
und Kadmiumsulfid ausgewählt sind, ersetzen und so wie
zuvorbeschrieben verstehen.
Wenn der Photokatalysator Titanoxyd ist, so können
Photokatalysatorkügelchen dadurch hergestellt werden, daß sie
auf der Oberfläche des obenbeschriebenen porösen Trägers
beispielsweise entweder Titaniasol, das sich feine
Titanoxydteilchen ins Wasser suspendierend gewinnen läßt, oder
Titaniasol, das sich durch Hydrolyse von organischem Titanat
gewinnen läßt, mittels Tauchbeschichtungsverfahren,
Tropfverfahren, Spritzverfahren und dergleichen beschichtet und
dann zum Heizbrennen gebracht wird.
Weiterhin kann man auf der Oberfläche des
Titanoxydüberzugs, der die Oberfläche des porösen Trägers
beschichtet, noch einen Metallüberzug von Platin, Rhodium,
Ruthenium, Palladium, Eisen, Silber, Kupfer, Zink und
dergleichen mittels Photoelektrodepositionsverfahren bzw. CVD-
Verfahren, sowie PVD-Verfahren von Kathodenzerstäubung bzw.
Vakuumverdampfung und dergleichen beschichten, und die
Zersetzung der elektrischen Ladung von Elektronen und Löchern
erleichtern, und somit läßt sich die oxidative Zersetzung durch
die Photokatalysator-Wirkung beschleunigen, und man kann die
oxidative Zersetzung bzw. Reduktionsdekomposition durch den
zuvorbeschriebenen Metallkatalysator als zusätzliches Mittel
einleiten.
Die obenbeschriebenen wärmebeständigen Fasern können zwar
alles, ob organische Fasern, ob anorganische Fasern, verwendet
werden, wenn sie ihre wärmebeständige Eigenschaft von mehr als
400°C, vorzugsweise etwa von 800°C besitzen, aber unter dem
Gesichtspunkt hervorragender wärmebeständiger Eigenschaft
können bevorzugt die anorganische Fasern, für die Glasfaser,
Tonerdefaser, Aluminosilikatfaser, Siliciumkarbidfaser
repräsentativ sind, verwendet werden.
Weiterhin versteht man unter dem Begriff
"Photokatalysator" eine Substanz, die dadurch entsteht, daß
Elektronenanregung beim Bestrahlung von Licht (Anregungslicht)
mit größerer Energie (d. h. Kurzewelle) als einer Energielücke
zwischen Leitungsband und Valenzband eines Krystalls in
Valenzbänden (Photoanregung) entsteht und somit Elektronen und
Löchern gebildet werden, wobei man beispielsweise Titanoxyd,
Zinnoxyd, Zinkoxyd, Vanadinoxyd, Diwismuttrioxyd,
Wolframtrioxyd, Ferrioxyd, Strontiumtitansäure, Kadmiumsulfid
nennen kann, und von denen läßt sich eine Sorte oder mehr als
zwei Sorten verwenden. Die Verwendung des Titanoxydes ist unter
dem Gesichtspunkt bevorzugt, daß es im Vergleich zum anderen
hervorragendere Photokatalysator-Wirkung entfaltet. Außerdem
befinden sich von kristallinischen Titanoxyden Anatas-Form,
Rutil-Form und Brookite-Form. Man kann zwar jede von ihnen
verwenden, aber die Anatas-Form ist bevorzugt, da sie im
Vergleich zum anderen hervorragendere Photokatalysator-Wirkung
entfaltet.
Wenn Photokatalysator durch das Ultraviolett photoangeregt
wird, so entsteht ein Elektron-Defektelektron-Paar auf der
Oberfläche des Photokatalysators. Von diesem Paar läßt das
Elektron durch Reduzierung von Sauerstoff auf der Oberfläche
Superoxydanionen (O2 -) entstehen, und das Defektelektron läßt
durch Oxydation von Hydroxyl auf der Oberfläche Hydroxyl-
Radikale (.OH), entstehen. Durch diese reaktionsreichen aktiv-
oxidierenden Substanzen (d. h. Superoxydanionen und Hydroxyl-
Radikale) lassen sich die Umweltverschmutzungsstoffe in den
Abgasen oxidativ zersetzen und dann diese zuverlässig
unschädlich machen.
Außerdem lassen sich feine Photokatalysatorkügelchen durch
das obenbeschriebene gleiche Herstellungsverfahren auf der
Oberfläche von wärmebeständigem Gewebe, Vliesstoffe,
Strickwaren oder jeder verschiedenartiger Faserstruktur
beschichten bzw. befestigen.
Weist man konkreter auf Lichtquelle hin, so kann man
beispielsweise das Sonnenlicht, Desinfektionslampe,
Schwarzlichtlampe, Fluoreszenzlampe, Glühlampe, Silberlampe,
UV-Lampe, Xenonlampe, Halogenlampe, Metall-Halogenlampe und
dergleichen nennen. Außerdem wenn man in Kombination von
Desinfektionslampe, die das in der Nähe von 254 nm ihre
Maximalwellenlänge aufweisende Ultraviolett bestrahlt, mit
Schwarzlichtlampe, die das in der Nähe von 380 nm seine
Maximalwellenlänge aufweisende Ultraviolett bestrahlt,
verwendet, so kann man die Oberfläche der
Photokatalysatorkügelchen durch das aus der Desinfektionslampe
bestrahlte Ultraviolett anregen und das aus der
Schwarzlichtlampe bestrahlte Ultraviolett in den Innenraum
durchlassen, indem man die Photokatalysatorkügelchen passieren
läßt. Das heißt, daß das Anregungslicht sich allen
Photokatalysatorkügelchen, die im Photokatalysatorbehälter
gefüllt sind, genügend bestrahlen läßt und somit kann der
Photokatalysator genügend angeregt werden.
Zwar können Zylinderkörper, in dem die Lichtquelle
aufgenommen wird, so ausgestaltet werden, daß nur ein Ende von
ihnen sich nach außen öffnet, aber wenn die beiden Enden von
ihnen sich nach außen öffnen, so kann die Lichtquelle
luftgekühlt werden. Insbesondere, wenn Gebläse für Luftkühlung
(Lüftungsmittel), das von einem Ende nach anderem hin Wind für
die Luftkühlung zuführt, außen angeordnet ist, so ist es aufs
Äußerste bevorzugt, da die Lichtquelle sich mehr effektvoller
luftkühlen läßt, und somit kann auf ihre Lebensdauer gezielt
werden.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage anhand den in Zeichnung
konkret dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erklärt,
aber diese zeigen sich nur repräsentativ und deshalb sollte die
Erfindung keineswegs auf die im folgenden beschriebenen
Ausführungsbeispielen beschränkt werden, soweit die vorliegende
Erfindung ihren Kernpunkt nicht übertritt.
Beim 1. Ausführungsbeispiel kann Abgasreinigungsanlage 100
so ausgeführt werden, daß mehrere von diesen Abgasreinigungs
anlagen sich als eine Gruppe aneinander seriell anschließen und
dann diese sich an den Abgasauslaßkanal kontinuierlich
anschließen, oder daß mehrere von diesen
Abgasreinigungsanlagen sich als eine Gruppe pararell in
mehreren Reihen an den Abgasauslaßkanal kontinuierlich
anschließen, oder daß mehrere von sich mehreren, aneinander
seriell anschließenden Abgasreinigungsanlagen vorbereitet
werden und diese als eine Gruppe sich pararell in mehreren
Reihen an den Abgasauslaßkanal kontinuierlich anschließen.
Die Abgasreinigungsanlage 100 des 1. Ausführungsbeispieles
zielt auf alles, was sie sich an den Abgasauslaßkanal 3 des
Verbrennungsofens 1 kontinuierlich anschließt, und zwar sollen
beide Abgasreinigungsanlagen enthalten sein, welche sowohl beim
Errichten des Ofens als unentbehrliche Baueinheit eingebaut
werden, und welche als auch solche Abgasreinigungsanlagen, die
dem Abgasauslaßkanal 3 des vorbereiteten Verbrennungsofens
nachgeschaltet werden, wobei sie dem Abgasauslaßkanal 3
gegenüber sowohl freiabnehmbar eingebaut, als auch
unherausnehmbar befestigt werden können.
Im folgenden wird die Abgasreinigungsanlage 100 der
Bequemlichkeit halber anhand der alleinigen Anwendung als
Beispiel erklärt.
In der Figur ist diese Abgasreinigungsanlage 100 so
ausgebildet, daß sie mit einem Zylinderkörper 120, der die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist und durch ihn die aus
Verbrennungsofen 1 ausgestoßenen Verbrennungsabgase passieren,
mit Photokatalysatorkügelchen 110, die im Innenraum des
betreffenden Zylinderkörpers 120 aufgenommen werden und mit den
Verbrennungsabgasen in Berührung kommen, sowie mit einer
Lichtquelle 140, die auf der Außenseite des Zylinderkörpers 120
angeordnet ist und das den Photokatalysator 115 anzuregende
Anregungslicht 140 strahlt, versehen ist, und das Ganze ist im
Gehäuse 130 eingebaut und somit es sich an den
Verbrennungsabgase-Auslaßkanal 3 des Verbrennungsofens 1
anschließt.
Der Zylinderkörper 120 besteht aus einem Außenzylinder 121
aus Quarzglas sowie aus einem Innenzylinder 122 aus Quarzglas
besteht und somit bildet sich doppelt aus, und zwischen dem
Außenzylinder 121 und dem Innenzylinder 122 sind sechs
Bewehrungsplatten 123 aus Qurzglas dazwischenliegend
angeordnet, und in beiden Räumen von Raum 122a im Innenzylinder
122 sowie von Raumabschnitt 124 zwischen dem Außenzylinder 121
und dem Innenzylinder 122 sind Photokatalysatorkügelchen 110
gefüllt, die die transparente Silikageloberfläche mit
Photokatalysator (Titanoxydüberzug) beschichtet sind. Der
Außenzylinder 121, der Innenzylinder 122 und die
Bewehrungsplatte 123 sind jeweils Embossbearbeitung ausgeführt,
und sie sind so ausgestaltet, daß das Anregungslicht, das aus
der Lichtquelle bestrahlt ist, in unregelmäßige Reflexion
gebracht wird, und daß sie einschließlich der Photokatalysator
kügelchen 110a, die sich im Mittelabschnitt des Zylinderkörpers
120 befinden, homogen photoangeregt werden können. Außerdem
sind der zuvorbeschriebene Zylinderkörper 120 (Außenzylinder
121 und Innenzylinder 122) und die Bewehrungsplatte 123 so
ausgestaltet, daß sie transparent sind und die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweisen und aus wärmebeständigen
Stoffen bestehen, und sie können, außer aus Quarzglas,
beispielsweise noch aus Schmelzquarzglas, Hartglas,
lichtdurchlässige Tonerde bestehen.
Weiterhin können sie, wie in Fig. 4 gezeigt, so
ausgestaltet werden, daß der Innenzylinder 122, der auf der
Außenseite mit der Bewehrungsplatte 123a versehen ist, im
Innenraum des Außenzylinders 121 unterbringend ausgestattet
ist, oder daß der Innenzylinder 122', wie in Fig. 5 gezeigt, im
Innenraum des Außenzylinders 121', der auf der
Innenseitenfläche mit der Bewehrungsplatte 123b versehen ist,
unterbringend ausgestattet ist.
Am Endabschnitt des Zylinderkörpers 120 ist Deckelbauteil
A125, das ein Paßloch 125a aufweist, jeweils über
wärmebeständigen Endlosring 125b luftdicht zugedeckt, und
Abgasleitungsbauteil 126, dessen Spitzenabschnitt 126a im
Paßloch 125 hineingesteckt ist, und Abgasausstoßbauteil 127,
dessen Spitzenabschnitt im Paßloch 127a hineingesteckt ist,
sind so luftdicht miteinander kommuniziert, daß die Abgase
nicht nach außen durchsickern. Außerdem sind jeder andere
Endeabschnitte des Abgasleitungsbauteiles 126 und des
Abgasausstoßbauteiles 127 jeweils dem Abgasauslaßkanal 3 im
ganzen seriell luftdicht kommuniziert.
Außerdem sind zwölf Röhren 128 für Luftzufuhr, die vom
Außen des zuvorbeschriebenen Abgasleitungsbauteils 126 nach
Innen kommunizieren, am Abgasleitungsbauteil 126 spiralig
angeordnet, und Sauerstoff können genügend in Richtung nach dem
Mittelabschnitt des Innenzylinders 122 zugeführt werden.
Das Gehäuse 130 weist Innenumfangswand 131 aus Quarzglas
und Außenumfangswand 132 aus rostfreiem Stahl auf, und auf der
Innenseitenfläche der Außenumfangswand 132 sind sechs
Desinfektionslampe 141, die voneinander in gleichen Abstand
abstehen, sowie jeweils zwei Schwarzlichtlampen 142, die
zwischen den Desinfektionslampen 141 voneinander in gleichen
Abstand abstehen, insgesamt zwölf versehen. Im Innenraum 131a,
der mit der Innenumfangswand 131 des Gehäuses 130 umschlossen
ist, ist der Zylinderkörper 120 untergebracht.
An der Spitze der Abgasleitungsseite der Innenumfangswand
131 des Gehäuses 130 ist ein Deckelbauteil B 133 zugedeckt, der
eine Rundnute 133a aufweist, und dadurch, daß der Spitzen
abschnitt der Innenumfangswand 131 des Gehäuses 130 in diese
Rundnute 133a eingeschoben und somit dicht ausgerüstet werden,
sind sie so luftdicht kommuniziert, daß die Abgase nach außen
nicht durchsickern.
Und dann werden das Deckelbauteil A125, das dem
Zylinderkörper 120 versehen ist, und das das Deckelbauteil
B133, das dem Gehäuse 130 versehen ist, so dicht ausgerüstet,
daß die Abgase nach außen nicht durchsickern, und ein
wärmebeständigen O-Ring 134 sich dazwischenliegend anschließt,
und damit sind die Abgase, die aus dem Abgasleitungsbauteil 126
eingeführt sind, über den Innenraum des Zylinderkörpers 120
nach dem Abgasausstoßbauteil 127 geleitet.
Außerdem ist an der Spitze der Abgasleitungsseite der
Außenumfangswand 132 des Gehäuses 130 ein Deckelbauteil A135a,
versehen, das im Mittelabschnitt das Abgasleitungsbauteil 126
dazwischenliegend eingeschoben und dessen Umfang im dichten
Zustand eingebaut ist, und auch ist an der Spitze der
Abgasausstoßseite das Deckelbauteil B135b versehen, das im
Mittelabschnitt das Abgasausstoßbauteil 127 dazwischenliegend
eingeschoben und dessen Umfang im dichten Zustand eingebaut
ist.
Außerdem, wenn ein Kühlwasserumlaufweg zum Abkühlen der
Lichtquelle 140 auf der Außenseite der Außenumfangswand 132 des
Gehäuses 130 versehen ist (nicht gezeigt), so ist es bevorzugt,
da man auf die Verlängerung der Lebensdauer der Lichtquelle 140
zielen kann. Außerdem ist es bevorzugt, den ganzen
Zylinderkörper 120 wie Liebigkühler auszugestalten (nicht
gezeigt) und den Photokatalysatorkörper 110 beispielsweise etwa
einmal im Monat mit Wasser zu reinigen.
Nach Abgasreinigungsanlage 150 des 1.
Ausführungsbeispieles, die auf obenbeschriebene Weise eingebaut
ist, können Abgase, die dem aus dem Verbrennungsofen 1
ausgestoßenen Abgasauslaßkanal 3 eingeleitet sind, über das
Abgasleitungsbauteil 126 in den Innenraum des Zylinderkörpers
120 eingeführt und über das Abgasausstoßbauteil 127 in die
Atmosphäre ausgestoßen werden.
Verbrennungsabgase, die in den Innenraum des Zylinder
körpers 120 eingeleitet sind, kommen mit Titanoxydüberzug in
Berührung, der die Oberfläche des im Innenraum des
Zylinderkörpers 120 gefüllten Photokatalysatorkörpers 110
beschichtet. Da dabei der Photokatalysator (Titanoxyd) 115 im
Titanoxydüberzug die Strahlung vom Ultraviolett
(Anregungslicht), das aus der Lichtquelle 140 auf der
Außenseite des Zylinderkörpers 120 bestrahlt und die Strahlung
von Ultraviolett (Anregungslicht), das durch den
embossbearbeiteten Innenzylinder 122, den Außenzylinder 121
sowie durch die Bewehrungsplatte 123 unregelmäßig reflektiert,
empfängt und da eine genügende Menge von Luft (insbesondere
Sauerstoff) über Rohr 128 für Luftzufuhr mit den Abgasen
vermischt werden kann, sowie da die Anregungswirkung dabei sich
durch Wärmeanregung des Titanoxydes beteiligt und diese
synergistisch wirken, entstehen, wie obenbeschriebenen,
reaktionsreiche aktiv-oxidierende Substanzen, und durch diese
reaktionsreiche aktiv-oxidierende Substanzen läßt sich solche
vorteilhafte Wirkung erwerben, daß Umweltverschmutzungsstoffe
in den Abgasen aufs Äußerste effektvoll und schnell oxidativ
zersetzend behandelt werden und somit diese ungefährlich machen
können.
Wenn man nun, wie in Fig. 6 schematisch gezeigt, eine
Ausführungsform aufnimmt, bei der dem
Verbrennungsabgasauslaßkanal 3 gegenüber zwei
Abgasreinigungsanlagen 150 praktisch pararell eingebaut sind,
und weiter in der Nähe der Auslaßöffnung 5 jeder
Abgasreinigungsanlage 150 ein Zwangsgebläsemittel (z. B.
blower) 7 eingebaut ist, so lassen sich die Abgase über diese
zwei Abgasreinigungsanlage 150 umlaufen. Es ist auch möglich,
beispielsweise ein Dämpfungsbauteil (nicht gezeigt) zum
Verhindern von Zurückströmen in der Nähe der Verbindungsstelle
der Abgasreinigungsanlage 150 des Abgasauslaßkanales 3
anzuordnen.
Abgasreinigungsanlage 200 des 2. Ausführungsbeispieles
kann auch auf ähnliche Weise wie bei der Abgasreinigungsanlage
100 des 1. Ausführungsbeispieles ausgeführt werden, daß die
mehrere von ihnen sich als eine Gruppe seriell aneinander
anschließen und diese sich an den Verbrennungsabgasauslaßkanal
anschließen, oder daß mehrere Abgasreinigungsanlagen sich als
eine Gruppe in mehrerer Reihe aneinander parallel anschließen
und diese sich an den Verbrennungsabgasauslaßkanal anschließen,
oder daß man mehrere von Abgasreinigungsanlagen, die sich
aneinander seriell anschließen, vorbereitet und mehrere davon
als eine Gruppe sich in mehrerer Reihe aneinander pararell
anschließen und diese sich an den Verbrennungsabgasauslaßkanal
anschließen. Außerdem ist es auch möglich, beides von
Abgasreinigungsanlagen zu enthalten, egal ob die
Abgasreinigungsanlage, die beim Errichten des Verbrennungsofens
als eine unentbehrliche Baueinheit eingebaut wird, ob sie dem
Abgasauslaßkanal des vorbereiteten Verbrennungsofens nachher
nachgeschaltet ist, ob sie dem Abgasauslaßkanal gegenüber
freiabnehmbar eingebaut, oder ob sie unherausnehmbar befestigt
wird.
Im folgenden werden auch die Abgasreinigungsanlage 200 des
2. Ausführungsbeispieles der Bequemlichkeit halber nur am
Beispiel eines die betreffende Abgasreinigungsanlage alleinig
verwendeteten Anwendungsfalles erklärt.
In der Figur ist diese Abgasreinigungsanlage 200 dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie auf der oberen Deckel 211-Seite und
der Grundplatte 212-Seite als abwechselnd kommunizierende
Zwischenräume 213 ausgestaltet sind, wobei sie mit einem
Gehäuse 210, das in diesen Zwischenräumen 213 den die
Ultraviolettdurchlässigkeit besitzenden Zylinderkörper 214
aufweist, mit Photokatalysatorkügelchen 220, die in jedem
Zwischenraum 213 aufgenommen werden und mit den aus dem
Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgasen in Brührung kommen,
sowie mit einer Lichtquelle 230, die im zuvorbeschriebenen
Zylinderkörper 214 freiabnehmbar ausgestattet ist und das die
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen 220 anzuregenden
Anregungslicht bestrahlt, versehen ist. Außerdem ist bei dieser
Abgasreinigungsanlage 200 deshalb vorteilhaft, weil die
Verschlechterung der Katalysatorfunktion des Photokatalysators
221 verhindert werden kann, wenn man die Photokatalysator
kügelchen 220 beispielsweise etwa einmal bzw. zweimal in jedem
Monat mit Wasser reinigt, sowie deshalb, weil die sehr
umständliche Wechselarbeit von Photokatalysatorkügelchen 220
vermindert werden kann.
Gehäuse 210 besteht aus rostfreiem Stahl, und der 1.
Verbindungsabschnitt 216, der in Richtung auf das Gehäuse 210
die Abgase zuführt, und der 2. Verbindungsabschnitt 217, der
die Abgase ausstoßt, sind gegenüberliegend angeordnet und dem
Abgasauslaßkanal gegenüber über die beiden Verbindungs
abschnitte 216, 217 seriell und luftdicht miteinander
kommuniziert. Im Innenraum jedes Zwischenraumes 213 sind die
die Oberfläche des transparenten Silikagels mit dem
Photokatalysator (Titanoxydüberzug) 221 beschichteten
Photokatalysatorkügelchen 220 gefüllt.
Außerdem sind die Größe und Form des 1. Verbindungsab
schnittes 216 und des 2. Verbindungsabschnittes 217,
ausgenommen Hohlzylinder, alles möglich, beispielsweise können
sie, wie in Fig. 10 gezeigt, kegeltapezförmig ausgestaltet
werden, und solche Größe und Form lassen sich jeweils beliebig
entwerfen.
Die Größe und Form des Gehäuses 210 lassen sich zwar
entsprechend Behandlungsmenge der Abgase, deren
Strömgeschwindigkeit und dergleichen beliebig entwerfen, aber
wenn sein Querschnitt rechteckig ist, so können die in das
Gehäuse zugeführte Abgase sich zuerst gegen die Innenwandfläche
des ersten Zwischenraumes 213 zusammenstoßen, und dann kann in
dieser Stelle spiralisch gerührt werden. Außerdem können die
Abgase, die sich im Zwischenraum 213 nach oben hin bewegen,
sich weiter gegen den Innenraum des oberen Deckels 211
zusammenstoßen und auch in dieser Stelle spiralisch gerührt
werden. Dasselbe entsteht in jedem Zwischenraum 213. Deshalb
läßt sich Gelegenheit des Zusammenstoßes zwischen den
Photokatalysatorkügelchen 220 und den Umweltverschmutzungs
stoffen in den Abgasen stark zunehmen und somit auch den Grad
der Zersetzungsbehandlung der Umweltverschmutzungsstoffen
verbessern. Außerdem wenn es an die Innenwandfläche des
Zwischenraumes 213 mit einer nicht gezeigten Sperrplatte
abwechselnd versehen ist, so läßt sich die Gelegenheit des
Zusammenstoßes zwischen den Photokatalysatorkügelchen 220 und
den Umweltverschmutzungsstoffen weiter stark zunehmen.
Außerdem wenn Querschnittfläche des Gehäuses 210', wie in
Fig. 12 gezeigt, ellipsenförmig bzw. kreisförmig ist und der
Zwischenraum 213' so in rechtwinkliger Richtung ausgestaltet
ist, wie eine Linie gezogen ist, die sich mit dem 1.
Verbindungsabschnitt 216' und dem 2. Verbindungsabschnitt 217'
kreuzt, so läßt sich die Herstellungsarbeit des Gehäuses 210'
erleichtern und, wenn auch Menge von Rohmaterialien wenig ist,
so können doch Inhaltsvolumen größtmöglich sichergestellt
werden, und deshalb, weil die obenbeschriebene gleiche Wirkung
erworben werden kann, ist es vorteilhaft.
Außerdem wenn man am 1. Verbindungsabschnitt 216 mit Rohr
216a für Luftzufuhr, das von außen nach innen kommuniziert,
beispielsweise spiralförmig versieht (in Fig. 10 ist ein
Beispiel gezeigt), so kann die Außenluft in die Abgase
zugeführt und beides vermischt werden, und da Sauerstoff somit
den Photokatalysatorkügelchen 20 gegenüber genügend zugeführt
werden kann, ist es vorteilhaft. Außerdem können beispielsweise
Leitplatte, Sperrplatte 218 und dergleichen, wie in Fig. 12
gezeigt, an die Innenwand des 1. Verbindungsabschnittes 216
(216') bzw. an die Innenwand des 2. Verbindungsabschnittes 217
(217') angeordnet werden.
Weiterhin wenn die Innenfläche jedes Zwischenraumes 213
spiegelglanzpoliert ist, so ist dies auch deshalb vorteilhaft,
weil das Anregungslicht reflektiert werden kann, und deshalb,
weil der Photokatalysator, der sich auf der Gegenseite der
Lichtquelle 230 befindet, effektvoll angeregt werden kann,
sowie deshalb, weil die Photokatalysator-Funktion mehr
effektvoller benutzt werden kann.
Der Zylinderkörper 214 besteht aus Quarzglas und ist in
jedem Zwischenraum 213 fast im gleichen Abstand abstehend
angeordnet, in dem die Lichtquelle 230 freiabnehmbar
ausgerüstet ist. Der Zylinderkörper 214 kann beliebig
ausgebildet werden, wenn er transparent ist und die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist und aus wärmebeständigen
Stoffen besteht, sowie er kann, außer aus Quarzglas,
beispielsweise aus Schmelzquarzglas, Hartglas, lichtdurch
lässige Tonerde und dergleichen bestehen. Außerdem kann er zwar
so ausgebildet werden, daß nur ein Ende des Zylinderkörpers 214
sich nach außen öffnet (Fig. 9), aber wenn die beiden Enden des
Zylinderkörpers 214 zusammen nach außen geöffnet sind
(Fig. 11), so ist er vorteilhaft, da die Lichtquelle 221 effektvoll
luftgekühlt werden kann, und somit kann man auf Verlängerung
der Lebensdauer der Lichtquelle 220 zielen. Die Menge bzw.
Anordnungsstellung und dergleichen von in jedem Zwischenraum
213 anzuordnenden Zylinderkörper 214 lassen sich entsprechend
der Größe und Gestalt des Zwischenraums 213, der
Behandlungsmenge der Abgase, der Strömgeschwindigkeit und
dergleichen beliebig entwerfen.
Bei der auf obenbeschriebene Weise ausgebildeten
Abgasreinigungsanlage 200 lassen sich Abgase, die aus dem
Verbrennungsofen ausgestoßen und dem Abgasauslaßkanal geleitet
sind, über den 1. Verbindungsabschnitt 216 in den Zwischenraum
213 einleiten und somit lassen sie sich durch mehrere
Zwischenräume 213 passieren und aus dem 2. Verbindungsabschnitt
217 in die Atmosphäre ausstoßen.
Die Abgase, die in jedem Zwischenraum 213 eingeleitet
sind, kommen mit dem Titanoxydüberzug, der auf der Oberfläche
der in seinem Innenraum gefüllten Photokatalysatorkügelchen 220
beschichtet ist, in Berührung. Dabei wird der Photokatalysator
(Titanoxyd) 221 im Titanoxydüberzug durch Bestrahlung des
Ultravioletts (Anregungslicht) angeregt, das aus der im
Zylinderkörper 213 vorgesehenen Lichtquelle 220 bestrahlt wird,
sowie auch durch Bestrahlung des Ultravioletts (Anregungslicht)
angeregt, das an der spiegelglanzpolierten Innenwandfläche des
Zylinderkörpers 213 reflektiert ist, und noch daran nimmt sich
Anregungswirkung durch Wärmeanregung des Titanoxydes teil, und
dann wirken sie synologisch. Deshalb lassen sich die
reaktionsreichen aktiv-oxidierenden Substanzen, wie
obenbeschriebenen, auf der Oberfläche der Photokatalysator
kügelchen 220 entstehen, und durch diese reaktionsreichen
aktiv-oxidierenden Substanzen können die Umweltverschmutzungs
stoffe in den Verbrennungsabgasen effektvoll und schnell
oxidativ zersetzt werden und somit unschädlich machen. Außerdem
wenn es, wie obenbeschriebenen, so ausgebildet ist, daß eine
genügende Menge von Luft (insbesondere Sauerstoff) über das
Rohr für die Luftzufuhr in den Verbrennungsabgasen vermischt
werden kann, so lassen sich die Umweltverschmutzungsstoffe in
den Verbrennungsabgasen noch effektvoll und schnell oxidativ
zersetzen.
Weiterhin ist ein Abgasreinigungseinkörper kastenförmig
ausgebildet, die Weite ist 45 cm, die Tiefe ist 40 cm und die
Höhe ist 50 cm, ihr Innenraum ist in sechs Zwischenräumen
geteilt, die auf der oberen Deckelseite und der Grundplatten
seite abwechselnd kommunizieren, und in jedem Zwischenraum sind
drei Zylinderkörper aus Quarzglas in gleichem Abstand abstehend
versehen, und zwei Abgasreinigungsanlageeinkörpern, in denen
Photokatalysatorkügelchen von 60 Liter gefüllt sind, die auf
die Oberfläche vom trasparenten Silikagel den Photokatalysator
(Titanoxydüberzug) beschichten, schließen sich tandemweise an,
und sie schließen sich an Schornstein des Verbrennungsofens,
der in Industrieabfällenentsorgungsanlage versehen ist,
kontinuierlich an.
Weiterhin waren die Abgase jeweils aus der Abgaseingangs
öffnung sowie aus der Auslaßöffnung (Ausgang) der
Abgasreinigungsanlage ausgezogen und wurde die Konzentration
von Dioxinen in den zuvorbeschriebenen Abgasen gemessen. Die
Messung der Konzentration von Dioxinen wurde aufgrund von
Ministerium für Gesundheit und Wohlfahrt "Manual für
Standardmessung von Dioxinen bei Abfallentsorgung" (Februar
1997) durchgeführt.
Die Messungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Bei Versuch 1 bzw. 4 liegt die Konzentration von Dioxinen
in den aus dem Verbrennungsofen der zuuntersuchenden Anlage
ausgestoßenen Abgasen zwar im Bereich von 41 ng-TEQ/m3N-85 ng-TEQ/m3N,
aber wenn sie mittels der erfindungsgemäßen
Abgasreinigungsanlage behandelt werden, so zeigte sich, daß sie
sich bis auf Bereich von 0.53 ng-TEQ/m3N-3.2 ng-TEQ/m3N
beträchtlich vermindert und das Beseitigungsverhältnis von
Dioxinen liegt im Bereich von 92.6%-99.4%.
Weiterhin liegt die Gesamtmenge von Dioxinen, die in aus
den wiedergewonnenen Photokatalysatoren ausgezogenen Extrakten
enthalten sind, - hier stellen zwar kein Ist-Wert und
dergleichen dar - bezogen auf die Gesamtmenge von Dioxinen in
den behandelten Verbrennungsabgasen, höchstens etwa 1-3%.
Daraus zeigte sich, daß die in jedem Versuch beseitigten Dioxin
nicht an den Photokatalysatorkörpern hafteten, sondern daß sie
durch die Photokatalysatorfähigkeit der
Photokatalysatorkügelchen, sogenannt oxidativ zersetzt wurden.
Außerdem zeigte sich, daß man solche
Photokatalysatorkügelchen verwenden kann, die durch Bestrahlung
des Ultravioletts vorher angeregt sind.
Die vorliegende Abgasreinigungsanlage 300 zielt auf beide
Ausführungsformen, die einerseits darin bestehen, daß sie beim
Errichten des Verbrennungsofens als eine unentbehrliche
Baueinheit mit eingebaut wird, andererseits daß sie in
Rauchkanal des vorbereiteten Verbrennungsofens nachher
ausgerüstet wird, und sie kann aber auch dem Rauchkanal
gegenüber unherausnehmbar befestigt ausgebildet werden, es ist
jedoch bevorzugt, sie freiabnehmbar einzubauen.
Diese Reinigungsanlage 300 schließt sich an den
Abgaszufuhrkanal 3 das Verbindungsbauteil 310 dazwischenliegend
kontinuierlich an, und sie sind mit einem Filtrierbehälter 320,
in dessen Innenraum Filtriermaterialien 325 gefüllt sind, mit
einem Photokatalysatorbehälter 30, der sich am betreffenden
Filtrierbehälter über oder ohne wärmebeständiges Bauteil 321
freiabnehmbar luftdicht kontinuierlich anschließt und in dessen
Innenraum die Photokatalysatorkügelchen 305 gefüllten sind,
sowie mit einem Bauteil 340 zum Abgasausstoßen, das sich an den
betreffenden Photokatalysatorbehälter 330 über oder ohne
wärmebeständiges Dichtungsmaterial 341 luftdicht kontinuierlich
anschließt, versehen, sowie sie beschichtet den
Photokatalysatorbehältereinkörper 330 in drei Schichten.
Verbindungsbauteil 310 besteht aus rostfreiem Stahl und
ist mit einer Luftansaugöffnung 312, die in gleicher Größe und
Gestalt wie dem Querschnitt des Abgaszufuhrkanales 3
ausgebildet ist, sowie mit einer unteren Öffnung (nicht
gezeigt), die in gleicher Größe und Gestalt wie dem Querschnitt
des Filterbehälters 320 ausgebildet ist, versehen, und das
wärmebeständige Dichtungsmaterial 314 ist zwischen dem
Abgaszufuhrkanal 3 und dem Filterbehälter 320 dazwischenliegend
versehen.
Der Filterbehälter 320 besteht auch aus dem
wärmebeständigen rostfreien Stahl und seine Außenform ist
kastenförmig, und Regalmaterialien 322, in den maschenförmig
ausgebildete Filtriermaterialien 325 gefüllt sind, integriert
sich innen. Die Filtriermaterialien 325 sind entweder
Keramikkugeln oder Silikagelkugeln mit alkalisch behandelten
Teilchengrößen von 5-25 mm und gegebenenfalls können die
Photokatalysatorkügelchen vermischt werden. Außerdem besitzen
die alkalisch behandelten Filtriermaterialien 325 eine Wirkung,
Wasserstoffchlorid zu neutralisieren.
Weiterhin besteht der Photokatalysatorbehälter 330 auch
aus dem wärmebeständigen rostfreien Stahl und ist in Größe und
Gestalt von 1500 × 1500 × 500 mm ausgebildet, und in dessen
Innenraum sind Photokatalysatorkügelchen, die auf der
Oberfläche des transparenten Silikagels die Photokatalysator
(Titanoxydüberzug) beschichteten, in einer Menge von 1100 Liter
gefüllt. In der Nähe des Verbindungsabschnittes zwischen der
Grundfläche und der Seitenwand ist, wie in Fig. 16 gezeigt, ein
Photokatalysator-Entnahmeloch 331 zum Herausnehmen des
Photokatalysators beim Photokatalysatorkügelchenwechseln
ausgebildet. Die Bodenfläche 322 ist so giebelförmig bzw.
walmdachförmig ausgebildet, daß sie sich vom Mittenabschnitt
aus neigt, und sie schließt sich an die Seitenwand oberhalb des
Photokatalysator-Entnahmelochs 331 an. Außerdem sind mehrere
Gehäuse 333 fast in gleichem Abstand abstehend so versehen, daß
sie durch ihren Innenraum durchgehen, und von ihren beiden
Seiten aus sind Desinfektionslampe 334' und Schwarzlichtlampe
334" in Längsrichtung und in Querrichtung mit einem eins um das
andere abwechselnde, Stellungsverhältnis (Positionsverhältnis
eines Regenpfeiferganges) angeordnet.
Das Gehäuse 333 besteht hohlzylinderisch aus Quarzglas,
aber auch kann es beliebig ausgebildet werden, sofern es
transparent ist und die Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist
sowie unter Verwendung von wärmebeständigen Stoffen ausgebildet
ist, es kann deshalb, außer aus Quarzglas, auch noch
beispielsweise aus Schmelzquarzglas, Hartglas,
lichtdurchlässiger Tonerde und dergleichen bestehen.
Da die Bodenfläche 332 in der sich vom Mittelabschnitt aus
neigenden Form ausgebildet ist, lassen sich die
Photokatalysatorkügelchen 305 über das Photokatalysator-
Entnahmeloch 331 einfach wiedergewinnen und wiederaufarbeiten,
wenn das Photokatalysator-Entnahmeloch 331 geöffnet ist. Man
trennt sich den Photokatalysatorbehälter 330 vom Filterbehälter
320 ab und füllt die wiederaufgearbeiteten
Photokatalysatorkügelchen 305 ein und setzt sich dann beide
zusammen. Durch Wiederholung der zuvorbeschriebenen Vorgänge
läßt sich die umständliche Wechselarbeit der
Photokatalysatorkügelchen 305 einfacher durchführen und somit
können die Photokatalysatorkügelchen 305 vielmal
wiederaufgearbeitet und wiederholt verwendet werden.
Das Bauteil 340 zum Abgasausstoßen ist ein Bauteil, das
sich am unteren Ende des vom Abgaszufuhrkanal 3 weitest
entfernten Photokatalysatorbehälters 330 über oder ohne
wärmebeständiges Dichtungsmaterial 341 luftdicht kontinuierlich
anschließt, und seine gesamte Gestalt ist mit dem
zuvorbeschriebenen Verbindungsbauteil 310 praktisch identisch,
aber es weist eine Auslaßöffnung 342 der zu behandelnde Abgase
auf.
An diese Reinigungsanlage 300 schließen sich drei Behälter
des Photokatalysatorbehältereinkörpers 330 über die
wärmebeständige Dichtung 335 seriell luftdicht kontinuierlich
an, aber die Zahl der Verbindung, Querschnittform des
Photokatalysatorbehälters 330, die gesamte Größe und Gestalt
und dergleichen können aufgrund der Behandlungskapazität und
dergleichen jedes Verbrennungsofens beliebig entworfen werden.
Weiterhin schließt sich die Reinigungsanlage 300, die
einen drei obenbeschriebenen Photokatalysatorbehältereinkörpern
miteinander verbindenden Photokatalysatorbehälter aufweist, an
den Schornstein des Verbrennungsofens, der in
Industrieabfällenentsorgungsanlage ausgerüstet ist, an und die
Konzentration von Dioxinen in Abgasen, die jeweils von
Abgaszufuhrkanal (Eingang) und Auslaßöffnung (Ausgang)
entnommenen sind, sowie die Konzentration von Coplanar-PCB, das
erneut bei einer "Sonderregelungsordnung" als
Regelungsgegenstand bestimmt ist, wurden einen Monat lang,
vierzehntägig gemessen. Die Messung der Konzentration von
Dioxinen wurde in Anlehnung an Ministerium für Gesundheit und
Wohlfahrt "Manual für Standardmessung von Dioxinen bei
Abfallentsorgung" (Februar 1997) durchgeführt. Außerdem ist der
Photokatalysatorbehältereinkörper 330, wie obenbeschriebenen,
in Größe und Form von 1500 × 1500 × 500 mm ausgestaltet, und in
deren Innenraum sind Photokatalysatorkügelchen, die auf der
Oberfläche des transparenten Silikagels die
Photokatalysatorpartikeln (Titanoxydüberzug) beschichteten, in
einer Menge von 1100 Liter gefüllt. Die erworbenen
Messungsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt:
In Versuch 1-5 lag die Konzentration von Dioxinen in den
Abgasen, die aus dem zu untersuchenden Verbrennungsofen
ausgestoßen sind, zwar im Bereich von 45 ng-TEQ/m3N-130 ng-
TEQ/m3N, aber wenn sie mittels der erfindungsgemäßen
Abgasreinigungsanlage behandelt ist, so zeigte sich, daß die
Konzentration sich bis auf Bereich von 0.06 ng-TEQ/m3N-1.6 ng-TEQ/m3N
deutlich verringerte und das Beseitigungsverhältnis
lag von Dioxinen im Bereich von 97.6%-99.9%. Auf der
anderen Seite lag die Konzentration von Coplanar-PCB, die in
aus dem zu untersuchenden Verbrennungsofen ausgestoßenen
Abgasen enthalten sind, zwar im Bereich von 1.1 ng-TEQ/m3N-3.7 ng-TEQ/m3N,
aber wenn sie mittels der Abgasreinigungsanlage
der vorliegenden Erfindung behandelt ist, so zeigte sich, daß
die Konzentration sich bis auf Bereich von 0.000032 ng-TEQ/m3N-0.052 ng-TEQ/m3N
deutlich verringerte, und das
Beseitigungsverhältnis von Coplanar-PCB lag im Bereich von 97.7%-100%.
Weiterhin liegen die gesamten Mengen von Dioxinen oder
Coplanar-PCB, die in aus dem wiedergewonnenen
Photokatalysatorkörpern entnommenen Entnahmelösungen enthalten
sind - hier zeigen zwar keine konkrete Daten von Ist-Werten und
dergleichen - bezogen auf die gesamten Mengen von Dioxinen oder
Coplanar-PCB in den behandelten Abgasen, jeweils im Bereich von
etwa 1-3%. Daraus läßt sich ableiten und zeigte sich, daß
die Dioxin oder Coplanar-PCB, die in jedem Versuch beseitigt
sind, nicht an den Photokatalysatorkügelchen gehaftet sind,
sondern sie wurden durch Katalysatorfähigkeit der
Photokatalysatorkügelchen, sogenannt oxidativ zersetzt.
Aus den obenbeschriebenen Ergebnissen stellte sich fest,
daß die deutliche Beseitigungsfähigkeit auch in der Nähe der
Abgastemperatur von 300°C, in der die Entstehung von Dioxinen
bisher als Maximum betrachtet ist, erworben werden kann, und
daß auch Coplanar-PCB, deren zersetzenden
Beseitigungsverhältnis bei den bisherigen oxidativen
Photokatalysatoren als niedrig gehalten ist, sich wie bei
Polychlorierte-dibenzofuran (PCDFs) und Polychlorierte-dibenzo
para-dioxin (PCDDs) effektvoll reduzieren lassen.
Wie obenbeschrieben, wurden hier die Ausführungsformen der
Abgasreinigungsanlage der vorliegenden Erfindung anhand der
bevorzugten Ausführungsbeispiele erklärt, aber sie sollten nur
als repräsentativ betrachtet werden, und deshalb kann die
vorliegende Erfindung selbstverständlich soweit beliebig
entwerfen und verändern, daß sie über ihren Kernpunkt von den
Patentansprüchen nicht hinausgeht.
Claims (49)
1. Abgasreinigungsanlage, die sich an einen Abgasauslaßkanal
eines Verbrennungsofens kontinuierlich anschließt, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mit einem Zylinderkörper, der eine
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweist und durch ihn aus dem
zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen zugeführte Abgase
passieren, mit einem Photokatalysatorkörper, der im Innenraum
des betreffenden Zylinderkörpers aufgenommen wird und mit den
zuvorbeschriebenen Abgasen in Berührung kommt, sowie mit einer
Lichtquelle, die auf der Außenseite des zuvorbeschriebenen
Zylinderkörpers angeordnet ist und ein den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkörper anzuregenden Anregungslicht bestrahlt,
versehen ist.
2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Enden der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage sich an den zuvorbeschriebenen
Abgasauslaßkanal anschließt, und die zuvorbeschriebenen Abgase
über die betreffende Abgasreinigungsanlage in Umlauf gebracht
werden können.
3. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zuvorbeschriebene Zylinderkörper ein
Doppelzylinderkörper ist, der aus einem Außenzylinder aus
Quarzglas und einem Innenzylinder aus Quarzglas besteht.
4. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß Bewehrungsplatte aus Quarzglas zwischen dem
zuvorbeschriebenen Außenzylinder und dem zuvorbeschriebenen
Innenzylinder dazwischenliegend angeordnet ist.
5. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle aus
Kombination von Desinfektionslampe mit Schwarzlichtlampe
besteht.
6. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß Embossbehandlung entweder dem
zuvorbeschriebenen Zylinderkörper oder der zuvorbeschriebenen
Bewehrungsplatte ausgeführt ist.
7. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß Rohr für Luftzufuhr sich in der Nähe von
Verbindungsabschnitt zwischen dem zuvorbeschriebenen
Abgaszufuhrkanal und der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage anschließt, so daß Luft bis in den
Mittenabschnitt des zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers
zugeführt werden kann.
8. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abgase ohne Temperaturregelung der
Temperatur der zuvorbeschriebenen Abgase der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage zugeführt werden.
9. Abgasreinigungsanlage, die sich an den Abgaszufuhrkanal des
Verbrennungsofens kontinuierlich anschließt, wobei sie auf
oberer Deckelseite und Grundplattenseite oder auf
gegenüberliegender Seitenwandseite mehrere abwechselnd
kommunizierende Zwischenräume aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zwischenraum mit einem Gehäuse, das den die
Ultraviolettdurchlässigkeit besitzende Zylinderkörper aufweist,
mit einem Photokatalysatorkörper, der im zuvorbeschriebenen
Zwischenraum aufgenommen wird, und mit dem die aus dem
zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase in
Berührung kommen, sowie mit einer Lichtquelle, die im
zuvorbeschriebenen Zylinderkörper ausgerüstet wird und das den
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkörper anzuregenden
Anregungslicht bestrahlt, versehen ist.
10. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß Querschnitt des zuvorbeschriebenen Gehäuses
ellipsenförmig bzw. kreisförmig ist.
11. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle aus
Kombination von der Desinfektionslampe mit der
Schwarzlichtlampe besteht.
12. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 9-11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandfläche des
zuvorbeschriebenen Zwischenraumes spiegelglanzpoliert ist.
13. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 9-12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende bzw. beide Enden des
zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers sich nach Außen des
zuvorbeschriebenen Gehäuses hin kommunizieren läßt bzw. lassen,
und daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle luftkühlbar
ausgerüstet ist.
14. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 9-13,
dadurch gekennzeichnet, daß Rohrloch für die Luftzufuhr im
Verbindungsabschnitt zwischen dem zuvorbeschriebenen
Abgaszufuhrkanal und der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage ausgebildet ist.
15. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 9-14,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen Abgase der
zuvorbeschriebenen Abgasreinigungsanlage ohne
Temperaturregelung zugeführt werden.
16. Abgasreinigungsanlage, die sich an den Abgaszufuhrkanal des
Verbrennungsofens kontinuierlich anschließt, mit einem
rechteckigen Filterbehälter, der sich an den obenbeschriebenen
Abgaszufuhrkanal ein Verbindungsteil dazwischenliegend
kontinuierlich anschließt und in dessen Innenraum
Filtriermaterialien gefüllt sind, mit einem
Photokatalysatorbehälter, der sich an den zuvorbeschriebenen
Filterbehälter über oder ohne wärmebeständiges Bauteil
freiabnehmbar kontinuierlich anschließt und in dessen Innenraum
Photokatalysatorkügelchen gefüllt sind, sowie mit einem Bauteil
zum Abgasausstoßen, das sich an den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehälter über oder ohne wärmebeständiges
Bauteil kontinuierlich anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß
der zuvorbeschriebene Photokatalysatorbehälter mit mehreren
zylinderförmigen Gehäusen, die durch den Innenraum des
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorbehälters durchgehen und die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweisen, sowie mit einer
Lichtquelle, die in jedem Gehäuse ausgerüstet wird und das
Anregungslicht der zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen
bestrahlt, versehen ist.
17. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß Photokatalysator-Entnahmeloch im unteren
Abschnitt der Seitenwand des zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehälters ausgebildet und damit Bodenfläche,
die sich vom Mittenabschnitt nach unten hin zum
zuvorbeschriebenen Photokatalysator-Entnahmeloch neigt,
giebelförmig bzw. walmdachförmig ausgestaltet ist.
18. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere von Einkrperen des
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorbehälters sich aneinander
über oder ohne wärmebeständiges Bauteil seriell anschließen.
19. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 17-18,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschrieben Abgase dem
Photokatalysatorbehälter ohne Temperaturregelung zugeführt
werden.
20. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16-19,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle
aus Kombination von Desinfektionslampe mit Schwarzlichtlampe
besteht.
21. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 16-20,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene
Filtriermaterialien entweder alkalisch behandelte kugelförmige
Keramik oder Silikagel mit Teilchengröße von 5-25 mm enthaltend
ausgestaltet sind.
22. Abgasreinigungsanlage, nach einem der Ansprüche 16-21,
dadurch gekennzeichnet, daß Gebläsemittel, das zur Luftkühlung
der zuvorbeschriebenen Lichtquelle gegen den Innenraum des
zuvorbeschriebenen Gehäuses lüftet, ausgerüstet ist.
23. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-22,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen entweder ein poröser Körper, in dem
Oberfläche des porösen Metallträgers mit Titanoxydüberzug
beschichtet ist, oder ein poröser Körper, in dem Oberfläche des
porösen Keramikträgers mit Titanoxydüberzug beschichtet ist.
24. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß der zuvorbeschriebene poröse Keramikträger
aus einer Sorte besteht, die aus Gruppen von Aktivkohlen,
Aktivtonerden, Silikagel und porösem Glas ausgewählt ist.
25. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-22,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen entweder Gewebe, das wärmebeständige
Fasern enthält, und dessen Oberfläche mit dem Titanoxydüberzug
beschichtet ist, Vliesstoff, Strickware, oder jede
verschiedenartige Faserstruktur sind.
26. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 23-25, die
bei der Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-25
beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen, deren mit dem
zuvorbeschriebenen Titanoxydüberzug beschichteten Oberfläche
aus Gruppen von Platin, Rhodium, Ruthenium, Palladium, Eisen,
Silber, Kupfer und Zink ausgewählt ist, und wiederum mit einer
Sorte von ihren Metallüberzügen beschichtet sind.
27. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-26,
dadurch gekennzeichnet, daß Kristallform des zuvorbeschriebenen
Titanoxydüberzuges Anatas-Form ist.
28. Abgasreinigungsverfahren, mit dem die aus dem
Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase reinigend behandelt
werden, wobei der Photokatalysatorkörper im Innenraum des die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweisenden Zylinderkörpers
aufgenommen ist, und Abgasreinigungsanlage, die sich auf der
Außenseite des zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers mit einer das
Anregungslicht des zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkörpers
bestrahlenden Lichtquelle versehen ist, sich an den
Abgaszufuhrkanal des Verbrennungsofens kontinuierlich
anschließt,
wobei dadurch, daß die aus dem zuvorbeschriebenen
Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase in gleichbleibender hoher
Temperatur in den Innenraum des zuvorbeschriebenen
Zylinderkörpers eingeleitet werden, und dann mit dem
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkörper in Berührung kommen,
werden Umweltverschmutzungsstoffe, die in den aus dem
zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase
enthalten sind, zersetzend beseitigt.
29. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Enden der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage sich an den zuvorbeschriebenen
Abgaszufuhrkanal anschließen, und damit die zuvorbeschriebenen
Abgase sich über die zuvorbeschriebene Abgasreinigungsanlage
umlaufen lassen.
30. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle aus
Kombination von Desinfektionslampe mit Schwarzlichtlampe
besteht.
31. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 28-30,
dadurch gekennzeichnet, daß Rohr zur Luftzufuhr sich in der
Nähe des Verbindungsabschnittes zwischen dem zuvorbeschriebenen
Abgaszufuhrkanal und der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage anschließt, und Luft in den
Mittenabschnitt des zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers
zugeführt wird.
32. Abgasreinigungsverfahren, mit dem die aus dem
Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase reinigend beseitigt
werden, mit einem Gehäuseabschnitt, der den die
Ultraviolettdurchlässigkeit besitzenden Zylinderkörper
aufweist, mit einem Photokatalysatorkörper, der im Innenraum
aufgenommen ist, und mit dem aus dem zuvorbeschriebenen
Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase in Berührung kommen,
sowie mit einer Lichtquelle, die im zuvorbeschriebenen
Zylinderkörper ausgestattet ist und das den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkörper anzuregenden Anregungslicht bestrahlt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasreinigungsanlage, die aus
mehreren, auf der obere Deckelseite und der Grundplatteseite
oder auf der gegenüberliegenden Seitenwandseite abwechselnd
kommunizierenden Zwischenräumen besteht, sich an den
Abgaszufuhrkanal des Verbrennungsofens kontinuierlich
anschließt, wobei dadurch, daß die zuvorbeschriebenen Abgase in
gleichbleibender hoher Temperatur in den zuvorbeschriebenen
Zwischenräumen eingeleitet sind und mit dem zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkörper in Berührung kommen, werden
Umweltverschmutzungsstoffe, die in den aus dem
zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgasen
enthalten sind, zersetzend beseitigt.
33. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 32, dadurch
gekennzeichnet, daß Querschnitt des zuvorbeschriebenen Gehäuses
ellipsenförmig bzw. kreisförmig ist.
34. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle aus
Kombination von Desinfektionslampe mit Schwarzlichtlampe
besteht.
35. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 32-34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandfläche des
zuvorbeschriebenen Zwischenraumes zum Reflektieren des aus der
zuvorbeschriebenen Lichtquelle bestrahlten Anregungslichtes
spiegelglanzpoliert ist.
36. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 33-35,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende bzw. beide Enden des
zuvorbeschriebenen Zylinderkörpers sich nach außen zum
zuvorbeschriebenen Gehäuse kommunizieren läßt, und die
zuvorbeschriebene Lichtquelle luftkühlbar ausgestaltet ist.
37. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 33-36,
dadurch gekennzeichnet, daß Luft über Rohrloch zur Luftzufuhr,
das in der Nähe des Verbindungsabschnittes zwischen dem
zuvorbeschriebenen Abgaszufuhrkanal und der zuvorbeschriebenen
Abgasreinigungsanlage ausgebildet ist, dem Innenraum der
zuvorbeschriebenen Abgasreinigungsanlage zugeführt wird.
38. Abgasreinigungsverfahren, mit dem die aus dem
Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgase reinigend beseitigt
werden, mit einem Filterbehälter, in dessen Innenraum
Filtriermaterialien gefüllt sind, mit einem
Photokatalysatorbehälter, der sich an den zuvorbeschriebenen
Filterbehälter über oder ohne wärmebeständiges Bauteil
freiabnehmbar kontinuierlich anschließt und in dessen Innenraum
die Photokatalysatorkügelchen gefüllt sind, sowie mit einem
Bauteil zum Abgasausstoßen, das sich an den zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehälter über oder ohne wärmebeständiges
Bauteil kontinuierlich anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß
der zuvorbeschriebene Photokatalysatorbehälter
Reinigungsanlage, welche mehrere zylinderförmige Gehäuse, die
durch den Innenraum des zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehälters durchgehen und die
Ultraviolettdurchlässigkeit aufweisen, sowie welche eine
Lichtquelle, die in jedem Gehäuse ausgerüstet ist und das
Anregungslicht der zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkügelchen
bestrahlt, enthaltend ausgebildet ist, an den Abgaszufuhrkanal
des Verbrennungsofens ein Verbindungsbauteil dazwischenliegend
kontinuierlich anschließt, wobei dadurch, daß die
zuvorbeschriebenen Abgase in gleichbleibender hoher Temperatur
in den zuvorbeschriebenen Zwischenräumen eingeleitet sind und
mit dem zuvorbeschriebenen Photokatalysatorkörper in Berührung
kommen, werden Umweltverschmutzungsstoffe, die in den aus dem
zuvorbeschriebenen Verbrennungsofen ausgestoßenen Abgasen
enthalten sind, zersetzend beseitigt.
39. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 38, dadurch
gekennzeichnet, daß Photokatalysator-Entnahmeloch im unteren
Abschnitt der Seitenwand des zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehälters ausgebildet und damit die
Bodenfläche, die sich vom Mittenabschnitt nach unten hin zum
zuvorbeschriebenen Photokatalysator-Entnahmeloch neigt,
giebelförmig bzw. walmdachförmig ausgestaltet ist, so daß
Behandlungsarbeit zum Entnehmen von Photokatalysatorkügelchen
erleichtert wird.
40. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 38 oder 39, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere von zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorbehältereinkörpern sich aneinander über oder
ohne wärmebeständiges Bauteil seriell anschließt.
41. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 38-40,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschrieben Abgase dem
zuvorbeschriebenen Photokatalysatorbehälter ohne
Temperaturregelung zugeführt werden.
42. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 38-41,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebene Lichtquelle
aus Kombination von Desinfektionslampe mit Schwarzlichtlampe
besteht.
43. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 38-42,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen
Filtriermaterialien entweder alkalisch behandelte kugelförmige
Keramik oder Silikagel mit Teilchengröße von 5-25 mm enthaltend
ausgestaltet sind.
44. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 38-43,
dadurch gekennzeichnet, daß Gebläsemittel, das zur Luftkühlung
der zuvorbeschriebenen Lichtquelle gegen den Innenraum des
zuvorbeschriebenen Gehäuses lüftet, ausgerüstet ist.
45. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 28-44,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen entweder ein poröser Körper, in dem
die Oberfläche des porösen Metallträgers mit Titanoxydüberzug
beschichtet ist, oder ein poröser Körper, in dem die Oberfläche
des porösen Keramikträgers mit Titanoxydüberzug beschichtet
ist.
46. Abgasreinigungsverfahren nach Anspruch 45, dadurch
gekennzeichnet, daß der zuvorbeschriebene poröse Keramikträger
aus einer Sorte besteht, die aus Gruppen von Aktivkohlen,
Aktivtonerden, Silikagel und porösem Glas ausgewählt ist.
47. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 28-46,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen entweder Gewebe, das wärmebeständige
Fasern enthält, und dessen Oberfläche mit dem Titanoxydüberzug
beschichtet ist, Vliesstoff, Strickware, oder jede
verschiedenartige Faserstruktur sind.
48. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 28-46,
dadurch gekennzeichnet, daß die zuvorbeschriebenen
Photokatalysatorkügelchen, deren mit dem zuvorbeschriebenen
Titanoxydüberzug beschichteten Oberfläche aus Gruppen von
Platin, Rhodium, Ruthenium, Palladium, Eisen, Silber, Kupfer
und Zink ausgewählt ist, wiederum mit einer Sorte von ihren
Metallüberzügen beschichtet sind.
49. Abgasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 28-48,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallform des
zuvorbeschriebenen Titanoxydüberzugs Anatas-Form ist.
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