DE1017147B - Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Reinigen von Abgasen, insbesondere von aus Brennkraftmaschinen austretenden Abgasen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Reinigen von Abgasen, insbesondere von aus Brennkraftmaschinen austretenden AbgasenInfo
- Publication number
- DE1017147B DE1017147B DEF18825A DEF0018825A DE1017147B DE 1017147 B DE1017147 B DE 1017147B DE F18825 A DEF18825 A DE F18825A DE F0018825 A DEF0018825 A DE F0018825A DE 1017147 B DE1017147 B DE 1017147B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fresh air
- exhaust gas
- hollow body
- mixture
- openings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 20
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims description 3
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
DEUTSCHES
Es ist bereits eine große Zahl von Vorschlägen bekanntgeworden, durch welche die unangenehmen
Wirkungen der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen beseitigt werden sollen. Einige dieser Vorschläge
laufen in der Hauptsache darauf hinaus, eine Nachverbrennung der noch unverbrannten Kohlenstoffteile
zu erzielen, wozu man sie in einem Behälter mit erwärmter Frischluft oder einem Gemisch von Luft
und Wasserdampf zusammenbringt.
Auch ist es bekannt, die schädlichen Auspuffgase in einem Wasserbad zu kühlen und zu reinigen und
durch Zusatz von Ozon und Frischluft zu verbessern.
Ferner hat man versucht, die Abgase zu verbrennen, indem man sie zuerst mit einem Oxydationsmittel
mischte, sodann die Verbrennung durch eine *5 äußere Wärmequelle einleitete, um schließlich diese
Verbrennung durch Wärme fortzusetzen und aufrechtzuerhalten, die aus den brennenden Gasen unter dem
Einfluß eines Katalysators entnommen wird.
Es wurde auch vorgeschlagen, zum Geruchlosmachen und Entnebeln der Auspuffgase einen elektrischen
Abscheider mit einem Adsorptionsmittel kombiniert anzuwenden oder, gemäß einem weiteren Vorschlag,
die Abgase an scheibenförmigen, katalytisch wirkenden und als Elektroden ausgebildeten Körpern 2S
vorbeizuführen, sie durch hochfrequente elektrische Wechselfelder in hochfrequente Schwingungen zu versetzen
und einer Oberflächenverbrennung zuzuführen.
Schließlich ist es auch bei Ausscheidern bekannt, die zu reinigende Luft einem Gleichstromfeld auszusetzen.
Die Reinigung der Luft wird dabei dadurch erzielt, daß die auszuscheidenden Fremdstoffe in
einer Zone aufgeladen oder ionisiert und in einer Sammelzone an Platten mit entgegengesetzter Ladung
niedergeschlagen werden. Beim Durchgang durch die Zone bildet sich dabei, weil es sich um zu reinigende
Luft handelt, eine gewisse Menge Ozon. Man hat jedoch diese Ozonbildung für den angestrebten Reinigungseffekt
als unerwünscht angesehen und danach getrachtet, die Ozonbildung möglichst niedrig zu
halten. Im übrigen kann eine in einem Gleichstromfeld gebildete Menge Ozon keine ausreichende Reinigung
des Gases von unerwünschten Bestandteilen bewirken, und dies um so weniger, wenn es sich nicht
um die Reinigung von Luft, sondern um die Reinigung von Abgasen handelt.
Alle diese Vorschläge haben bisher in der Praxis nicht zu dem gewünschten Erfolg und damit zu einer
Anwendung in größerem Maßstab geführt, trotzdem die rasch fortschreitende Motorisierung in den Groß-Städten
auf diesem Gebiet dringende Abhilfe erfordert. Bei der unvollständigen Verbrennung von
Mittel- oder Schwerölen in schlecht eingestellten Ölheizungen, Verbrennungskraftmaschinen usw. ent-Verfahren
und Vorrichtung zum elektrischen Reinigen von Abgasen, insbesondere von aus Brennkraftmaschinen
austretenden Abgasen
Anmelder: Mr. Pharm. Wilhelm Fux, Wien
Vertreter: Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dr. phil. Dr. techn.
J. Reitstötter, Patentanwalt, München 15, Haydnstr. 5
Beanspruchte Priorität: Österreich, vom 19. November 1954 und 9. September 1955
Mr. Pharm. Wilhelm Fux, Wien, ist als Erfinder genannt worden
stehen unangenehm riechende und giftige Abgase neben einer mehr oder weniger starken Rauchentwicklung.
Es ist daher eines der Ziele der Erfindung, die Giftwirkung und Geruchsbelästigung zu beseitigen,
indem die ungesättigten Verbindungen, Thiokörper u. ä., zerstört werden. Durch die erfindungsgemäße
Anwendung von Ozon mit oder ohne eine darauffolgende Nachverbrennung lassen sich nämlich die
ungesättigten Verbindungen in gesättigte überführen, und auch die Thioverbindungen gehen durch Oxydation
in ungiftige und nicht mehr schlecht riechende Verbindungen über. Erfindungsgemäß wird das aus
Abgas und Frischluft gebildete Gemisch unter Einwirkung eines elektrischen Hochspannungswechselfeldes
mit Ozon angereichert, wobei die im Abgas enthaltenen brennbaren Stoffe praktisch vollständig
oxydiert werden. Gegebenenfalls kann das mit Ozon angereicherte Gemisch aus Abgas und Frischluft unter
Funkenüberschlag gezündet werden. Eine besondere Ausbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Einwirkung des elektrischen Hochspannungsfeldes die Frischluft dem Abgas quer zu
dessen Strömungsrichtung in Form von tangential auftreffenden Luftstrahlen beigemengt wird, so daß
eine innige Mischung von Abgas und Luft erzielt und dem Gemisch zugleich eine Drallbewegung erteilt
wird.
705 700Ή8Ο
Es hat sich aber auch in Abänderung dieses Verfahrens als vorteilhaft erwiesen, die Ozonisierung der
Frischluft unter Einwirkung eines elektrischen Hochspannungswechselfeldes schon vor der Gemischbildung
mit dem Abgas durchzuführen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die Frischluft in beliebigem
Maße mit Ozon angereichert und gegebenenfalls auch verdichtet werden kann, bevor sie dem Abgas
beigemengt wird. Es ergeben sich ferner aus dieser dargestellte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung beschrieben. In den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt,
bei welcher der Fahrwind die beizumischende Frischluft liefert. Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine andere Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes, bei welcher zur Frischluftversorgung ein Gebläse vorgesehen
ist. In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform der
Maßnahme konstruktive Vorteile, der gegebenenfalls io erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei wel-
das Ozonisieren der Frischluft an beliebiger Stelle und die Beimengung der Frischluft zum Abgas an
einer anderen Stelle erfolgen kann. Dies bezieht sich nicht nur auf Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen,
sondern auch auf Stabilanlagen und Feuerungen aller Art, z. B. in Fabriken.
Nach einer besonderen Weiterbildung der Erfindung kann man das Gemisch aus Abgas und mit Ozon
angereicherter Frischluft zur Entzündung bringen, gegebenenfalls durch eine zusätzliche Zündvorrichtung,
wie z. B. mittels einer elektrischen Funkenstrecke, einer Flamme, eines glühenden Körpers
od. dgl.
Schließlich ist es möglich, die mit Ozon angereicherte Frischluft unter Druck dem Abgas zuzuführen,
indem man die Frischluft durch Düsen in die Mischkammer eintreten läßt.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend
aus einem Hohlkörper mit getrennten Zufuhröffnungen für Abgas und Frischluft, welche Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hohlkörper aus einem Teil für die Gemischbildung und aus einem
anschließenden Teil für die Bildung eines Hochspannungsfeldes besteht.
Ferner ist vorgesehen, daß der für die Gemischbildung dienende Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
aus einem im Hohlkörper zentral angeordneten, sich in Richtung der Hohlkörperlängsachse erstrekkenden
Zufuhrrohr für das Abgas besteht, an dessen Ende tangential und quer zur Strömungsrichtung des
Abgases gerichtete Zufuhröffnungen für die Frischluft, gegebenenfalls in Form von Düsen, vorgesehen
sind. Der Teil des Hohlkörpers, in welchem ein Hochspannungsfeld gebildet wird, kann aus einem Vorzugsweise
in Strömungsrichtung des Gemisches sich verjüngenden Elektrodenrohr bestehen, in dem sich
axial eine stabförmige Elektrode erstreckt.
Eine abgeänderte Form der Vorrichtung zur Durchcher
die Ozonisierung der Luft vor dem Mischen mit Abgas erfolgt. In einzelnen stellt in der Zeichnung
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie I-I in Fig. 3 dar;
Fig. 2 und 3 zeigen Querschnitte nach den Linien H-II bzw. HI-III in Fig. 1;
Fig. 4 stellt das Schnittbild gemäß einem nach der Linie IV-IV in Fig. 1 bzw. 2 konzentrisch zum Mantel
geführten Schnitt dar;
Fig. 5 zeigt die zweite Ausführungsform im Längsschnitt
nach der Linie V-V in Fig. 6;
Fig. 6 stellt einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5 dar;
Fig. 7 zeigt das Schnittbild gemäß eines nach der Linie VII-VII in den Fig. 5 bzw. 6 konzentrisch zum
Mantel geführten Schnittes;
Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Hohlkörper 1
mit einem Zuführungsrohr 2 für die einströmenden Abgase. Dieses Zuführungsrohr besitzt einen erweiterten
Teil Z, welcher in einem von dem inneren Endteil 4 des Hohlkörpers 1 gebildeten Raum 5 endet.
Das bei Vorwärtsfahrt in der Fahrtrichtung gelegene vordere Ende des Hohlkörpers 1 ist zu einem Fangtrichter
6 für Frischluft erweitert. Zwischen dem erweiterten Teil 3 und der Wand des Hohlkörpers 1
sind, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, Stege 7 angeordnet, welche die Wände von Luftstrahldüsen 8 bilden,
die unter einem spitzen Winkel gegen die Rohrachse A-A in dem Raum 5 einmünden. In einem an
den Hohlkörper 1 anschließenden zylindrischen Rohr 9, das beispielsweise aus feuerfester Keramik
bestehen kann, ist mittels dreier Stege 10 ein in Strömungsrichtung sich verengendes Metallrohr 11 konzentrisch
befestigt. Die Stege 10 können hierbei auf irgendeine Weise an der Rohrwand befestigt sein. In
35
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im 50 der Rohrachse ist eine Stabelektrode 12 angeordnet,
wesentlichen aus zwei einen Hohlkörper bildenden Kammern, nämlich einer Kammer für die Ozonisierung
der Frischluft und einer dieser nachgeschalteten Kammer für die Vermischung des Abgases und der
ozonisierten Frischluft, wobei vorzugsweise Mischkammer eine Zündvorrichtung für die Misch
gase vorgesehen ist.
Gemäß einer speziellen Ausbildung dieser Vorrichtung ist die Mischkammer mehrteilig ausgeführt, wobei
in dem einen Abteil kreisförmig angeordnete Zufuhröffnungen für das Abgas und eine zentrale Eintrittsöffnung
für die ozonisierte Frischluft vorgesehen sind und das zweite, mit einer gemeinsamen Austrittsöffnung für das Gemisch aus Abgas und Frischluft
versehene Abteil der Mischkammer vom ersten Abteil durch eine Trennwand geschieden ist, welche einzelne
Durchtrittsöffnungen für die vermischten Gase aufweist.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden die durch Metallstützen 13 in der Wand des Rohres 9
befestigt sind. Das Rohr 9 weist an seinem freien Ende einen Ansatz 14 zur Verbindung mit einem
Schalldämpfer 15 auf. Zur Erzeugung des Hochin der 55 Spannungswechselfeldes zwischen der Stabelektrode
12 und dem die zweite Elektrode bildenden Metallrohr 11 ist ein Induktionsapparat 16 vorgesehen, der
in der Zeichnung durch das Schaltbild schematisch angedeutet ist. Die Hochspannungswicklung des
Induktionsapparates ist durch Leitungen 17., 18 mit den Elektroden 11 bzw. 12 verbunden.
Bei einer anderen, in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist der Hohlkörper 1 mit dem Zuführungsrohr 2 und dem erweiterten Teil 3 sowie der innere
Endteil 4 des Hohlkörpers 1 die gleiche Form wie bei der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Bauart auf. Zwischen
dem erweiterten Teil 3 und dem Hohlkörper 1 sind Leitstege 21 angeordnet, welche die Wände von
unter Bezugnahme auf mehrere in den Zeichnungen 70 schräg zur Rohrachse A-A in den Raum 5 mündenden
Luftkanälen 22 bilden (Fig. 7). Die durch ein Metallrohr
11 und einen Metallstab 12 gebildeten Elektroden hr.ben die gleiche Form wie bei der in den Fig. 1
bis 4 gezeigten Bauart und sind in einem an den Hohlkörper 1 anschließenden, aus Metall bestehenden
Rohr 23 angeordnet, welches durch einen Ansatz 14 mit einem Schalldämpfer 15 bekannter Art verbunden
ist. Die Elektrode 12 ist durch Metallstäbe 13', welche in Durchführungsisolatoren 24, 25 durch die Wand
des Metallrohres 23 geführt sind, an diesem gehaltert. Der Induktionsapparat 16 ist durch eine Leitung 17
mit der isolierten Elektrode 12 verbunden. Der zweite Pol und das Metallrohr 23 und damit auch die Elektrode
11 sind gemeinsam mit dem Minuspol der Batterie wie üblich an Masse angeschlossen. Für die Zufuhr
von Frischluft ist ein Motorgebläse 26 vorgesehen. Statt eines Induktionsapparates kann als Hochspannungsstromquelle
auch die für die Zündanlage verwendete Zündspule z. B. in Verbindung mit der Zündlichtmaschine benutzt werden, die auch den
Strom zum Betrieb des in Fig. 5 angedeuteten Gebläses 26 für die Frischluft liefert.
Die Auspuffgase strömen in der durch die Pfeile α
angedeuteten Richtung in den Raum 5, wo sie mit den aus den Düsen 8 (Fig. 1 bis 4) bzw. Luftkanälen 22
(Fig. 5 bis T) schräg tangential eintretenden Frischluftstrahlen unter Verwirbelung vermischt und anschließend
in das Elektrodenrohr 11 getrieben werden. Die Frischluft wird durch den Abgasstrahl injektorartig
angesaugt. Die Frischluftmenge kann durch Ausnutzung des Fahrwindes bei Fahrzeugen und insbesondere
durch Verwendung eines Gebläses (26 in Fig. 5) besonders wirksam erhöht werden.
Zwischen den Elektroden 11 und 12 besteht ein hochfrequentes Hochspannungswechselfeld, durch
welches Sauerstoff teilch en der Frischluft aufgespalten werden und sich an anderen Sauerstoff teilchen unter
Ozonbildung anlagern. Hierdurch wird eine fast völlige Oxydation der im Abgas enthaltenen brennbaren
Stoffe bewirkt. Auch kann man es so einrichten, daß an den einander zunächst liegenden Teilen der
beiden Elektroden zusätzlich zur Ozonbildung Hochspannungsfunken übertreten, welche, abgesehen von
der verstärkten Ozonisierung des Gemisches, dieses zur Entzündung bringen. Somit werden unter anderem
die unangenehmen Aldehyde, insbesondere giftige Kohlenmonoxyde, chemisch durch Oxydation mittels
Ozon entgiftet. Diese Oxydation umfaßt aber auch alle Rußteilchen, die sich z. B. infolge der Verwendung
von minderwertigeren Kraftstoffen, besonders bei Dieselmotoren, in den Abgasen befinden. Die Erfindung
ermöglicht somit, daß die die Vorrichtung verlassenden Abgase geruch- und rußfrei bzw. auch
frei von giftigen Beimengungen sind.
Nach einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch im
Hohlkörper der Vorrichtung die Elektroden eines an sich bekannten, beliebigen Oszonisators angeordnet
und dabei in Berührung mit dem vorbeiströmenden Gemisch stehend verwendet werden.
Ferner kann man den Hohlkörper, mindestens aber den Teil desselben, in welchem ein Hochspannungsfeld
gebildet wird, mit einem Mantelrohr umgeben, durch welches die im Hohlkörper gebildete Wärme zu
Kühlungs- oder Heizzwecken abgeführt werden kann.
Die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Hohlkörper 31, der zwei getrennte
Einlaßöffnungen 32 und 33 für die Abgase und für Frischluft sowie eine Austrittsöffnung 34 für
das erfindungsgemäß behandelte Gasgemisch aufweist.
Die Frischluft gelangt nach Durchströmen eines Krümmers
35 in eine Kammer 36, in der sie einer Anreicherung mit Ozon unter Einwirkung eines Hochspannungswechselfeldes
unterworfen wird. In dieser Kammer sind z. B. Elektroden in Form eines konischen Rohres
37 und eines Stabes 38 angeordnet und an ihren Befestigungsstellen
von ihren Trägern elektrisch isoliert. Die Mündung 46 in die Mischkammer 39 kann düsenförmig
ausgebildet sein, so daß die Frischluft bei Anwendung eines entsprechenden Druckes in Form eines
Strahles in die Mischkammer eintritt.
Die Mischkammer 39 ist mehrteilig ausgeführt, und zwar ist das Abteil 40 durch eine Trennwand 41
vom Abteil 42 der Kammer getrennt.
Das Abgas, das durch die Öffnung 32 in den Hohlkörper 31 gelangt, strömt durch Öffnungen 43 in das
Mischkammerabteil 40 in Form von einzelnen kreisförmig verteilten Strahlen, die auf die Trennwand 41
auftreffen. Das Aufprallen sowohl der Abgase als auch der Frischluftstrahlen auf die Trennwand 41 hat
eine innige Vermischung der beiden Medien zur Folge. Die Trennwand 41 kann als Träger einer Zündvorrichtung
44 beliebiger Art dienen oder selbst als solche ausgebildet sein.
Die Achsen der Eintrittsöffnungen 43 für das Abgas in das Mischkammerabteil 40 befinden sich auf
dem Mantel eines gedachten Kegels, dessen Spitze S', in Strömungsrichtung gesehen, auf der Hauptachse
des Hohlkörpers jenseits der Trennwand 41 liegt.
Die Trennwand 41 weist selbst Durchtrittsöffnungen 45 auf, deren Achsen sich vorzugsweise auf dem
Mantel eines gedachten Kegels befinden, dessen Spitze S" auf der Achse des Hohlkörpers 31,
in Strömungsrichtung gesehen, vor der Trennwand liegt.
Eine düsenförmige Erweiterung bzw. Verengung aller Durchtrittsöffnungen ist unter Umständen
zweckmäßig.
Die beschriebene Vorrichtung wirkt nicht nur im Sinne einer Beseitigung der unangenehmen, oft gesundheitsschädlichen
Bestandteile von Abgasen aller Art, sondern auch als schalldämpfendes Organ, z. B.
bei Kraftfahrzeugen. Gegebenenfalls kann die Vorrichtung auch mit einem Schalldämpfer beliebiger
Bauart zu einer Baueinheit ausgebildet sein.
Die Zündvorrichtung 44 für das mit Ozon angereicherte Gasgemisch kann auch im zweiten Mischkammerabteil
42 angeordnet sein. Dies hat den Vor teil, daß infolge der intensiven Mischung im ersten
Abteil 40 die Verbrennung im zweiten Abteil 42 gleichmäßiger und vollständiger erfolgen wird.
Es ist besonders zweckmäßig, die Trennwand 44 sowie den Einsatz für die Elektroden aus hitzebeständiger
Keramik herzustellen.
Bei durchgeführten Untersuchungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen wurden folgende Ergebnisse
erzielt, wobei ein 2-Takt-Dieselmotor der Type Jenbach, 2 Zylinder, 26 PS Leistung, untersucht wurde:
Die Abgasanalyse ergab bei gut eingestelltem Motor einen Gehalt von 0,012% Kohlenmonoxvd, bei schlecht
eingestelltem Motor 0,05 bis 0,18% Kohlenmonoxvd. Die Auspufftemperatur betrug 400 bis 500° C, und
das Verhältnis der den Auspuffgasen zugeführten Luft schwankte zwischen 1 :1 und 1 :1,5. Zur Ozonisierung
der Abgase bzw. der zugeführten Frischluft wurde ein Ozonisator von Siemens, 40 mm Durchmesser,
mit einer Spannung von 30 000 bis 35 000 V verwendet, der etwa 3 % Ozon, bezogen auf das zugeführte
Luftvolumen, erzeugt.
Die Messung der Lichtdurchlässigkeit des Abgases wurde mittels einer Elektrooptik bzw. einem Nephelometer
von Lange, Berlin, durchgeführt.
Das zur Verbrennung gelangende Dieselöl hatte einen Schwefelgehalt von l,8°/o, so daß sich die entstehende
Menge an Schwefeltrioxyd als außerordentlich dichter Nebel auswirkte. Nachgewiesenermaßen
bildeten sich Thiophene, Kohlenoxydsulfid (COS) und ähnliche Verbindungen, welche durch das Ozon
leicht und restlos oxydiert werden. Beim Einschalten des Ozonisators trat jedoch zunächst eine l,4fache
Rauchdichtevermehrung auf, die durch krackähnliche Vorgänge an den Seitenketten der C-Verbindungen,
teilweise auch durch Umwandlung des SO2 in SO3
zu erklären sind.
Sodann wurden in einer Quarzröhre (20 mm Durchmesser) von der einen Seite die auf Zimmertemperatur
gekühlten Gase, im Gegenstrom von der anderen Seite die ozonisierte bzw. nicht ozonisierte Luft zugeführt
und zur Vermischung gebracht. Der eine Teil des Ouarzrohres wurde in einem Elektroofen auf
einer konstanten Temperatur von 700° C gehalten. Die so behandelten Gase durchströmen sodann das
Reaktionsrohr. Nach einer neuerlichen Kühlung auf Zimmertemperatur wurden die Gase durch die Meßkammer
des Nephelometers gesaugt und die Rauchdichte gemessen. Diese Versuche ergaben eine restlose
Verbrennung aller festen Teilchen. Es ergibt sich somit, daß mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Verfahrens
die giftigen oxydierbaren Bestandteile aus den Abgasen entfernt und anschließend auch die unverbrannten
Kohlenstoffteilchen einer vollständigen Verbrennung zugeführt werden können. Die austretenden
Abgase waren völlig geruchlos.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, die vorstehend in bezug auf die Anwendung bei
Brennkraftmaschinen beschrieben worden ist, bei allen Arten von Feuerungen für die Reinigung der
austretenden Abgase, z. B. in Schornsteinen aller Art, angewendet werden.
Claims (19)
1. Verfahren zur elektrischen Reinigung von Abgasen aller Art, insbesondere von solchen, die
aus einer Brennkraftmaschine austreten, unter Zufuhr von Frischluft, dadurch gekennzeichnet, daß
das aus Abgas und Frischluft gebildete Gemisch unter Einwirkung eines elektrischen Hochspannungswechselfeldes
mit Ozon angereichert wird, so daß die im Abgas enthaltenen brennbaren Stoffe praktisch vollständig oxydiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einwirkung des elektrischen
Hochspannungswechselfeldes die Frischluft dem Abgas quer zu dessen Strömungsrichtung in Form
von tangential auf den Abgasstrahl auftreffenden Luftstrahlen beigemengt wird, wodurch eine innige
Mischung von Abgas und Luft erzielt und dem so gebildeten Gemisch zugleich eine Drallbewegung
erteilt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frischluft vor ihrer Vermischung nit dem Abgas unter Einwirkung eines elektrischen
Hochspannungswechselfeldes mit Ozon angereichert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus
Abgas und mit Ozon angereicherter Frischluft zur Entzündung gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung durch eine zusätzliche
Zündvorrichtung, wie z. B. mittels einer elektrischen Funkenstrecke, einer Flamme, eines glühenden
Körpers od. dgl., herbeigeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der mit
Ozon angereicherten Frischluft unter Druck erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Hohlkörper
mit getrennten Zufuhröffnungen für Abgas und Frischluft, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlkörper aus einem Teil für die Gemischbildung und aus einem anschließenden Teil für die Bildung
eines Hochspannungswechselfeldes besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Teil für die Gemischbildung aus einem im
Hohlkörper zentral angeordneten, sich in Richtung der Hohlkörperlängsachse erstreckenden Zufuhrrohr
für das Abgas besteht, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Zufuhrrohres quer und
tangential zum Abgasstrahl gerichtete Zufuhröffnungen für die Frischluft, gegebenenfalls in
Form von Düsen, vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß in jenem Teil des Hohlkörpers, der für die Bildung eines Hochspannungsfeldes
dient, ein vorzugsweise in Strömungsrichtung des Gemisches sich verjüngendes Elektrodenrohr angeordnet
ist, in welchem sich eine stabförmige Elektrode axial erstreckt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jenem Teil des Hohlkörpers,
der für die Bildung eines Hochspannungsfeldes dient, die beliebig ausgebildeten Elektroden eines
an sich bekannten Ozonisators angeordnet sind und in Berührung mit dem vorbei strömenden Gemisch
stehen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper, mindestens aber dessen Teil, in dem ein Hochspannungsfeld
gebildet wird, von einem distanzierten Mantelrohr umgeben ist, durch welches die
im Hohlkörper gebildete Wärme zu Kühlungsoder Heizzwecken abgeführt werden kann.
12. A^orrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach den Ansprüchen 1 und 4, bestehend aus einem Hohlkörper mit getrennten Zufuhröffnungen
für Abgas und Frischluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus einer Kammer für
die Ozonisierung der Frischluft unter Einwirkung eines Hochspannungswechselfeldes und einer nachgeschalteten
Kammer für die Vermischung des Abgases und der ozonisierten Frischluft besteht, wobei vorzugsweise in der Mischkammer
eine Zündvorrichtung für die Mischgase vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer aus zwei Abteilen
besteht, wobei in dem einen Abteil kreisförmig angeordnete Zufuhröffnungen für das Abpis
und eine zentrale Eintrittsöffnung für die ozoiisierte Frischluft vorgesehen sind und das zweite,
mit einer gemeinsamen Austrittsöffnung für das Gemisch aus Abgas und Frischluft versehene Abteil
der Mischkammer vom ersten Abteil durch eine Trennwand geschieden ist, welche einzelne
Durchtrittsöffnungen für die vermischten Gase aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Eintrittsöffnungen
für das Abgas sich auf dem Mantel eines gedachten Kegels befinden, dessen Spitze auf der
Hauptachse des Hohlkörpers, in Strömungsrichtung gesehen, jenseits der Trennwand liegt, wobei
sich gegebenenfalls die Eintrittsöffnungen in Richtung zur Kegelspitze verengen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Durchtritts-Öffnungen
in der Trennwand sich auf dem Mantel eines gedachten Kegels befinden, dessen Spitze auf
der Achse des Hohlkörpers, in Strömungsrichtung gesehen, vor der Trennwand liegt, wobei sich gegebenenfalls
die Durchtrittsöffnungen in Richtung zur Kegelspitze erweitern.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer für die Ozonisierung
der Frischluft ein konisches Rohr als die
eine Elektrode und ein in der Achse des konischen Rohres angeordneter Stab als zweite Elektrode
vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand
aus hitzebeständigem Material besteht und gegebenenfalls mit einer Zündvorrichtung versehen ist.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung
im zweiten Abteil der Mischkammer vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem
Schalldämpfer beliebiger Art zu einer Baueinheit ausgebildet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 189 614.
USA.-Patentschrift Nr. 2 189 614.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 709 700/380 10.57
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT1017147X | 1954-11-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1017147B true DE1017147B (de) | 1957-10-10 |
Family
ID=3684140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEF18825A Pending DE1017147B (de) | 1954-11-19 | 1955-11-10 | Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Reinigen von Abgasen, insbesondere von aus Brennkraftmaschinen austretenden Abgasen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1017147B (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3035206A1 (de) * | 1979-09-20 | 1981-04-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho, Nagakute, Aichi | Verfahren und vorrichtung zur verminderung des russes in russhaltigen gasen |
| DE3810910C1 (de) * | 1988-03-30 | 1989-08-10 | Johannes A. Dipl.-Wirtsch.-Ing. 7980 Ravensburg De Mueller |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2189614A (en) * | 1938-05-06 | 1940-02-06 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Ozone control for precipitators |
-
1955
- 1955-11-10 DE DEF18825A patent/DE1017147B/de active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2189614A (en) * | 1938-05-06 | 1940-02-06 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Ozone control for precipitators |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3035206A1 (de) * | 1979-09-20 | 1981-04-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho, Nagakute, Aichi | Verfahren und vorrichtung zur verminderung des russes in russhaltigen gasen |
| DE3810910C1 (de) * | 1988-03-30 | 1989-08-10 | Johannes A. Dipl.-Wirtsch.-Ing. 7980 Ravensburg De Mueller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68906508T2 (de) | Abgasbehandlungsapparat. | |
| DE69603194T2 (de) | Vorrichtung zur reinigung von abgasen einer brennkraftmaschine | |
| DE19681728C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen aus Brennkraft-Maschinen mit innerer oder äußerer Verbrennung | |
| EP0220588A2 (de) | Verfahren zur Oxidation von in Russfiltersystemen abgelagertem Russ | |
| DE112004002324T5 (de) | Verfahren zum Reduzieren von NOx in Dieselmotorenabgas | |
| DE19823748A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur plasmachemischen Erzeugung von Stickstoffmonoxid | |
| EP0004055A2 (de) | Vergasungsbrenner | |
| DE4231581A1 (de) | Verfahren zur plasmachemischen Zersetzung und/oder Vernichtung von Schadstoffen, insbesondere zur Abgasreinigung von Verbrennungsmotoren oder anderer mit fossilem Treibstoff betriebenen Maschinen, sowie zugehörige Vorrichtung | |
| EP1013995A2 (de) | Verfahren zur thermischen Behandlung von nicht brennbaren Flüssigkeiten | |
| DE1751369B1 (de) | Vorrichtung zur Entgiftung der Auspuffgase einer Brennkraftmaschine | |
| DE9001339U1 (de) | Vorrichtung zur Entfernung partikelförmiger Stoffe aus Auspuff- und Rauchgasen | |
| DE2210773A1 (de) | Verfahren zum Verbrennen von Schwefel und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE1017147B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Reinigen von Abgasen, insbesondere von aus Brennkraftmaschinen austretenden Abgasen | |
| DE4003564C2 (de) | Vorrichtung zur Verminderung kohlenstoffhaltiger partikelförmiger Materialien | |
| CH345765A (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen, insbesondere von aus Brennkraftmaschinen austretenden Abgasen | |
| EP0043477A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von Verbrennungskraftmaschinen und Verbrennungsanlagen | |
| EP1291069B1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Reinigung insbesondere von fluorhaltigen Abgasen in einem Brenner mit räumlicher Trennung der Einspeisung von Gasen | |
| DE19742651A1 (de) | Magnetischer Kraftstoff-Regler für Verbrennungsmotoren | |
| DE69012657T2 (de) | Verfahren zum Entfernen von NOx aus Abgas mit elektrischer Entladung. | |
| EP0735321B1 (de) | Verfahren zur Reinigung von schadstoffhaltigen Abgasen durch chemische Umsetzung | |
| DE2043137C3 (de) | Verfahren zum Beseitigen schädlicher Bestandteile in einem umschlossenen Rauchgasstrom | |
| DE69321361T2 (de) | Abscheidvorrichtung von Abgaspartikel | |
| DE2151220A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen aufladung und abscheidung von masseteilchen, insbesondere zur luftund abgasreinigung mittels metastabiler ionen | |
| DE4426947C1 (de) | Vorrichtung zur Entgiftung von Abgasen | |
| DE2200417A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vermindern des Verunreinigungsgrades von Fluiden |