DE3626356A1 - Verfahren zur erhoehung der gasdynamik und schadgasbeseitigung durch additive wechselwirkungen auf elementarteilchen und elektrische ladungen zur optimierung molekularer und atomarer uebergangswahrscheinlichkeit bei kraftmaschinen mit innerer verbrennung(gleichdruckprozesse)... - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein physikalisches Verfahren zur Erhöhung der Gasdynamik und damit verbundener Schadgasbeseitigung durch additive Wechselwirkungen auf Elementarteilchen und elektrische Ladungen zur Optimierung der reaktiven Vergrößerung molekularer und atomarer Übergangswahrscheinlichkeit bei Verbrennungskraftmaschinen mit kontinuierlicher Verbrennung, also auf Gleichdruckprozesse und sonstige Verbrennungsanlagen zur Umwandlung chemischer Energie fester, flüssiger und gasförmiger Stoffe.

Die Verfahrensanwendung schließt damit auch Strömungsmaschinen mit ein, bei denen durch unmittelbar in einer Brennkammer stattfindenden raschen Verbrennung eines Brennstoffgemisches mechanischer Arbeit in Form von Wellenleistung oder Strahlleistung gewonnen wird und Anlagen der Energieerzeugung zur Umwandlung chemischer Energie, bei denen in Kesseln zunächst thermische Energie erzeugt wird, deren Folge eine Belastung der Atmosphäre mit Luftfremdstoffen hervorruft.

Das gegenständliche Verfahren ist konzipiert a) als primäre Gaseinwirkungsmaßnahme, also zur direkten aktiven Beeinflussung der Verbrennungsvorgänge während der stattfindenden Gasreaktion, wie auch b) als reaktives Abluft-Behandlungsverfahren im Anschluß an erzeugte Verbrennungsemissionen, wobei jeweils der gesamte energetische Umsatz erfaßt wird, indem der thermodynamische Prozeß durch volle Entropieerzeugung im Gas bzw. im Abgas geschlossen wird. Das heißt, der gesamte chemische Umsatz wird energetisch irreversibel dem Entropiemaximum zugeführt um einerseits Energie zu gewinnen und andererseits die primär erzeugte Luft-Fremdstoff-Belastung zu reduzieren auf eine die Umwelt nicht mehr belastende Größe.

Seit dem Inkrafttreten von Umweltschutzgesetzen - in der Bundesrepublik Deutschland ab 1971 - gibt es vielfache Technikmodifikationen, um generell und speziell Luftschadstoffe zu reduzieren. Einmal durch Verbesserung der chemischen Verbrennungsabläufe, zum andern durch Eingriffe in das mechanische-steuerungsmäßige Kraftmaschinenwerk bzw. in feuerungstechnische Regelwerke oder durch Integration oder durch Ankopplung von Luft-Fremdstoff-Reinigungssystemen.

Alle Maßnahmen zusammengenommen haben bisher nur zu Teilerfolgen geführt. Vor allem liegen die Anteile von Stick- und Schwefeloxiden noch zu hoch. Die bisher erprobten Methoden genügen nicht der Anfordernis, eine nahezu restlose Lösung der Schadgasprobleme bei Energieerzeugern mit innerer Verbrennung zu erreichen. Die Gründe hierfür liegen in zahlreichen Technikkompromissen, deren wichtigste kurz dargelegt werden.

Alle Verbrennungskraftmaschinen haben in der Wirkungsgradkette (Leistungsaufteilung für Antriebsteile und Nutzleistungsanteile u. a.) größere Verluste, die irreversibel sind und im Nutzwirkungsgrad erfaßt sind. Konsequent: Die Summe aller Verluste läßt eine optimale Umwandlung des zugeführten Brennstoffes nicht zu. Der Faktor Brennstoffumsetzung gibt dabei die Verbrennungsgüte an, die Abgasqualität und Schadstoffhöhe bestimmen. Zur Erreichung eines hohen thermischen Wirkungsgrades wird auch mit mehr als 1000°C Verbrennungstemperatur gearbeitet, wobei durch die zugeführte frische Verbrennungsluft die temperaturabhängige Stickoxidbildung (NO) stattfindet.

Bei allen Kraftmaschinen- (bzw. Anlagen) mit innerer Verbrennung liegt offener Gaswechsel und somit offene Prozeßführung vor. Bekanntermaßen besagt der 2. thermodynamische Lehrsatz, daß sich im offenen System die (negative) Entropie vergrößert oder höchstens gleich bleibt. Auf den Gleichdruckprozeß übertragen bedeutet dies, daß eine restlose - und damit schadstofffreie - Umsetzung potentieller (chemischer) Energie nur durch Erzeugung totaler positiver Entropie im Reaktionsgut oder posthum in der Abluftbeladung erreicht werden kann. Konsequenz: Infolge der Technikerkompromisse in der Leistungsausbeute u. a. läßt sich mit den bisherigen einzelnen und synergistischen Maßnahmen auf Seite des chemischen-mechanischen Systems eine nahezu restlose Luftschadgasverminderung nicht erreichen.

Diese Kriterien betreffen auch Anlagen, in denen chemische Energie in thermische Energie zur Abgabe an eine Arbeitsmedium u. a. für elektrische Energieerzeugung eingesetzt wird. Eine deutliche Verbesserung im Ausnutzungsgrad mit entsprechender Verminderung von CO und Ruß z. B. (als Ergebnis einer unvollkommenen Verbrennung) erbringen die seit einiger Zeit angewandten Wirbelschichtverfahren (chemisch-technisches Staubfließ- bzw. Fließbettverfahren), bei denen der Wärmeübergang im Reaktionsgut bzw. die chemische Umsetzung durch ständige Durchmischung der feinverteilten Feststoffe stattfindet.

Zur Verminderung der allemal noch stattfindenden Schadstofferzeugung sind besondere Maßnahmen erforderlich. In der rein analytischen - im Gegensatz zur erfindungsgemäßen synthetischen Problembehandlung - Vorgehensweise mit ihrer Folgewirkung im verbrennungstechnischen Bereich, ist eine Fortsetzung der Vielfalt von Kompromissen erkennbar.

Der derzeitige Stand der Technik wird präsentiert durch analytische Technikausübung, indem jedes Schadstoffproblem der verbrennungstechnischen Abluft mit getrennten technischen Mitteleinsätzen behandelt wird. Ergebnis: Eine Vielzahl uneinheitlicher Verfahren, mit entsprechend unterschiedlichem Wirkungsgrad. Derzeit werden im wesentlichen zur Abluftreinigung bzw. Entgiftung der Abgase folgende Verfahren angewandt:

• 1. Bei Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung:
  • a) Entgiftung durch Ein- und Zweibett-Katalysatoren
  • b) Entgiftung durch multifunktionale Dreiwege-Katalysatoren (Lambda- Sonde)
  • c) Entgiftung durch thermische Oxidation
  • d) Entgiftung durch Oxidation in einem Ultraschallfeld
  • e) Entgiftung durch Abgasrückführung.
• 2. Bei chemischen Energiewandlern zur thermischen Wandlung in elektrische Energie u. a. Zwecke, d. h. Zwecke, d. h. Energieerzeugung in Kesselanlagen:
  • a) Thermische Abluftreinigung
  • b) Mechanische Abscheider; geeignet besonders für Aerosole und staubförmige Verunreinigungen
  • c) Biologische Filterabscheidung; geeignet besonders für gasförmige organische Verunreinigungen und für Abluftentstinkung
  • d) Adsorption; geeignet für gasförmige Verunreinigungen, insbesondere für solche, die Lösungsmittel enthalten
  • e) Kondensation; geeignet für gasförmige Verunreinigungen
  • f) Absorption; geeignet für gas-, aerosol- und staubförmige Luftfremdstoffe.

Hauptnachteile der Systeme gemäß 1a) sind, daß sie frische Zusatzluft benötigen, Stickoxide und Schwefeldioxide nicht anfassen und daher zusätzliche Schadstoffe bilden können, z. B. Schwefelsäure. Eine deutliche Termenanregung zur Anfassung der Stickoxide (NO) besitzt zwar der Dreiwege-Katalysator. Die Gefahr der Bildung von Säurekomponenten ist aber auch bei diesem gegeben (Lehrbuch der anorg. u. allgem. Chemie. Dr. Zander u. Dr. Spandau, 5. Aufl. Springer-Verlag, Berlin, S. 142).

Spezieller Nachteil: Das enge benötigte Gemischfenster bzw. eine zusätzliche chemisch-energetische Umsatzzufuhr, die keine optimale energetische Leistungsausbeute primärer chemischer Brennstoffe zuläßt.

Außerdem ist völlige Enthaltsamkeit von Katalysatorgiften verlangt, die selten erreichbar ist. Vorteile der Einspritztechnik sind durch eine Lambdasondenregelung nicht erfaßbar. Eine nahezu völlige Anfassung der Stickoxide ist deshalb nicht möglich, weil alle Katalysatoren nur die Kinetik der Einstellung des Gleichgewichts beeinflussen. Bei beschränkter Größe des Schikanennetzes aus thermodynamischen Gründen u. a. wird daher für bestimmte chemische Umsatzgrößen - wie sie bei modernen Hochleistungsmaschinen gegeben sind - relativ schnell eine kritische Sättigungsgrenze erreicht.

Diese Nachteile lassen eine generelle ausreichende und wirtschaftliche Schadgasproblemlösung durch Katalysatoren für moderne Hochleistungsmaschinen nicht zu.

Die Nachteile thermischer Nachbrenner mit offener Zündflamme liegen darin: Sie arbeiten bei allen Lastzuständen praktisch mit Magerkonzeption, d. h., mit mehr oder weniger deutlicher Zufuhr von zusätzlicher Frischluft für die oxidative Nachverbrennung. Für eine erfolgreiche NO-Behandlung ergibt sich bei allen oxidativen Verbrennungssystemen - also bei exothermen Enthalpiesteigerungen - ein grundsätzlicher Nachteil: NO kann zwar grundsätzlich auch thermisch zersetzt werden, wobei Dissoziation erfolgt durch O₂-Radikale in der Reaktion mit NO _x unter Bildung von N₂-Radikalen und O₂. Aber nur sogenannte fette Gemische können N₂-Radikale durch genügend HC- Moleküle abfangen. Bei höheren O₂-Konzentrationen erfolgt rasche Kombination von NO _x aus N₂-Radikalen und O₂(starke Elektronenaffinität). Konsequenz: Bei "fetten" Gemischen von Gas erfolgt geringfügige Verminderung von NO. Bei Magerkonzeption tritt in Bezug auf NO-Eliminierung kein Nettoeffekt ein.

Die Gesamtkriterien thermischer Nachoxidationssysteme weisen aus, daß die in ihnen angelegten Wirkungen nicht die Gleichgewichtslage von NO-Molekülen verändern, sondern nur die Kinetik der Einstellung des Gleichgewichts unter besonders engen Bedingungen, zumal die hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Brennkammerdurchsätze einer ausreichenden Redoxreaktion zur Disproportionierung der Schadstoffkonzentrationen entgegenwirken.

Ähnliche Nachteile ergeben sich für Systeme gemäß 1d). Eine Ursache für die nicht ausreichende Termenanregung der Bindungsenergie für NO liegt in der Schalldispersions-Abhängigkeit von Gasen. Bei Überschreitung eines bestimmten Frequenzwertes wird die molare Wärmekapazität von Gasen geringer, weil die sinusförmigen Störungen einer Welle zu rasch aufeinander folgen im Verhältnis zur Massenträgheit, insbesondere von Stickstoff. Dieser Nachteil gilt auch in der hybriden Verbindung mit Katalysatoren, weil die Kinetik nur für den ausreichenden oxidativen Wirkungsmechanismus erhöht wird.

Abgasrückführungssysteme gemäß 1e) haben den Nachteil, durch Temperaturabsenkung mit Frischluftbegrenzung den Brennstoffumsetzungsgrad und daher den optimalen thermischen Nutzwirkungsgrad zu verringern, bei verhältnismäßig geringfügiger Schadstoffverminderung.

Nachteile der meisten thermischen Abluftreinigungsanlagen gemäß 2a) ergeben sich aus folgenden Kriterien; die große Mehrzahl aller Verbrennungsanlagen arbeiten nach folgendem Konzept: An eine Reaktionskammer, an die regelmäßig keine Anforderungen an die Gesetze optimaler Stoßdynamik u. a. physikalischer Kriterien, wie die der geometrischen Gestaltung für harmonische Kräfte gestellt sind, wird ein handelsüblicher Brenner angeschlossen. Diesem werden Brennstoffe + Frischluft in überstöchiometrischem Verhältnis zugeführt, während die Abluftströmung in den Reaktor eintritt. Die heißen Verbrennungsemissionen mischen sich in diesem mit dem Abluftstrom, wodurch für die chemische Umsetzung der Luftschadgase die erforderliche Reaktionstemperatur sich einstellt. Vielfach ist dem Verbrenner ein Abluftvorwärmer nachgesetzt (zur Wärmerückgewinnung) und noch ein Brennerluftvorwärmer eingeschaltet (zur Brennstoffeinsparung). Aus diesem Konzept, der Benutzung teurer fossiler, chemischer Brennstoffe, der Zuladung von frischer Brennerluft und einer möglichst hohen Luftschadstoffbeladung zur wirtschaftlichen Betreibung, ergeben sich vielfältige Probleme und Forderungen: Mit möglichst wenig Zusatzbrennstoffen und möglichst ohne Frischluftzufuhr von außen auszukommen. Der Verbrauch an Zusatzbrennstoffen + Brennerfrischluft wird größer, je höher die Abluft mit oxidierbaren Luftfremdstoffen beladen ist. Hohe Abluftbeladung ist aber für eine wirtschaftliche Betreibung unabdingbar. Alle Produktionsprozesse müssen daher analytisch auf Abluftmengenreduzierung geprüft und eingestellt werden.

Thermische Abluftreinigung kann als Wärmerückführungssystem nicht isoliert werden vom Wärmeenergiebedarf des Produktionsprozesses, was zumeist aber geschieht. Zwangsläufig führt bei den zumeist sehr unterschiedlichen Produktionsprozessen eine umweltverträgliche und zugleich wirtschaftliche Abluftreinigung zu ebenso unterschiedlichen damit vielfältigen Konzepten, verbunden mit hoher wirtschaftlicher Gesamtlast.

So weist auch das sogenannte "Combuster-Verfahren", als ein Verbrennungssystem, bei dem Brennkammer und Brenner eine Einheit bilden, die Nachteile thermischer Nachverbrennungskonzepte auf. Die Nachverbrennung von organischen Bestandteilen, wie z. B. Kohlenwasserstoffe, ist in solchen Anlagen unproblematisch, da hierfür eine kalorische Verbrennungstemperatur von etwa 830°C ausreichend ist, um derzeitige gesetzliche Schadstoffgrenzen zu erreichen. Wo aber in der Produktionsvielfalt andere Brennstoffe als solche oder der Einsatz von Flüssigrückständen u. a. Gründen, wie z. B. hoher thermischer Wirkgrad zur Erzeugung elektrischer Energie alternativ angewandt werden, ist eine Anhebung der Temperatur zur Verbrennung auf über 1000°C notwendig, zumal auch, wenn in vielen Rückstandsverbrennungen wenig flüchtige oder gar verbrennungsinhibitorische Bestandteile vorliegen. In allen solchen chemischen Verbrennungskonzepten, mit zusätzlich nachgeschalteten Dampferzeugern, Thermalölkesseln oder Prozeßgasvorwärmern, ist keine ausreichende Effizienz für die sichtbar gewordene Anforderung einer radikalen umwelttechnischen Umstellung gegeben, wie der Vermeidung des antroposoph steigenden Sauerstoffverbrauchs und der Erzeugung steigender Stickoxidmengen u. a. Schadstoffe, zumal erzeugte Stickoxide nicht "einfach nachverbrannt" werden können.

Bei thermischer Abluftreinigung ist zumeist der Zustand atmosphärischer Umgebungsluft, die mit Luftfremdstoffen mehr oder weniger verunreinigt ist, gegeben, so daß der Sauerstoffgehalt dieser Abluft oft nur unwesentlich von dem normaler Umgebungsluft abweicht. Bei diesen O₂-Verhältnissen kann auch mit mehrstufigen thermischen Abluftreinigungsprozessen die NO _x -Problemgröße nicht ausreichend gelöst werden, wie schon erwähnt. Der allgemeine Trend, das Verhältnis konstanter Schadstoffhöhe zu kleineren Abluftmengen in Produktionsprozessen in die höhere Schadstoffbeladung zu bringen, wobei als Grenze zumeist 50% des Wertes der unteren Explosionsgrenze gewählt wird, ändert das NO-Problem ebenso wenig, zumal bei allen thermischen Abluftreinigungsanlagen die Verbrennungstemperatur für die oxidativen Stoffe als Maß für die Güte des Ausbrandes gelten kann.

Wirtschaftliche Nachteile derzeitiger thermischer Abluftreinigungsanlagen liegen häufig in den hohen Investitions- und Betriebskosten durch unterschiedliche Apparatekomponenten, im Brennstoffbedarf und im erzielbaren Kompromiß der Schadstoffbeseitigung im Verhältnis zum Gesamtschadstoffproblem der Luftverschmutzungen.

Nachteile der häufig eingesetzten Abluftreinigungsverfahren gemäß 2b) bis 2g) der Reihe nach:

• 2b) Gasförmige Verunreinigungen können nicht abgeschieden werden; daher nur beschränkte Anwendung möglich.
• 2c) Größte Sorgfalt für gleichmäßige Temperierung und Befeuchtung ist nötig und Versorgung mit Nährsubstanzen bei vorübergehend nicht ausreichender Beschickung.
• 2d) Bei vollständiger Beladung ist Regenerierung erforderlich. Dafür ist eine nachgeschaltete Einrichtung (Verbrennungsanlage oder Kondensator) nötig. Vorteile ergeben sich nur dort, wo große Abluftmengen mit niedriger Fremdstoffbeladung anfallen. Die Verträglichkeit des jeweiligen Lösungsmittels mit dem Adsorbens muß aber von Fall zu Fall geprüft werden.
• 2e) Die Kühltiefe ist nötig bis zum auskondensieren der gasförmigen Lösungsmittel. Investitions- und Betriebskostenhöhe sind bestimmt an der optimalen erforderlichen Kondensationstemperatur. Bei einer Vielzahl von Lösungsmittelkomponenten ist die Benutzung von Rechnerprogrammen zur Systemauslegung angezeigt.
• 2f) Waschbehälter mit Additiven oder Neutralisationsmitteln erfordern einen sehr intensiven Kontakt. Neben der verbesserten Abluft verlassen meist Abwässern den Prozeß. Die Abwässerverunreinigung und deren Lösung ist häufig das Argument gegen die Verfahrenswirtschaftlichkeit.
• 2g) Vor Einführung in den Katalysator muß der Abluftstrom durch Brennstoffeinsatz erhitzt werden. Vor- und Nachteile von Katalysatoren sind im Zusammenhang mit der Entgiftung von Autoschadstoffen bekannt geworden: Begrenzung der Dauerwirksamkeit und der Schadstoffeliminierungshöhe. Bereits geringe Mengen der zumeist in Ablüften vorhandenen Katalysatorgiften (Schwermetalle u. a.) setzen die Wirksamkeit herab (vgl. auch Aussagen zu 1a) und 1b). NO mit Hilfe von Ammoniak zu wandeln, ist nur ein Kompromiß.

Konsequenz: Bei dem derzeitigen Stand der Technik kann dieser eine weitgehende allgemeine Problemlösung nicht anbieten. Aus der Vielfalt der Abluftreinigungskompromisse ist die Beschränktheit ersichtlich, in den angewandten Verfahren und Prozessen vollkommene oder nahezu positive Entropie chemischer Energieträger zu erzielen. Alle bisherigen Techniken berühren in zumindest einer Weise die Probleme und Grenzen einer schadgasfreien Verbrennung, damit aber Leistungsausbeute und wirtschaftliche Schwankungsbreite, zunehmender Materialprobleme und Erweiterung der Teilevielfalt wie der Meßtechnik.

Im Hinblick auf vielfältige Bemühungen chemisch-technischer Verbesserungen von Verbrennungsanlagen- und Konzepten muß bemerkt werden, daß die weitgehende Lösung der Luftschadgasprobleme nicht auf der technischen, also der materiellen Seite liegt, sondern auf der Seite der ENERGIEVERHÄLTNISSE.

Der Grund ist in den Energieerhaltungsgesetzen zu suchen. Hier in den Gesetzen der Erhaltung der mechanischen Energie. Bei aller bisherigen Technik erfolgt immer nur Berücksichtigung der mechanischen Wärmeäquivalenz, da stets nur das Verhältnis ENERGIE/NUTZWIRKUNGSGRAD berührt wird, aber ohne wesentlichen Einfluß auf das positive Entropieverhältnis, d. h., Entropiezunahme durch Zunahme der INNEREN ENERGIE der Verbrennungssysteme bzw. der Schadgasseite erfolgt hierbei nicht.

Das betrifft auch alle Kopplungen verschiedenster Antriebsquellen- und Systeme herkömmlicher Art.

Konsequenz: Nach Erkenntnissen der modernen Physik drängt alle unveränderte Energiestruktur, verbessert man nur die materielle Struktur, in die ursprünglichen(Kompromiß-) Verhältnisse zurück.

Demgemäß liegt dem erfindungsgemäßen Verfahren die Aufgabe zugrunde, in einer vollkommenen energetischen Kettenreaktion die rein energetischen Strukturen potentieller chemischer Energieträger von Verbrennungsemissionen zu verändern, um Gleichgewicht zwischen ENERGIE und MATERIE eintreten zu lassen. Praktisch bedeutet dies, ein optimales Verhältnis des Energie/Nutzwirkungsgrades bei gleichzeitiger nahezu restloser Schadstofffreiheit der Abluft zu erzeugen, dadurch, daß im erfindungsgemäßen Verfahren die naturgesetzlich richtige Kopplung der zusammenhängenden mechanischen und elektrischen Wärmeäquivalenz erfolgt.

Die Doppelnatur aller atomaren Systeme: Masse = Energie, erfordert eine generelle Lösung nach der o. g. Prämisse als unzertrennbarer Wechselzusammenhang. Denn von der energetischen Struktur des Atoms bzw. des Moleküls her ist seine materielle Form - damit aber auch die chemische Wirkungsseite - automatisch zu ändern: Schadstoffverhinderung bzw. vollkommen chemische Umlagerungsreaktionen durch ursächliche(physikalische) Wechselwirkungen auf Elementarteilchen und elektrische Ladungen chemischer Energieträger.

Für die konstruktive Mittelwahl sind die Grunderkenntnisse der Physik maßgebend, daß, falls die Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen grundlegend sind, das Luftschadgasproblem als eine gestörte Wechselwirkung der Elementarteilchen und ihrer elektrischen Ladungen aufzufassen sind, um das Problem technischer Schadgase zu lösen.

Damit ist die Aufgabe bestimmt, in die Ursache unvollkommener chemischer Verbrennungsabläufe einen vollen Ausgleich zu bringen, indem additive physikalische Wechselwirkungen in das Reaktionsgut in reagierende Abgase induziert werden. Wechselwirkungskräfte wie elektromagnetische Kräfte wirken auf LADUNGEN und STRÖME und werden durch Ladungen und Ströme hervorgerufen. Da Atome geladene Elektronen und Proteine enthalten, sind alle Kräfte zwischen den Atomen elektromagnetischer Art.

Hier ist insbesondere der Sauerstoff in der Wirkungskette wegen seines besonderen SPINS zu erwähnen. Da also gewöhnliche Materie - wie alle Gase - sich aus Atomen (und Molekülen) zusammensetzen, sind die zwischen ihnen wirkenden Kräfte elektromagnetischer Art, wie die meisten täglichen Dinge.

In der Thermodynamik reagierender Gase haben wir - als reale Körper - MASSE, IMPULS, ENERGIE, GESCHWINDIGKEIT und BESCHLEUNIGUNG. Aus der Beschränktheit chemischer-mechanischer Größen, in Gleichdruckprozessen maximale positive Entropie zu erzeugen, liegt dem gegenständlichen Verfahren die Aufgabe zugrunde, in die thermodynamischen Reaktionsgrößen additive physikalische Ergänzungspotentiale zu bringen, um die Stoffe des Reaktionsgutes naturkonform umzulagern und zugleich Lärmprodukte zu vermindern. Diese Aufgabe, technische Schadgasentstehung als Entropieproblem der Kraftmaschinen- bzw. Anlagen mit innerer Verbrennung zu sehen, ist nicht mehr analytisch bezogen auf Teil(e)-Probleme oder Teil(e)-Kompromisse, sondern bezieht alle Verbrennungsemissionen als Ergebnis

in die energetische Gesamtbilanz mit ein, indem man die Verbrennungsmaschine bzw. Verbrennungsanlage in Verbindung mit dem additiven(physikalischen) Reaktionsprinzip nach dem gültigen Stufenprinzip der Natur arbeiten läßt: "Produktion-Verbrauch-Zerfall", bzw. indem man das Ganze begreift als "Einheit aus Vielheit von Verschiedenem" (Konrad Lorenz, "Die Rückseite des Spiegels" (Fulgurationen als Innovationsprinzip der Natur), Seite 47-55ff).

In Bezug auf die Wirtschaftlichkeit lag die Aufgabe darin, einerseits zumindest die gleichen Resultate zu erzielen wie vergleichbare Abluftanlagen, z. B. Combuster-Systeme, ohne aber Kompromisse einzugehen bezüglich der Schadstoffumsetzung im Verhältnis Energie/ Nutzwirkungsgrad, andererseits aber eine deutliche Verbesserung der Schadstoffbeseitigung zu erzielen und zugleich auf einen direkten zusätzlichen fossilen Brennstoffverbrauch zu verzichten, ferner, ohne Kompromisse im NO-Problem einzugehen, eine Schadgasreinigung in voller Höhe und ohne Beeinträchtigung des Dauerwirkungsgrades unabhängig von der Art verwendeter chemischer Brennstoffe zu erzielen, insbesondere für NO zur Unterbindung der Schadstoffketten HC-CO- NO _x . Ferner, keine Kompromisse zu erzielen in Bezug auf bereits bewährte Kriterien von Verbrennungsmaschinen im Verhältnis Energie/ Nutzwirkungsgrad und die Vielzahl uneinheitlicher und ungleich wirksamer Abluftreinigungsverfahren zu verringern und zugleich die Teilevielfalt, damit die Lagerhaltung und Ersatzteilebeschaffung vereinfachend und die administrative Vorgabenvielfalt im Bereich der Umweltpolitik, auf ein langfristiges einheitliches und hochwirksames Verfahren, dessen gegenständliche Herstellung in Ländern mit Industriestrukturen relativ billig ist, mit schneller ökologischer Wirksamkeit.

Eine zusätzliche Aufgabe des gegenständlichen Verfahrens liegt darin, bestimmte Feststoffanteile, z. B. Ruß in der Abluft, durch additive Wechselwirkungen des Systems primär und/oder sekundär entscheidend mit zu senken. Mit einer effizienten Schadgasbeseitigung unabhängig von der Art verwendeter chemischer Brennstoffe bzw. von der Art erzeugter Schadgase, stellt sich das erfindungsgemäße Verfahren außerdem die Aufgabe, insbesondere in Bezug auf NO, im additiven Hauptbetrieb ganz auf die Zufuhr von Frischluft als Sauerstofflieferant zu verzichten, während der zumeist in Ablüften vorhandene Sauerstoff zur Disproportionierung bzw. zur Redoxreaktion angeregt wird. Dabei ist die O₂-Spin-Konfiguration nützlich.

Diese Ausgaben werden bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Von besonderer Bedeutung ist die Verfahrenslösung durch ihre generelle Übertragbarkeit für eine weitgehende Entstickung der Emissionen von Verbrennungsanlagen. Denn die NO-Kriterien sind ein schwieriger natürlicher Faktor der Verbrennungs- und Emissionsseite deshalb: Alle Stickoxide sind in Bezug auf die Elemente, aus denen sie gebildet sind, endotherme Verbindungen, d. h., es gilt für sie stets: X = 1,2, . . . 5: N₂+X/20 _x -Q.

Daher vereinigen sich N₂ und O₂ niemals bei normalen Temperaturen. Daß umgekehrt der Zerfall der bei hohen Temperaturen gebildeten Stickoxide nicht bei niedrigen (normalen) Temperaturen eintritt, liegt an der zu großen Reaktionsträgheit des Stickstoffs. Die NO-Bildung ist in Gleichdruckprozessen, wie in allen Prozessen mit innerer Verbrennung zum Zwecke der hohen Energieerzeugung für Arbeitsleistungen, eine unerwünschte Beigabe. Die rasche Überführung aus hoher Verbrennungstemperatur in niedrige Temperaturzonen bewirkt die "Pseudostabilität" erzeugter NO-Moleküle (vgl. Blatt B- Fig. 2). Aufgrund dieser Kriterien bestand eine konstruktive Aufgabe darin, im gegenständlichen Verfahren zunächst eine Örtlichkeit verzögerter Emissionsgeschwindigkeit so im temperaturabhängigen Zerfallsbereich von NO zu arrangieren, daß bei gleichzeitig erfolgenden Wechselwirkungen auf den NO-Bindungsmechanismus - insbesondere auf den Sauerstoff-Spin, eine schnelle Dissoziation erfolgt, diese beschleunigt und so lange aufrecht erhalten wird, bis die volle Rückreaktion eingetreten ist. Sauerstoff bietet als an allen chemischen Verbrennungsreaktionen beteiligter Gaspartner zur Einwirkung auf die Bindungsenergie eine spezifische Eigenart an (als einziges nichtmetallisches Element im Periodensystem): Er besitzt auf dem höchsten Energieniveau ungepaarte Elektronen mit parallelem Spin, der ihm zusätzliche Kräftefelder antibindender elektromagnetischer Energie ermöglicht. Neben dem in allen Atomen vorhandenen Dielektrika hat Sauerstoff als Gas durch diesen besonderen Spin einen zusätzlichen magnetischen Dipol. Dessen antibindende Kraftfelder, die ihn besonders reaktionsfreudig machen, sind durch äußere Zufuhr elektromagnetischer Energien erreichbar. Diese Lösung, durch Erzeugung elektromagnetischer Wechselwirkungen und deren Induzierung auf antibindende Energiepotentiale von Sauerstoffteilchen deren orbitale Energie zu aktivieren, trägt zu beschleunigten Umlagerungsreaktionen im Hauptphasenraum bei (Zeichnung ZA 6/18). Aufgrund seiner Spinkriterien hat Sauerstoff den größten Sekundäremissionsfaktor = 15. Damit gehört er zu den Stoffen, deren Elektronen die geringste Austrittsarbeit erfordern, wie diese also im gegenständlichen Verfahren gefördert wird. Nicht zuletzt führten diese Zusammenhänge u. a. zu der weiterführenden grundlegend neuen Entwicklung additiver physikalischer Reaktoren, auf der Suche nach einer Systemtechnik, die eine chemisch-energetische begrenzende Wirkungsfunktion bisheriger (Verbrennungs-)Systeme überwindet; die additive Reaktortechnik fügt gemäß dem Anspruch einige sehr gute ergänzende und synergetische Wechselwirkungskomponenten zusammen. Diese bringen mikrophysikalische Prozesse in Gang mit explosiver Termenanregung der Gase, in denen über sehr schnelle sekundäre chemische Reaktionen, Ionisation, Strahlungsemission bis zur Dissoziaktion und Reaktion bewirkt werden zur Beeinflussung der Nichtgleichgewichtsvorgänge. Durch die gelenkte Kopplung der in den Ansprüchen dargelegten Wechselwirkungen, beschleunigen mechanische, thermische, elektromagnetische und optische Eigenschaften die Reaktionen bereits angeregter Gaszustände optimal, wobei mit jeder homogenen Temperatursteigerung um je 10°C sich jeweils die chemische Reaktion in der Geschwindigkeit verdoppelt. So entsteht ein Hochfrequenz-Plasmabrenner, dessen Energie gemäß dem Anliefergrad die Analyse aller Schadgasanteile bewirkt. Mechanik Thermodynamik, Elektrodynamik und Quantenfelddynamik bewirken durch ihre Vernetzung einen Phasenablauf, in dem die Erzeugung echter elektrischer Verschiebungsströme im Reaktionsgut - mit der Geschwindigkeit v=c - eine kollektive Schwingung aller Ladungsträger bewirken. Zwischen den geladenen Teilchen wirkende starke Coulomb-Kräfte übertragen durch die Anordnung der vernetzten Kräftefelder lokale, zeitlich periodische Ladungsverschiebungen auf das ganze räumliche Rekationssystem. Durch die große Beschleunigung der Ladungen schießen diese stets über ihre Gleichgewichtslage hinaus bis zur Emittierung. Die Folgen der sehr raschen thermischen Bewegungen und des Druckes durch Bildung "stehender Wellen" im gemeinsamen Phasenraum (ZA 6-18) sind bei optimaler Ausbildung und mikroelektronischer Steuerung Plasmawellen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung additiver Reaktoren stellt eine Art Hybrid-Reaktor dar in der Kopplung eines Stoßwellengenerators hoher Güte mit einem induktiv gekoppelten Generator, der sich gemäß den in den Ansprüchen 1 bis 20 belegten Technik- und Reaktionsanordnungen der Thermodynamik jeden Gleichdruckprozesses automatisch anpaßt. Durch diese dynamische Nutzung der Prozeßabfallenergie werden 50% der jeweils bisher ungenutzten potentiellen chemischen Energie - auch als Restgasenergie - als mechanische + kinetische Wärmeenergie frei. Die Kopplung frequenzmodulierbarer Wechselwirkungen in der belegten Anspruchsart erhöht die Thermodynamik in Gleichdruckprozessen bei gleichem oder verringertem Brennstoffverbrauch. Dadurch, daß alle energetischen Kopplungsglieder gemäß dem Anspruch 1 sich den thermodynamischen primären und sekundären Verbrennungsumsätzen additiv anpassen, wird bei allen Betriebsverhältnissen eine sichere kontinuierliche Entgiftung durch Endausbrand oxidativer Gasanteile und die Reduktion endothermer Gasanteile erreicht. Auch bei hoher Strömungsdynamik mit entsprechenden chemischen Umsätzen, sind die konzentrierten Ultraschallwechselkräfte in der Kopplung mit induzierten elektrodynamischen frequenzmodulierbaren Wechselwirkungen, deren Vorgangscharakteristik sich als Impulsketten mit der Geschwindigkeit v = c darstellen, das einzig adäquate Mittel, um in verbrennungstechnischen Hochleistungsanlagen die volle Zustandsänderung chemischer Reaktionspartner zu erreichen. Damit aber auch Befreiung von Schadgasen.

Die Kriterien der technischen Reaktorlösung liegen schwergewichtig in Formgebung, mit physikalisch-mathematischen Beziehungen der Reaktionsräume, den Reaktionsfolgen- und Größen, der Materialgüte- und Bearbeitung von Reaktorkomponenten, der Anordnung physikalischer Wechselwirkungselemente, wobei die geometrische synergetische und zeitharmonische Abstimmung durch Mikroprozessoren nur noch jeweils geringe Anpassungsarbeit an die verschiedenen Verbrennungssysteme erfordert. Die Feinabstimmung erfolgt über prozeßintegrierte elektronische Kennfelderfassung des Systems, wird also überwiegend steuerungsmäßig geleistet.

Von Bedeutung sind ferner folgende Funktionskriterien konstruktiver Merkmale und im Verfahrensverlauf: Bei additiven Abgasreaktoren möglichst naher Anbau der Hauptreaktionsräume mit kurzer Anströmstrecke an die primäre Emissionserzeugung, einem kleineren Enthalpie(steigerungs)vorraum vor dem Hauptphasenraum (ZA 4 bis 44), sich direkt anschließende Strömungspotentiale (ZA 18) über anschließende Nebenreaktionsräume mit düsenförmig gebildetem Abströmbereich (ZA 19) und einem Flatterventilmechanismus (ZA 11), sind bedingt durch die Forderung nach steiler Reaktionsenthalpie bei kurzer Verweilzeit der Reaktionspartner je Reaktionsphase.

Thermische Verluste im Anströmbereich werden ganz klein gehalten. Die unmittelbare Induktion von Ultraschall bereits im Anströmbereich mit bewirkter Redoxreaktion oxidativer Gaspartner und Verstärkung von im Hauptphasenraum sich bildenden harmonischen Kräften durch dort umgewandelte hochbeschleunigte Emissionsströmung, kann als adiabatischer Vorgang angesehen werden, weil die hier erzeugten Verdichtungen und Verdünnungen innerhalb "stehender Wellen" mit sehr großer Geschwindigkeit erfolgen

Eine weitere Prämisse zur Erreichung maximaler positiver Entropie: In Verbindung induktiver elektromagnetischer Wechselwirkungen wird dem Rekombinationsfaktor = α Beachtung geschenkt. Dieser Faktor wird durch Konstruktions- und Verfahrensmerkmale so klein als möglich gehalten. Denn erzeugte Ionisation nimmt zeitlich gesetzmäßig ab. Rekombination wird fast ausschließlich durch thermische Zusammenstöße bewirkt. Die physikalische Bedeutung der Konstante wirft ein neues Licht auf die (Un)Wirksamkeit bisheriger Abluftreinigungssysteme, in denen die Bildung stationärer Zustände bestimmt ist gemäß der Beziehung = 0, woraus folgt: N = n ₊ n _- . Im erfindungsgemäßen Verfahren werden Techniken zur Begrenzung der Rekombination angewandt. Zudem gelten diese Fakten nur dort, wo keine elektromagnetischen Felder angelegt sind. Solche erteilen den Teilchen eine gerichtete Bewegung, die sich den ungeordneten thermischen Bewegungen überlagert. Um diese Wirkung zu erzielen, werden elektromagnetische Felder im Strömungsbereich (ZA 6-18-19-20-33) zur Begrenzung unerwünschter Rekombination - z. B. von N₂-Radikalen mit O₂ zu NO - angelegt.

Eine Technikanordnung hierzu, die Strömung schief im Bereich ZA 20/ 33 bis zum Winkel von etwa 45° einzulenken, ist eine Alternative in offenen Spulen mit homogenem Magnetfeld. Diese bewirkt, daß die Ladungen zu einer die Magnetlinien spiralig umschlingenden Bahn gelenkt werden (vgl. Zeichnung Blatt B-Fig. 4). Je schiefer der Feldeintritt, desto größer die geordnete Kreisführung (von Teilchen), die senkrecht zum Feld durchlaufen wird. Die Führung verschiedener Ladungen - z. B. von N-O bis zu Abgastemperaturen knapp unter 500°C, bei gleichzeitiger Temperatur-Gefällstrecke im Bereich (ZA 20/33) erschwert so die Findung neuer Gleichgewichtslagen von NO (vgl. Zeichnung Blatt B-Fig. 2). Während allgemein die Wechselwirkungen darauf angelegt sind, unmittelbar in die Elementarreaktionen aller Abluftteilchen einzuwirken zur Aufspaltung der Energieniveaus, sind die elektromagnetischen Wechselwirkungen außerdem deutlich gerichtet auf die Elektronenfiguration des Sauerstoffs mit hingewiesenem Sekundäremissionsfaktor. Diese Energietechnik zielt auf den NO- Bindungsmechanismus bis zum labilen Gleichgewicht, weil in diesem die potentielle Energie ihr Maximum erreicht (vgl. Zeichnung Blatt E-Fig. 21). Radikal- und Dissoziationsreaktionen erfahren durch die elektrischen Felder eine starke Beschleunigung, während die äquivalenten magnetischen Felder die Teilchenströmungen ordnen. Durch Frischluftmangel während dieser Reaktionsphasen wird mögliche Rekombination von NO durch größere O₂-Konzentration gebremst. Schadgasumlagerungen erfolgen im "kalten" Temperaturbereich zwischen 500°C und 1000°C, unterstützt durch zwei Kühlkreisläufe: Einem äußeren und inneren Kreislauf.

Die Zufuhr elektromagnetischer Energie kann in verschiedenen konstruktiven Elementen erfolgen. Dazu eignen sich offene zylindrische Spulen mit homogenem Magnetfeld im Hauptphasenraum (ZA 6-6), sonst mit offenen Luftspulen in Form von Kegelstümpfen, mit steigender Magnetfeldstärke oder in der Sonderform einer Rechteckspule. Zur Erzeugung inhomogener Magnetfelder als Wechselfelder eignen sich dünne, planparallele Rechteckplatten mit Bildung oszillierender Felder und longitudinaler Stromrichtung, mit einer Schaltung z. B. gemäß Zeichnung Blatt D-Fig. 11, in Verbindung mit einem LC-Element, um einige Technikmodifikationen anzuführen.

Die Verknüpfung additiver elektromagnetischer Wechselwirkungen mit der schnellen Änderung der Energieniveaus des Sauerstoffs gründet darauf, daß dessen zusätzlichem magnetischem orbitalem Kraftfeld ein äquivalentes elektrisches Potential gegenübersteht. Da alle Energieniveaus wellenmechanischen Charakter haben, sind sie über zugeführte elektromagnetische Kraftfelder bzw. durch Raumwellen erreichbar: Durch Verknüpfung atomarer Dielektrika und der besonderen Spin-Konfiguration beim Sauerstoff.

Im additiven Reaktor verwendete Mikroprozessorschaltungen erzeugen zeitveränderliche Stromimpulse von etwa <10^-6. Durch zeitveränderliche Flächenströme können in den Phasenräumen elektromagnetische Raumwellen sehr hoher Frequenzen induziert werden. Die Induzierung solch hoher Frequenzen unmittelbar in die durch harmonische Kräfte von Schalldruckgraduenten hochangeregten molekularen und atomaren Schwingungsphasen, verursachen infolge der räumlichen Verknüpfung der beteiligten Schwingungsformen die Bildung echter elektrischer Verschiebungsströme im Reaktionsgut gemäß:

(Maxwell, Hauptgleichung des Elektromagnetismus).

Diese innovative Lösung hat den Vorteil: Es muß die Bindungsenergie nicht alleine von einer Energieart aufgebracht werden. Da Elektronen im Atom in dauernder Bewegung sind, erfahren sie als elektrische Ladungen sowohl die magnetische wie die elektrostatische Kraft. Die Energie ist außerdem eine Funktion der Frequenz: Der Schwellenwert für die Dissoziation hoher Energiebindungen (z. B. von NO) wird durch entsprechende Steuerung der Kopplungsschwingungen überschritten. Die dynamische Zuführung elektromagnetischer Energie ausreichender Frequenzen bewirkt die dynamische Verschiebung der p-Orbitalgrenzen. Durch die induzierten Magnetfelder werden die p-p-π*- Orbitale räumlich gerichtet. Die akustische Mechanik - (vgl. Blatt B - Fig. 3) bewegt die Ladungen in kreisförmigen "Ladungsschleifen" um die magnetischen Kraftlinien, die sich zeitlich sehr schnell ändern. Durch die zeitliche Änderung von D (vgl. vorseitige Maxwell- Gleichung) bewegen sie sich, indem sie bei Zunahme von D auseinanderrücken, bei Abnahme einander nähern. Diese sich zeitlich ändernden elektrischen Felder sind - da sie einen echten elektrischen Strom darstellen - wiederum von geschlossenen magnetischen Kraftlinien umgeben. Die so erzeugten Induktionsströme haben eine Richtung, daß ihre Magnetfelder der Bewegung entgegenwirken, d. h., daß positive Arbeit im Reaktionsgut geleistet wird. Da so induzierter Strom auf Kosten mechanischer Arbeit geleistet wird, hebt proportional zur magnetischen Stärke die äquivalente elektrostatische Ladungsdichte das Energieniveau zur Elektronenumlagerung sehr rapide an. Gemäß dem Energieerhaltungsgesetz wird Orientierungspolarisation bei höheren Wärmebewegungen eine Funktion der kinetischen Energie. Die Änderung magnetischer Momente, wie beim Sauerstoff, verbunden mit der linearen Überführung in das elektrisch-kinetische Moment pro Volumeneinheit, geht also in der additiven Reaktoranordnung in den Verschiebungsstrom mit ein: Denn jedes sich ändernde Magnetfeld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld, wie umgekehrt (vgl. Zeichnung Blatt D - Fig. 12/13). Die im Phasenraum in offenen Spulenelementen in akustischen Wellen bewegten elektrischen Ladungen bilden einen "offenen Leitungsstrom", der durch Verschiebungsströme geschlossen wird. Deshalb erfolgt wirkliche Verschiebung der in Volumenelementen vorhandenen positiven und negativen Ladungen. Positive werden in, Negative entgegen der Feldrichtung auseinander geschoben.

Für die Kopplung potentieller elektrischer Ladungsenergie eines Kondensators mit magnetischer Energie in offenen Spulen additiver Reaktoren gilt, daß die maximale kinetische Energie: L*J₀*² gleich der maximalen elektrischen Energie:

ist.

Durch in den Schwingkreis integrierte Löschfunkenstrecke wird die gesamte primär erzeugte elektrische Energie zur Nutzleistung verbraucht, d. h. im Phasenraum in Joulsche Wärme umgesetzt. Zur Erzeugung hoher Energiefelder werden bedarfsweise offene Spulen benutzt, deren spiralförmige Windungen parallel zur Stromachse mit einem Kühlmedium durchflossen wird. Zu diesem Zweck besteht die Stromführung aus kreisrunden Kupferscheiben z. B., in die regelmäßig verteilte kleine Lochungen eingebracht sind. Weitere Detailfunktionen anhand der Zeichnung A: Die querschnittsveränderten Nebenreaktionsräume (ZA 18) dienen der Dissoziationsmaximierung; die Strömungspotentiale von Raum (ZA 6) nach (ZA 18) und eine diffusorähnliche Bildung im Abströmbereich (ZA 19) dienen der Strömungsdynamik, während die Saugfunktionen in Pos. (ZA 32/19) und (ZA 45) die schnelle Aufladung und Entgasung des Reaktors unterstützen.

Die Energiebilanz des Vorraumes (ZA 5/44) ist dadurch gekennzeichnet, daß der Überschalldruck mit zentrifugenbeschleunigter Strömungsemission + separater Ultraschallenergie, mit der Saug- und Strömungsarbeit des Regelsystems (ZA 23) in Verbindung mit dem Abströmsog (ZA 20) in kinetischer Energie der Abluftsäule vor dem Einlaß zum Hauptphasenraum (ZA 44) und diese in Verdichtungsarbeit umgewandelt wird, als Saug-Druck- und Resonanzaufladung.

Die geometrische Bemessung der Reaktionsräume ist bestimmt durch die Entfernung zum Emissionserzeuger, der durchschnittlichen Geschwindigkeit der Emissionsströmung, dem durchschnittlichen Liefergrad der Verbrennungsmaschine(n) und durch die Energiebilanz verbrennungsmäßiger Thermodynamik + der Energie der Wechselwirkungen + der Reaktionsenthalpie des Reaktionsgutes. Der Verbrauch und die Entstehung mechanischer Energie ist bestimmt durch die akustische Drucksynthese + Elektrodynamik + explosionsartiger Freisetzung der chemischen inneren Energie.

Die Differenz der Energiebeträge + Energiegehalte der Abluftmischung- und Verbindungen + der Wechselwirkungen wird als mechanische und als Wärmeenergie frei. Der Gesamtbedarf beinhaltet die Kühlung des Reaktionsgemischs über einen inneren Kühlkreis (ZA 31), die - falls erforderlich - durch thermomagnetische Kühlelemente unterstützt wird.

Die Formgebung der Reaktionsräume, der "freien Grenzwand"-Funktion (ZA 13/14) sowie Material- und Bearbeitungsgüte maßgeblicher Kontaktdeformationsstellen (ZA 6-6/13-14) stehen unter den Normen des elastischen Stoßes, dem Aufbau und der Kopplung harmonischer Kräfte, da die physikalischen Eigenschaften der meisten Abluftbestandteile (Gase) dies bedingen als hochelastische Stoffe. Einfache geometrisch- mathematische Formen und hohe Innenoberflächengüte machen die Phasenräume zum schwingungsfähigen Gebilde für harmonische Kräfte: Als Hohlraumresonator mit maximaler Stoßdynamik. Im Hauptphasenraum wird die ultrazentrifugal beschleunigte Strömungskinetik umgemodelt in harmonische Dichtewellen. Die Erzeugung hochfrequenter Schallwellen bedeutet hier zunächst das Anstoßen eines schwingungsfähigen Systems. Das Gesamtsystem als mathematische Lösung optimaler Stoßionisation, d. h. seine Auslegung als harmonisches Gebilde, bestimmt aus dem Kontinuum kinetischer Abluftströmung, separater Ultraschallwellen und umgewandelter Dichtewellenströmung die passenden Frequenzen. Die Funktion der "freien Grenzwand" (ZA 13) paßt sich Änderungen der Strömungsdynamik über ein Druckmeßsystem steuerungsmäßig an. Lasergehärtete Kontaktdeformationsflächen mit feinem Korn, harter Oberfläche und hochelastischem Untergrund lassen wesentliche Stoßmerkmale erreichen: Einmaligkeit und sehr kurze Zeitdauer des Stoßvorganges, wobei durch Berücksichtigung der Stoßmodule die Abluftmoleküle mit verstärktem inneren Energiegehalt reagieren. An der "freien Grenzwand" werden alle kinetischen Energien abrupt abgebremst auf v = Null. Die Geschwindigkeit kehrt sich um. Die laufenden elastischen Wellenkräfte erfahren aber eine deutliche Energiesteigerung, weil Impuls und Energie restlos an die Abluft abgegeben werden. Es erfolgt rein homogene Termenanregung der Abgase, weil die gesamte kinetische Energie dort, wo alle Energieformen sich treffen - an der "freien Grenzwand" - in thermische Energie und Kompressionsarbeit umgesetzt werden, ein adäquates Mittel zur rapiden Beschleunigung der Gasdynamik. Die Impulsänderungen werden zu beiden Seiten der Kompressionsfronten pro Zeit und Masseneinheit abgegeben. Die innere Gesamtwärmekapazität steigt sehr schnell an, verstärkt durch die eintretenden chemischen Reaktionen. Infolge Dissoziation nimmt die Zahl der Teilchen sehr schnell zu.

Die Grundfläche der "freien Grenzwand" kann etwa kleiner gehalten sein zur Größe der auffallenden Wellenfronten. Dadurch kann die Abluft seitlich besser ausweichen und der Aufbau einer "stehenden Welle" wird erleichtert (vgl. Zeichnung Blatt C - Fig. 6). Für eine gute "stehende Wellenbildung" sorgt die Reflexion an einer glatten ebenen Wand, wie solche an Stahl/Luft, weil Gase einen sehr kleinen Schallwiderstand haben. Für Luft ist dieser 0,0004 · 10⁶, so daß für die Grenze Stahl/Luft der Reflexionsfaktor sich nur um etwa 1 · 10^-6 vom Wert 1 = Vakuum unterscheidet (vgl. Zeichnung Blatt C - Fig. 7 = "stehende Welle" bei einer Reflexion an einer "freien Stahlgrenzwand"). Zeichnung C - Fig. 8 zeigt zum Verständnis der Abstrahlung solcher Wellen das Huygensche Prinzip im Querschnitt eines kolbenförmigen Schallabgebers, mit einigen nach diesem Prinzip konstruierten Wellenflächen. Das Prinzip besagt, daß man irgendeine Wellenform aus einer großen Zahl einfacher Kugelwellen aufbauen kann, so wie im gegenständlichen Verfahren.

Da die Druckwellenverteilung abhängig ist vom Energiestrom, z. B. von Gleichdruckmaschinen, kann zum Aufgleich unterschiedlicher Strömungsgrößen die "freie Grenzwand" longitudinal verschoben werden. Die damit veränderliche Hohlraumresonanzgröße ist das Mittel, unterschiedliche kinetische Emissionsgrößen symmetrisch auszugleichen zu einer maximal erforderlichen Schalldruckzone.

Diese Darlegung wesentlicher Einzelheiten machen für den Konstrukteur die richtige Lokalisierung zusammenhängender additiver physikalischer Funktionsglieder deutlich. Die in den Ansprüchen belegten Definitionen machen deutlich, daß die konstruktive grundlegende Gestaltung apparativer, geometrischer und physikalisch-synergetischer Wirkungsabstimmungen Differenzierungen beinhalten, ohne vom Ergebnis voller Schadgasbeseitigung abzuweichen. Diese Möglichkeiten sind ein Vorteil bei der Anpassung der Wirkungsglieder an die Vielfalt und Typen sowie Baureihen von Verbrennungsmaschinen- bzw. Anlagen.

Die erfindungsgemäße additive Reaktortechnik als thermodynamische Kreisschließung von Kraftmaschinen bzw. Kraftanlagen mit innerer Verbrennung wird an einem Ausführungsbeispiel des Verfahrensablaufes bzw. der apparativen Technik für eine kontinuierliche reaktive Abluftbehandlung anhand der Zeichnungen A 1 (und A 2), des Funktionsschemas (FS) sowie der Zeichnungen Blatt B bis F beschrieben.

Über die Einströmstrecke (ZA 4) gelangen die Verbrennungsemissionen mit hoher Geschwindigkeit - im Überschallbereich durch drehzahlbestimmte Ultrazentrifuge (ZA 1-Z) - möglich bis zu g = <70 000 - über das mit einer Dreh- oder sonstigen Impulssteuerung (ZA 1-H/4) gleichzeitig öffnende Rückschlagventil (ZA 44) in den Hauptphasenraum (ZA 6-14), wobei die spezifische Ablufttemperatur (ZA 1-F) - insbesondere, wenn diese unter 600°C liegt, durch in der Einströmstrecke (ZA 4) einwirkende Ultraschallenergie (ZA 5) eine deutliche homogene Termenanregung erfährt; der unmittelbare Druckanstieg bewirkt eine dynamische Aufladung des Raumes (ZA 6/14), wobei erste, an der "freien Grenzenwand" reflektierte schnellere Überschallwellen dem Strömungsschub der Abgase bereits entgegenlaufen. Eine "stehenden Welle" baut sich auf mit starken Druckgraduenten, die auf die Gasmoleküle einwirken.

Zur Erzeugung separater additiver Ultraschallwellen werden mechanische US-Generatoren in Form offener Gasstrom-Hohlschwinger verwandt, die in der Rohrwandung (ZA 5) justiert sind so, daß deren Energiewellen der zentrifugalen Emissionsbeschleunigung hindernisfrei folgen können. Die Anregung der Hohlschwinger erfolgt durch separat herangeführten Gas/Luftstrom, der in dünnen Röhren (ZA 12/ 32) mit düsenförmiger Endausbildung und mit gesteuerter Geschwindigkeit an die als Oszillator wirkenden Hohlschwinger herangeführt wird, wobei diese sich periodisch mit dem Abgas/Luftstrom füllen und dadurch in diesen "stehende Ultraschallwellen" entstehen, mit wählbarer und modulierbarer Frequenz; es werden so gaswirksame US- Frequenzen erzeugt bis etwa 270 KHz, z. B. bei der zugrundegelegten Abgastemperatur von 200°C und einer Mediumsgeschwindigkeit von 332 m/s, gesteuert durch das elektromechanische Regelsystem mit einem separaten Kompressor (FS 23). Über Bypass kann aber auch die Ultrazentrifugenströmung zur Anregung benutzt werden.

Beispiel einer US-Generator-Stereometrie: Wenn l = 0,5 und k = 0,3, ergibt sich die Beziehung

λ/2 = l + 0,3d = λ/2 = 0,8 oder λ = 1,6.

Schallfrequenz des Gasgemischs bei

Mit der Vorrichtung solcher US- Generatoren - insbesondere durch Mehrfachanordnung - lassen sich Vorteile erzielen bei geringem Platzbedarf, die in der Gesamtwirkung liegen, da die Ausbreitungsrichtung solcher US-Wellen zugleich die Geschwindigkeit des Energietransportes innerhalb der Schallwellen selbst ist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wellenlänge λ/2 im Verhältnis zu den freien Weglängen der Gasmoleküle diese Strahler geeigneter sind für adiabatische Enthalpiesteigerungen als solche mit λ/4. Bei höherer Energiedichte, wie im gegenständlichen Verfahren, ergibt sich mit λ/2 und damit der doppelten Frequenz eine steilere Wirkungsgrad/Frequenzkurve, dessen sich neigender Ast - bedingt durch die Schalldispersion - später beginnt. Dadurch erzielbare höhere Druckgraduenten bei größerem Frequenzumfang innerhalb der Schalldispersionsgrenze, ergeben im additiven Reaktorsystem eine Leistung zur Auflockerung fester oxidativer Abluftstrukturen, wie z. B. Rußpartikel, damit diese im Hauptphasenraum unter der dort folgenden additiven Wellenmechanik einer weitgehenden Verbrennung zugänglich werden.

Die vorgezogene US-Einwirkung sorgt für die beschleunigte Aufspaltung von im Abgas enthaltenen Valenzelektronen. Indem die Gerüste z. B. aromatischer Verbindungen (abgeleitet vom Benzolring) rascher zerfallen, ist bei den etwas später einsetzenden Zerfallsreaktionen von NO im gemeinsamen Phasenraum ein besseres Disproportionierungsverhältnis gegeben. Redoxreaktionen laufen schneller, außerdem vollständig ab.

Eine mikroelektronische Kennfeldsteuerung bringt die Reaktionsphasenabstimmung auf das Optimum.

Die erzwungene Thermodynamik setzt sich gesteigert über die verbindenden Strömungspotentiale (ZA 18) in die Nebenreaktionsräume fort, verstärkt sie durch elektromagnetische Energiezufuhr über die Strömungspotentiale (ZA 19) in den düsenförmigen Endbereich der Reaktionsräume, in dem sich die nunmehr dissoziierten Gassäulen wieder vereinen bis zum Flatterventilmechanismus (ZA 11).

Die Bildung "stehender Wellen" im Hauptphasenraum gemäß den geometrischen Resonatorgrößen l/d, der Mehrfachreflexionen mit fortlaufenden und sich durch die Funktion der "freien Grenzwand" entgegengesetzt überlagernden Wellen zu einer vergleichmäßigten gesteuerten Schalldruckwechselzone, gehorchen der im elektronischen Kennfeld implizierten Resonanzbeziehung: n = . Die Frequenz wird bestimmt durch die Beziehung f = k = . Das folgende Beispiel eines Kleinreaktors für Gleichdruck-Strömungsmaschinen macht die Wirkungsabstimmungen deutlich. Der Hauptphasenraum wird bestimmt mit 5,5 cm Durchmesser. Der gewählte Abstand zwischen zwei Knoten wird mit f = gemäß der Reaktor- Zeichnung A bestimmt. Der planparallele Mittelteil der "freien Grenzwand" ist d = 0,03 m. Der Knotenabstand wird für maximal 8 Knoten mit λ/2 = 0,03 m und für λ = 0,06 m bestimmt bei einer Amplitude von 0,0275 m. Bei einer Abgastemperatur von 650°C ergibt sich die Schallgeschwindigkeit

Die Frequenz f = k = ergeben sich 20 300. Die Schallintensität I ergibt sich mit - mit einer Dichte = ca. 5 - aus

Der Schalldruck p ergibt sich aus:

Die Schallschnelle μ mit einer Amplitude ymax = ca. 0,02 m ergibt sich aus:

μ = 2 π fymax = μ = 6,28 · 10 150 · 0,02 = 1274 m/s.

Das heißt, die Kompressibilität von Gasen - etwa 20 000fach größer als die von Wasser - wird genutzt, um einen periodischen Wechseldruck der laufenden Ultraschallwellen von 10,12 at/cm² Überdruck und 10,12 at/cm² Unterdruck auf Abgasmoleküle auszuüben. In einer "stehenden Welle" verdoppeln sich diese Werte. Da die Wellenlänge 0,609/20 300 = 0,03 m ist, ergeben die Druckunterschiede von 20,24 at/cm² einen Druckgraduenten von 162 at/cm² im Hauptphasenraum. Dieser Druck wird noch weiter erhöht, denn: Die Enthalpie wird außerdem gesteigert durch Induktion elektromagnetischer Feldenergie, wobei der Hauptphasenraum ausgelegt ist als offene Spule mit longitudinalem Magnetfeld und mit technischer Stromrichtung zur "freien Grenzwand". Die Spule ist zugleich Resonanzraum, so daß der gesamte die Windungsfläche verlassende Induktionsfluß magnetischer Energie den Resonanzraum durchsetzt, wodurch die aktustischen Schwingungen sich intensiv mit den magnetischen Flußlinien koppeln. Die magnetische Energie ergibt sich:

Spulenlänge = 0,20 m; Durchmesser = 0,055, = 23,75^-3 m² Querschnitt.
N = 43 Windungen cm^-1 = 43 · 20 = 860 Windungen;
A = 0,02375 cm^-1;
J = 1000 Ampere (durch Kondensator):
Hi = 1000 · 860 = 860 000 Ampere/20 cm;

Aus den mit einem Durchmesser von je 0,035 m ausgelegten Nebenreaktionsräumen ergeben sich weitere 135 000 W/J/s. Gesamtenergie SI = 420 400 W/J/s. Diese Energiezufuhr erfolgt mit der Geschwindigkeit v = c und erhöht somit die innere Energie sprunghaft. Die akustische Amplitude wird durch die auf sie einwirkenden magnetischen Zug- und Druckspannungen spiralig vergrößert, wodurch sich Druckgraduenten und Schallschnelle entsprechend erhöhen. Bei maximaler Dissoziation schaltet das Drucksystem automatisch ab.

Diese Technik der Energiefeldkoppelung stellt sicher, daß sich die Dissoziationsphase auch für NO ausreichend verlängert, sich das labile Gleichgewicht (vgl. Zeichnung Blatt E - Fig. 21) erhält bei fallender Temperaturverschiebung im Abströmbereich und die Rekombinationsrate gering bleibt bis zum Temperaturbereich von etwa 500°C. Als Kondensatoren werden solche benutzt unter Verwendung einer neuen Energietechnikfolie, die sich auszeichnet durch große elektrische Speicherkapazität bei hohen Stromdichten und niedrigstem Gewicht (Dicke nur sechs Tausendstel mm), geringem Volumen also, bei hoher Impulsfestigkeit mit Spitzenstromresistenz und größter Zuverlässigkeit.

Nachdem durch vorbestimmten Druckimpuls oder elektronischen Steuerimpuls der zentrifugalen Impulskette das Flatterventil voll öffnet, erfolgt die Emissionseinströmung in die längere Zugstrecke (ZA 20) mit dem Merkmal einer Sogverstärkung durch Abluftinjektoren (ZA 45), wobei (ZA 46) schon nahe der Temperaturzone von 500°C liegen soll. Die Anordnung der Strecke erfolgt als homogene elektromagnetische Spule, deren Leistung eine geordnete Teilchenströmung noch ermöglicht, wobei als Verbindungsstück in (ZA 20) zwischen den Streckenteilen ab (ZA 11) zu (ZA 33) zur schiefen Anlenkung (vgl. Blatt B - Fig. 4) ein kurzer Kegelstumpf mit einem inneren Kreiskegel angeordnet ist (vgl. Zeichnung Blatt E - Fig. 16).

Nur für Kaltstartphasen und für Abgastemperaturen unter 200°C (kalte Jahreszeit) sowie bei Sauerstoffarmut ist die Einblasung von Frischluft vorgesehen über das Regelsystem (ZA 12/23), durch ansaugen über Außenfilter (ZA 12) bzw. über (ZA 1-B) bei Verbrennungsanlagen; in Verbindung mit dem Regler (FS 35) über (ZA 12/32-5) oder durch Ultrazentrifuge (ZA 1-Z) erfolgt eine genaue Dosierung gemäß der oxidativen Reaktionsfähigkeit des Gasgemischs.

Über die Abluftschleuse (ZA 19) und (ZA 1-G) kann das über (ZA 1-C) eingebrachte Reaktionsgut auch vorgewärmt werden bis zu errechneten Energie(spar)höhe. Nach Erreichung der idealen Reaktionstemperatur für die nichtoxidative Termenanregung, z. B. bei bedeutender NO-Beladung der Abluft - wird die Abluftströmung nur aus dem Bereich (ZA 45) bzw. (FS 32/39) entnommen. Die Kühlkreisregelung (ZA 31) in Verbindung mit dem Kreislauf (FS 43 = Abgas/Luftkühlung - 39/23) wird durch Meßfühler (ZA 27/28) über die elektronische Kennfeldsteuerung vorgenommen. Ein Drucksteller (FS 36) regelt verzögerungsfrei und stufenlos durch elektronische Impulse den richtigen Systemdruck und die separate Ultraschallanregung.

Bei höheren Temperaturen über 1000°C kann zur Überführung von NO- Anteilen aus dem Beständigkeitsgebiet Temperierung erfolgen über das Regelventil (FS 39) durch (ZA 19) mit Entspannung in (ZA 43) im Kreislauf.

Die optimale Abstimmung der zeitlichen, örtlichen, temperaturmäßigen, kinetischen und elektrodynamischen Abläufe bewirkt der zentrale Mikroprozessor über die integrierte elektronische Kennfeldvernetzung. Da es im gegenständlichen Verfahren gleichgültig ist, wie sich die Abluft chemisch zusammensetzt, können alle spezifischen verbrennungstechnischen Regelungselemente von Anlagen über die Kennfeldvernetzung zur Leistungsoptimierung integriert werden. Bewährte Maßnahmen auf gastechnischer Seite brauchen nicht in Frage gestellt zu werden.

Denn die Wirkungsabstimmungen im additiven Reaktorverfahren nehmen die Leistung der Verbrennungsmaschine bzw. einer Verbrennungsanlage als Leitinformation für alle Reaktionsmaßnahmen, um zugleich über primäre abhängige verbrennungsmäßige Funktionen den Gesamtenergieverbrauch sparsam zu regulieren. Damit steht die Arbeitsweise von additiven Reaktoren im positiven Gegensatz zu Katalysatoren beispielsweise, bei denen die Abluftqualität als Leitinformation für die primäre Energiebilanzgröße der Verbrennungsanlage - die der Katalysator benötigt - genommen wird. Ein klassischer Verstoß gegen die Optimierung des Verhältnisses ENERGIE/NUTZWIRKUNGSGRAD. Im additiven Reaktor hingegen wird der Leistungsoptimierung der primären Verbrennungsseite die beste chemische Gemischregelung ohne thermische oder sonstige energetische Verluste ermöglicht. Die Bestimmung der durch das additive Reaktorverfahren optimierbaren Restgasverwertung in der Thermodynamik jeden Systems mit innerer Verbrennung ergibt sich aus der Entropiegröße der Abgasstoffe bzw. der chemischen Energieträger. Diese ist identisch mit der zu aktivierenden inneren Energie der Gasverbindungen. Denn jedes chemisch- mechanische System der Verbrennung steht unter einem bestimmbaren Gleichgewichtsverhältnis. Auf das additive Reaktorsystem bezieht sich die Definition des Gleichgewichts der Mechanik insofern, als auch ein System, in dem nur Beschleunigungen auftreten, ein Gleichgewichtssystem ist, bei dem die beschleunigenden Kräfte mit den auftretenden Trägheitskräften sich im Gleichgewicht zu befinden suchen.

Das thermodynamische System jeder inneren Verbrennung befindet sich durch das additive Reaktorsystem deshalb im Gleichgewicht, weil seine Gesamtentropie den größtmöglichen Wert besitzt und dieser sich bei allen vorgegebenen Versuchsbedingungen nicht mehr ändert. Die genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Systems sind zu ergänzen: Bei einer Bilanz des additiven Reaktorsystems sind folgende Faktoren von Bedeutung für die wirtschaftliche Seite: Dem additiven Reaktor wird Prozeßabfallenergie (Abgas) + Ultraschallenergie, elektrodynamische Energie + kinetische Strömungsenergie zugeführt. Das gereinigte Gas verläßt den Schadstoffumsetzungsprozeß als Wärmestrom mit Transmissionswärmeverlust. Der innovatorische Nutzen liegt in dem Gewinn eines Prozeßwärmestromes in der optimalen Nutzung von Prozeßabfallenergie in Verbindung mit einer abgasmindernden und schadgasbefreienden Physik-Technologie, mit der praktischen Integration bewährter Kraftmaschinen- bzw. Kraftwerkstechnik.

Dies gilt für die Anwendung additiver Reaktortechnik auf der primären verbrennungstechnischen Seite, also die Gestaltung von Brennkammern bei Strömungsmaschinen nach dem Prinzip additiver Reaktoren (vgl. Zeichnung Blatt F - Fig. 23) wie für die sekundäre ablufttechnische Behandlungsseite. Die additive Hybrid-Technik führt als Naturregelkreis in der Anwendung grundlegender Wechselwirkungen mit Berücksichtigung elementarer Förderung der Gasdynamik primärer und/oder sekundärer Anwendung im Ergebnis zur positiven Energiebilanz. Für die sekundäre Seite ist auf der einen Seite der Bilanz der Enthalpiestrom + dem additiven Energiestrom gegeben.

Ist der Prozeßwärmestrom durch den produktiven Prozeß vorgegeben und sollen die Betriebskosten der einen Bilanzseite minimiert werden, muß der Enthalpiestrom des Reingases mit Transmissionswärmeverlusten klein sein, hingegen der Enthalpiestrom des Arbeits- bzw. Abgases groß sein. Diese Bedingungen werden durch die dargelegte additive Reaktortechnik voll erfüllt.

Selbst die für eine Umsetzung von Luftschadgasen günstige Temperatur wird bei allen Verbrennungsanlagen mit nachgeschaltetem additiven Reaktor auch ohne vorherige Abgasvorwärmung erreicht, während bei vorgegebenem Abgasvolumen und der Abgastemperatur die Beladung mit einem reaktionsfähigem Enthalpiestrom optimal groß ist. Die kompakte Bauweise des Reaktionssystems, da sich alle Reaktionsräume und Funktionsteile konzentrisch um den Hauptphasenraum anordnen (lassen), ergibt eine raumsparende und leichte Bauweise (vgl. Zeichnung A).

Die Kriterien für flexible vorteilhafte wirtschaftliche und betriebssichere additive Abgasreaktoren sind:

• - sehr guter stöchiometrischer Endausbrand bzw. gute Redoxreaktion durch intensive Vermischung der Reaktionskomponenten durch die wellenförmige, scherenförmige und gegenläufige Vermischungswirbelung für die rapide und vollständige Schadstoffumsetzung;
• - dadurch deutliche Unterschreitung bisheriger Schadstoffemissionswerte bei niedrigen Reaktionstemperaturen;
• - kein Zusatzverbrauch an fossilen Brennstoffen; keine zusätzliche Beladung mit frischer Verbrennungsluft im Hauptbetrieb;
• - die "Heißkernzone" wird im zentralen Reaktionsraum direkt mit dem Gasmedium selbst gebildet; die wirkungsvolle Brennerkernzone füllt den ganzen Umsetzungsquerschnitt aus, wodurch kein Gasmolekül der Umsetzung entgeht, infolge der Kopplung mechanischer und elektrischen Wärmeäquivalenz.
  Durch Führung "offener Leistungsströme" in Form "stehender Wellen" wird die Stromschleife um die Magnetlinien in zwei Teile geteilt, die im entgegengesetzten Sinne vom entstehenden offenen Leitungsstrom umflossen wird, so daß die Polflächen entgegengesetzte Vorzeichen haben dort, wo die Stromkreuzung am intensivsten ist - in den "Knoten": Weil an diesen Punkten der größte Teil der Kraftlinien beide Leiter zugleich umschlingt, entsteht in Richtung der Kraftlinien eine Zugspannung, die beide Leiter zueinander bewegt; in diesen Bereichen steigen Druck- und Quantensprünge merklich an;
• - dynamische Kopplung elektrodynamischer Kraftfelder bewirkt sehr rapide Steigerung der elektrischen Energiedichte (V/s) der Verschiebungsströme als adiabatische Energiezufuhr,
• - deshalb unproblematisches Betriebsverhältnis: durch steuerbaren Gesamt-Energieumsatz erfaßt das Reaktorsystem jede Volumen- und Beladungsschwankung ohne Umsatzeinbußen, d. h., es wird gleichbleibend hohe Umsatzdichte erzielt bei kurzer Systemanspringzeit.
• - Kleine Raumgröße mit größtmöglichem Abluftdurchsatz ergibt eine hohe Schadstoffumsetzungsdichte des Verfahrens bei gleichzeitiger Umsetzung gasförmiger und feinstrukturierter Partikelrückstände und
• - Verzehr von Schallenergie bei Maschinen mit hoher Strömungsendgeschwindigkeit durch Energieumwandlung (in Wärme).

Diese Darlegungen des ADDITIVEN Reaktorverfahrens für Gleichdruck- bzw. Gleichstromprozesse machen Funktionsglieder wie die Gesamtfunktion deutlich. Die systemdurchdringende Darlegung der Schadgasprobleme und der Energieverschwendung zugleich aus physikalischer Sicht mit sich ableitenden positiven Möglichkeiten in der Energietechnik scheint deshalb angebracht, weil eine solche grundlegende Neuentwicklung infolge der vielen Differenzierungen alter Ausführungsformen, eine präzise Unterbreitung zum Verständnis innovativer Systementwicklung vorweisen soll, zumal diese aus der vielschichtigen Überprüfung von Einzelproblemen der Akustik, elektrophysikalischer, thermodynamischer und thermochemischer Prozesse wie physikalischer Werkstofffragen seine Substanz bezieht. Dies auch im besonderen Hinblick auf die Behandlung bisher unvermeidlicher erzeugter Luftschadstoffe aus grundsätzlich vermeidbarer Kompromißtechnik.

Wie aus den Darlegungen ersichtlich, können mit einer relativ kostengünstigen Abgas- und Primärgasbehandlungsvorrichtung, in Verbindung mit einfachem billigen Kompressor und einfachen Ultraschallgeneratoren, in Verbindung mit relativ kostengünstigen elektrotechnischen Spulenelementen und elektrischem Stromerzeuger (bzw. mit vielfach bereits vorhandenem Stromgenerator), in Verbindung mit einer Kondensatorbatterie, mit einer leistungsangepaßten Ultrazentrifuge durch Umwandlung gaskinetischer Strömungsbeschleunigung in hochfrequenten Überschall + separater Ultraschallwellen + elektrodynamischer Wechselwirkungen, annähernd restlos verbrennungschemische Luftschadstoffe einschließlich umweltschädigender Prozeßlärmquellen beseitigt werden.

Die Wirtschaftlichkeit und Nützlichkeit des Verfahrens steht anderen Verfahren, die bisher bekannt wurden, unter Beachtung der erfindungsgemäßen Lehre in keiner Weise nach.

Das additive Reaktorverfahren weist vielmehr konventionellen Verfahren gegenüber in der technischen und wirtschaftlichen Gesamtnutzung deutliche und einmalige Vorzüge auf.

Fachliche Systembezeichnung: Gleichdruck-Additiv-Reaktor.

Liste zur Gesamtzeichnung:
Zeichnung A 1
Zeichung A 2
Blatt B - Fig. 1 bis 5
Blatt C - Fig. 6 bis 10
Blatt D - Fig. 11 bis 13
Blatt E - Fig. 16 bis 22
Blatt F - Fig. 23
und das Funktions-Schema (FS)

Es zeigt:

Zeichnung A 1: Den Additiv-Reaktor insgesamt

Zeichnung A 2: Den Additiv-Reaktor in Verbindung mit Verbrennungs- Strömungsmaschinen (Turbolader mit Wellen- und Strahlleistungsabgabe)

Fig. 1: Das Energieniveauschema zur p-p-π = und p-p-π*- Bindung

Fig. 2: Das NO-Gleichgewicht in Temperaturabhängigkeit

Fig. 3: Wellenförmige elektrische Ladungen im magnetischen Feld

Fig. 4: Elektronenbahnen im homogenen longitudinalen Magnetfeld

Fig. 5: Elektronenbahnen im inhomogenen longitudinalen Magnetfeld

Fig. 6: Bildung "stehender Wellen"

Fig. 7: "Stehende Welle" bei Reflexion an einer "freien Grenzwand"

Fig. 8: Wellenflächenbildung aus Elementarwellen nach Huygens

Fig. 9: Physikalischer Aufbau von Wellenformen

Fig. 10: Bindende und lockernde Molekülorbitale von Stickstoff, Sauerstoff und Chlor

Fig. 11: Erzeugung oszillierender elektrischer Wechselimpulse

Fig. 12: Magnetfeld eines Verschiebungsstromes und Verkettung elektrischer und magnetischer Wechselfelder

Fig. 13: Entstehung eines elektrischen Wirbelfeldes durch sich änderndes Magnetfeld

Fig. 14: freigelassen

Fig. 15: freigelassen

Fig. 16: Kegelstumpf mit innerem Kreiskegel

Fig. 17: Beugung (Huygensches Prinzip; zur Geräusch-Dämpfung sinusförmiger Schallwellen)

Fig. 18, Fig. 19: Bessel-Funktion 1. Ordnung

Fig. 20: Gleichgewicht, stabiles

Fig. 21: Gleichgewicht, labiles

Fig. 22: Gleichgewicht, indifferentes

Fig. 23: Additiver Brennkammer-Reaktor bei Gleichdruckströmungsmaschinen

Funktions- Schema(FS): Den Additiv-Reaktor in seiner funktionalen und steuerungsmäßigen Verbindung mit einer Gleichdruck- Verbrennungsanlage.

Anlage: 8 Zeichnungsblätter.

Claims (20)

1. Verfahren zur Erhöhung der Gasdynamik und Schadgasbeseitigung durch additive Wechselwirkungen auf Elementarteilchen und elektrische Ladungen, zur Optimierung der reaktiven Vergrößerung molekularer und atomarer Übergangswahrscheinlichkeit bei Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung (Gleichdruckprozesse) und sonstigen Verbrennungsanlagen zur Umwandlung chemischer Energie fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß während oder im Anschluß einer chemischen Energieumwandlung in drehende Bewegung die in Anregung befindlichen oder bereits hochangeregten Energieniveaus und Schwingungszustände der Verbrennungsemissionen in temporärer Anpassung an GLEICHDRUCK- Prozesse als kontinuierliche Strömungsprozesse, einschließlich verbrennungstechnischer Impulse über dynamische Strömungspotentiale durch einen oder mehrere zusammenhängende Reaktionsräume geführt werden und in diesen
• b) Impulswechselwirkungen hoher Amplituden und zwar durch
• c) periodische Überschall- bzw. Ultraschallwechselwirkungen durch Umwandlung der kinetischen Emissionsbeschleunigung,
• d) periodische separate Ultraschallwechselwirkungen und
• e) periodische elektromagnetische Wechselwirkungen erzeugt werden und daß dann diese Impulse synergetisch und additiv auf alle Gastermen einwirken zur Anregung in den vollen chemischen Umlagerungszustand, zumindest bis zum Punkt W₀ für Schadgasmoleküle auf alle verbrennungstechnisch erzeugten Schadgasteilchen flexibler Gasmole und
• f) daß durch Anwendung der Quantenmechanik auf die Elektrodynamik dadurch, daß die Induktion modulationsfähiger hochfrequenter magnetischer Wechselwirkungsfelder durch Kopplung mit modulationsfähigen hochfrequenten "stehenden Wellen" im gemeinsamen Phasenraum, die Bildung echter elektrischer Verschiebungsströme im Gas zur rapiden Elektronenemission bewirkt wird und daß
• g) die Reaktorauslegung nach den Gesetzten optimaler Stoßdynamik und für harmonische Kräfte erfolgt, in Verbindung mit Reflexionsflächen hoher Güte und mit einer flexiblen Reflexionsanordnung - einer "freien Grenzwand" - im Hauptphasenraum die ballistischen und harmonischen Pendelungen die Zustandsdichte u. a. Gaszustandsänderungen optimieren, ferner
• h) daß die additive Kopplung aller physikalischen Wechselwirkungsgrößen alle chemischen Umsätze energetisch entsprechend dem Liefergrad erfaßt, wobei chemische Schadstoffumlagerungen durch gleichzeitige positive Entropiemaximierung in der Folge thermischer Elektronenemissionen, Feldemissionen und stimulierter Emissionen bewirkt werden und
• i) daß die Vorgangssteuerung und Wirkungsabstimmung hybrider Kopplungsschwingung durch Mikroprozessoren über eine elektronische Kennfeldvernetzung additiver Wirkungskräfte erfolgt und durch Integration mit einem Prozessor harmonisiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1c) dadurch gekennzeichnet, daß periodische Überschall- bzw. Ultraschallwechselwirkungen durch im Kompressor oder in einer Ultrazentrifuge beschleunigten Emissions- bzw. Luftströmungs - bis zum Wert g = < 70 000 - und deren Umwandlung in dem Oszillator wirkenden Hauptphasenraum in hochfrequente Kompressionswellen mit Verdichtungsstößen erzeugt werden und diese Frequenzen mindestens im Bereich < 10 KHZ für bzw. < 20 KHz für liegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1d) dadurch gekennzeichnet, daß separate periodische Ultraschallwellen durch mechanisch erregte Oszillatoren ab etwa 70 KHz bis etwa 270 KHz, oder magnetostriktiv erzeugte Oszillatoren ab etwa 100 KHZ erzeugt werden und und unter Berücksichtigung der Schalldispersion in reaktiven Gasen harmonische Kräfte im Hauptphasenraum verstärken.

4. Verfahren nach Anspruch 1e), dadurch gekennzeichnet, daß periodische elektromagnetische Wechselwirkungen durch induktive elektromagnetische Wechselfelder oder elektromagnetische Wellen (Raumwellen) erzeugt werden und diese die harmonischen Kräfte im Hauptphasenraum verstärken, zumindest bis zum Punkt W₀ für Schadgasstoffe.

5. Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Stoßwellengenerator hoher Güte in Verbindung mit einem induktiv gekoppelten Plasmagenerator darstellt, wobei eine Anzahl aufeinanderfolgender Magnetfeldimpulse von Einhüllenden sinusförmiger Ultraschallimpulsen hoher Amplituden begrenzt werden, deren Wiederholungsfrequenz kleiner als die der elektromagnetischen Impulsfolgefrequenz ist und die räumliche Anordnung der Impulsenergie (Energieverteilung) so erfolgt, das bei jedem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine die wirkungsvolle Kernzone im zentralen Reaktionsraum den ganzen Umsetzungsquerschnitt ausfüllt zur gleichbleibenden Umsatzdichte und daß die Verfahrensvorrichtung primär in der Brennkammer zur chemischen Energieumwandlung in drehende oder Strahl-Energie erfolgt und/oder sekundär im Anschluß einer chemischen Umwandlung als gekoppelte additive Hybridvorrichtung.

6. Vorrichtung als additiver Hybrid-Reaktor nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus mehreren Rohrteilen und mehreren Reaktionsräumen für die Emissionsführung- und Behandlung, einem elektromechanischen Regelwerk einem oder mehreren Kompressor(en) oder Ultrazentrifug(en), dem Stromerzeuger, den Kühlfunktionsteilen, mehreren elektromagnetischen- und Ultraschallerregungsteilen, dem Prozessor mit mikroelektronischen Funktionsteilen und integriertem Meßsystem (z. B. für Druck, Temperatur, Geschwindigkeit, O₂-Anteile), dem Abström- und Ladungsentmischungsteil mit Gleichstromabnehmer ggf. besteht, die je für sich hergestellt sind und deren Systemteile jeweils eine bestimmte gasdynamische- und schadgasbefreiende Wirkung hervorrufen.

7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hybrid-Reaktor zwischen dem Aufladungs- und Entleerungsschub durch im Einströmbereich angeordnetes Rückschlagventil oder eine sonstige Rückflußsperrmaßnahme und ein im Abströmbereich vorgeschalteter Flatterventilmechanismus, kurzzeitig eine Sammel-Druck- und Enthalpiesteigerungseinheit darstellt und daß die Enthalpiezunahme im Gas homogen erfolgt, d. h. ohne Zufuhr von Frischluft nach Erreichung der optimalen Reaktionstemperatur von maximal 950°C, die in der Regel durch Reaktionssteuerung und Kühlmaßnahmen nicht überschritten wird in Anwesenheit von NO.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsemissionen aus der einzelnen Leitung oder einem Leitungsverteiler in den stereometrisch-geometrisch erweiterten Hauptphasenraum gelangen, dessen räumliche Auslegung die emissionskinetische Energie zur Umformung in harmonische Kräfte, die additive Ultraschallenergie und alle sonstigen Energieformen- und Differenzen, die durch Kontaktdeformation, chemische Sekundärreaktion, Phasenumkehr und Schwingungszustände entstehen, einschließlich der additiven elektrodynamischen Energieformen aufnimmt.

9. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewältigung örtlich konzentrierter oder großer Emissionsumsätze mehrere Hybrid-Reaktoren parallel geschaltet werden, wobei die Verbrennungsemissionen bzw. additive Anregungsenergien aus einer einzelnen Leitung oder einem Leitungsverteiler zugeführt werden.

10. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptphasenraum des Reaktors durch seine Auslegung für harmonische Kräfte das einströmende Emissionsmedium umwandelt in hochfrequente sinusförmige Kompressionswellen und die maßgeblichen Kontaktdeformationsstellen mit Spiegelgüte versehen sind: V₂=0 und m₂ = ∞; V′₁=V und V′₂=0, wodurch ein Hohlraumresonator gegeben ist mit maximaler Stoßdynamik und daß durch das geometrische Verhältnis der Hohlraummessungen l/d zur X-fachen Geschwindigkeit < Mach 1 additiver Kompressionswellen mit Reflexion laufenden identischer und sich entgegengesetzt bewegender, somit sich überlagernder Wellen als Resultierende "stehende Wellen" bilden mit der Beziehung y 1=y 2; ferner f 1 ≷f 2.

11. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß eine longitudinal bewegliche Wand als Reflexionsfläche zur Phasenumkehr einströmender Verbrennungsemissionen den Phasenraum begrenzt, wobei die Grundfläche der "freien Grenzwand" abstimmungsmäßig kleiner sein kann im Verhältnis zur Fläche der auffallenden Strömungen und die Beweglichkeit der "freien Grenzwand" durch ein Bewegungspotential, z. B. über einen elektronischen Drucksteller bewerkstelligt wird, der stufenlos und verzögerungsfrei elektronische Impulse umsetzt in Bewegungskräfte und daß die Reflexionsfläche zur Fokussierung der Strömungsenergien eine parabolische Form erhält, z.B. in Anlehnung an eine Fläche zweiter Ordnung oder durch Anwendung des Sonderfalles: a=b.

12. Vorrichtung des Hybrid-Reaktors nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser verschiedene Konstruktionsformen zuläßt derart, daß ein Reaktor als innerlich und äußerlich kompakte Komposition einschließlich einer "freien Grenzwand" geschaffen ist, oder äußerlich zweigeteilt und solchermaßen in Längsachse der Mediumsströmung beweglich, wobei einem der Teile die "freie Grenzwand" zugeordnet ist, entweder letztere kompakt oder separat zusätzlich beweglich im Reaktionsraum oder der Reaktor gestaltet ist äußerlich als kompakte Komposition und mit separater longitudinal beweglicher "freier Grenzwand" durch ein elektrisches, hydraulisches oder sonstiges Bewegungspotential.

13. Vorrichtung separater Ultraschallerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese erfolgt durch einen oder mehrere in Reihe oder konzentrisch im Einströmbereich des Hauptphasenraumes angeordnete mechanische offene oder einseitig offene Hohlschwingeneratoren und diese angeregt werden mit durch Kompressor herangeführter Gas/Luft-Strömung, mit einer Geschwindigkeit von etwa 332 m/s erfolgend, wobei die Generatoren im Winkel in die nach außen gebuchtete Rohrwandung justiert werden oder längs einer deutlich im Durchmesser erweiterten - longitudinal begrenzten - Rohrwandungsnische, hindernisfrei für die kinetische Gasemission und daß der Anregungsstrom durch dünne Röhren mit düsenförmiger Endausbilung direkt an die Hohlschwinggeneratoren herangeführt wird, ferner daß die Generatoren so angeordnet sind, daß Ultraschallbündelung - und Durchdringung des Gasmediums mit Anteilen fester Partikelchen zu deren Auflockerung beiträgt im Vorraum des Hauptphasenraumes, um z. B. Rußpartikelchen einer nachfolgenden optimalen Verbrennung unter Einwirkung additiver Wechselwirkungen zugänglich zu machen oder daß die Ultraschalleinwirkung durch ebenso angeordnete Nickel- Schicht-Generatoren - magnetostriktiv erregt - erfolgt.

14. Vorrichtung für elektromagnetische Wechselwirkungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch im Hauptphasenraum, in Nebenreaktionsräumen oder im Abströmbereich angeordnete induktive Vorrichtung erfolgt, in Form elektromagnetischer offener Luftspule(n), mit longitudinale(m)(n) Magnetfeld(ern) - mit oder ohne Stromleiterdurchflußkühlung, je nach betrieblicher Erfordernis - ausgelegt als Spule(n) mit homogene(m)(n) Magnetfeld(ern) oder inhomogene(m)(n) Magnetfeld(ern) mit steigender Magnetfeldstärke, jeweils mit periodisch elektromagnetischen Wechselfeldern, in denen die bewegten Abgasteilchen die in den Feldern angelegte magnetische Energie und die kinetische Arbeitsenergie erfahren bis zum additiven Energiebeitrag W₀ für Schadgase, oder
durch im Hauptphasenraum, in Nebenreaktionsräumen und/oder im Abströmbereich angeordnete induktive Vorrichtung als Leiter- bzw. Kondensatorplatten - mit longitudinalen elektrischen Feldern - zur Abgabe oszillierender elektromagnetischer Feldkräfte, in denen die bewegten Abgasteilchen die in den Wechselwirkungsfeldern äquivalent angelegte elektrische und und magnetische Energie und die kinetische Arbeitsenergie erfahren, zumindest bis zum additiven Energiebeitrag W₀ für Schadgase und/oder
durch in den Reaktionsräumen angeordneten elektromagnetische Induktivität als Wechselstromschwingkreis(e) mit Resonanzfrequenz zur Abgabe elektromagnetischer Wellenstrahlung(Raumstrahlung), wobei die bewegten Abgasteilchen in Verbindung mit der Schwellenfrequenz die elektromagnetische Arbeitsenergie erfahren (Photonenbildung) bis zum Energiebeitrag W₀ für Schadgase und die Kondensatorbatterie zur Stoßerregung versehen ist mit einer integrierten Löschfunkenstrecke, die aus mehreren hintereinander geschalteten Funkenstrecken mit einem Elektrodenabstand von <0,2 mm besteht, oder daß die elektromagnetischen Wechselwirkungen erzeugt werden durch Anordnung von Glühelektroden in Verbindung mit einer induktiven Vorrichtung zur Erzeugung periodischer elektrischer Felder, wobei der Hauptphasenraum selbst als Glühkathode ausgebildet sein kann und das Glühspektrum erzeugt wird durch Kompressionswellen bis etwas 850°C an den - ausnahmsweise - in Remissionsgüte ausgeführten Kontaktdeformationsstellen, oder daß
die elektromagnetischen Wechselwirkungen erzeugt werden durch Elemente mit Kathodenstrahlen in Verbindung mit einer induktiven Vorrichtung zur Erzeugung periodischer elektrischer Felder, wobei die bewegten Abgasteilchen durch akklodierte Atome der Glühkathode bzw. durch freie feldbeschleunigte Elektronen die kinetische Arbeitsenergie und die elektromagnetische Feldenergie erfahren zumindest bis zum additiven Energiebeitrag W₀ für Schadgasmoleküle, oder daß die Wechselwirkungen induziert werden in die voll- oder halbisolierten Reaktionsräume durch Abgabe einer Wechselspannung mit außerhalb angebrachten Kondensatorplatten zur Abgabe einer oszillierenden Spannung verschiedener Ladungen, wobei die bewegten Abgasteilchen die durch Feldbeschleunigung erhöhte kinetische Arbeitsenergie erfahren zumindest bis zum Energiebeitrag W₀ für Schadgasmoleküle, oder daß die elektromagnetischen Wechselwirkungen erzeugt werden durch in den Reaktionsräumen angeordneten Paralleldrahtleitungen - als einseitig geschlossene Drahtsysteme (z. B. nach Lecher) - zur Abgabe longitudinaler magnetischer Felder hoher Wechselspannungsfrequenzen in Form "stehender Wellen", wobei die bewegten Abgasteilchen die in den elektromagnetischen Feldern angelegten Energien und die erhöhte kinetische Arbeitsenergie erfahren, zumindest bis zum Energiebeitrag W₀ für Schadgasmoleküle oder zum beschleunigten Abtransport verschiedener Ladungen bei Anordnung im Abströmbereich.

15. Vorrichtung elektrischer Energiezufuhr nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zur Anregung einer oder mehrerer Vorrichtungen durch Gleichstromgenerator in Verbindung mit einem Stromwechselrichter erzeugt wird oder durch Wechselstromgenerator, in Verbindung mit Kondensatoren.

16. Vorrichtung zur Ladungsaufnahme (Teilchentrennung) verschiedener Ladungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Nebenreaktionsräumen und/oder im Abströmbereich gleichmäßig entgegengesetzt geladene Elektroden so justiert sind, daß die durch Dissoziation im Plasmastrom erzeugten positiven und negativen Ladungen zu verschiedenen Seiten abgelenkt werden an die Elektroden als Gleichstromquelle, mit Energierückführung an den Ursprungsgenerator.

17. Vorrichtung zur Maximierung der Dissoziationsphase durch dem Hauptreaktionsraum sich anschließende Nebenreaktionsräume nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptphasenraum eine oder mehrere Reaktionsfolgestrecke(n) zugeordnet ist(sind), konstruktiv als richtungsfreie Einraumstrecke, durch ein Strömungspotential verbunden, mit endlichem Abströmteil und Flatterventilmechanismus oder als Mehrraumfolgestrecke - z. B. Doppelraumfolgestrecke mit zweiseitig paralleler Anordnung und mit dem Hauptphasenraum durch Strömungspotentiale verbunden, wobei die in den Folgestrecken bewegte Emissionsströmung richtungsidentisch ist mit den einströmenden Emissionen im Hauptphasenraum und die Strömungspotentiale durch querschnittskleinere, zunächst konvergente rundförmige, danach sich divergierende öffnende Verindungen gebildet sind und die nachfolgenden querschnittskleineren Nebenreaktionsstrecken in Höhe der "freien Grenzwand" frühestens zusammenfließend sich vereinigten im erneut querschnittsveränderten Strömungspotential mit düsenförmiger Ausbildung, abschließend mit einem Flatterventilmechanismus als zweiseitig kurzfristig geschlossene Reaktionseinheit, wobei das Flatterventil auf optimaler Reaktionshöhe, auf ein bestimmtes Druck- oder Zeitdifferenz-Signal hin in Verbindung mit dem Einströmventil, den weiteren Emissionsweg frei gibt in den Endströmbereich, zugleich als Zugstrecke, oder daß der Hauptphasenraum mit Nebenreaktionsräumen und dem Abströmbereich aus zwei so zueinander geöffneten Raumelementen besteht, daß die Hauptmedienströmungsrichtung der Nebenreaktionsstrecke der Einströmungsrichtung zum Hauptphasenraum entgegengesetzt ist, wobei die Nebenreaktionsstrecke(n) ein- oder mehrteilig - z. B. ebenfalls zweiseitig parallel - mit oder ohne elektromagnetische Energiezuführungsanordnungen, zum Hauptphasenraum angeordnet ist (sind) und daß der Abströmbereich diffusorähnlich mit oder ohne Flatterventilmechanismus gebildet ist.

18. Vorrichtung als Zugstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dissozierte Abgas nach Öffnung des Flatterventils einströmt in eine thermodynamische Gefällstrecke, deren Strömungscharakteristik durch beschleunigte Werte bestimmt ist, ausgelegt als länger gestreckte elektromagnetische Spulensäule oder als mehrfach kreis- oder schneckenförmig gewundene Strecke, entweder als himogenes Magnetfeld, wobei als "Rekombinationsstrecke" die Flucht sonst diffuser Teilchenbewegungen verstärkt in kreisförmige Bahnen des inneren Spulenweges gelenkt werden, indem der Teilchenfluß durch einen gleichförmigen justierten inneren Kegel schräg zum Magnetlinienfluß eingelenkt wird und die kreisförmige Teilchenbewegung umso größer variiert werden kann, je schiefer die Anlenkung wird, oder daß die Zugstrecke als inhomogene Magnetfeldstrecke mit steigender Magnetfeldstärke in Abströmrichtung ausgelegt ist, wobei die Strecke außerdem mit deutlichem Kühlgefälle bis zum Temperaturbereich von etwa 500°C versehen wird.

19. Vorrichtung der thermischen Niveaubegrenzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Umlagerungen auf "kaltem Wege" stattfinden, d. h. im idealen Zerfallsbereich für NO-Moleküle, zwischen 500°C und 1000°C, berechnet auf das Gleichgewicht zwischen NO und Luft und daß diese thermische Reaktionsbegrenzung der Strecke mit Luft- und Flüssigkeitskühlung erfolgt, z. B. durch motorischen Kühlkreis in der Kopplung oder durch einen separaten Kühlkreis und/oder durch thermomagnetische Wärmestromkühlelemente unterstützt, in Verbindung mit dem elektromagnetischen Regelwerk gemäß Anspruch 6, dieses als Abgas/ Luft-, Mengenregulierungs-, Druck- und Kühlregulierungssystem.

20. Vorrichtung eines Mikroprozessors mit vernetzter Vorgangssteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß über eine elektronische Kennfelderfassung insbesondere die Wirkungsabstimmungen der Synergie von Kompressionswellen, additiver Ultraschallwellen + elektrodynamischer Wechselwirkungen in Verbindung mit dem Bewegungspotential der "freien Grenzwand", zur Bildung einer dem Emissionsumsatz angepaßten vergleichmäßigten "stehenden Wellenfunktion", harmonisiert werden, ferner die vielschichtigen Wirkeinflüsse zur thermischen Reaktionsbegrenzung in Verbindung mit den Arbeitsgrößen des elektromechanischen Regelwerkes, ferner daß alle sekundären chemischen Reaktionsgrößen mit den physikalischen Wechselwirkungsgrößen über Meßfühler einem Bezugswertrechner gemeldet und zur Entropiemaximierung der chemischen Umsätze abgestimmt werden.