DE60000609T2

DE60000609T2 - Reaktor für plasmaunterstüzte gasbehandlung

Info

Publication number: DE60000609T2
Application number: DE60000609T
Authority: DE
Inventors: Peter James Andrews; Stephen Ivor Hall; Michael Inman; Christopher David John Manson-Whitton; James Timothy Shawcross; David Michael Weeks
Original assignee: Accentus Medical PLC
Current assignee: Accentus Medical PLC
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2020-02-11
Also published as: AU2448100A; KR20020001736A; JP2002537510A; US6645441B1; WO2000049278A1; ES2185564T3; DE60000609D1; EP1153207A1; ATE226276T1; GB9903400D0; EP1153207B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Reaktoren für die plasmaunterstützte Behandlung bzw. Verarbeitung von gasförmigen Medien, und speziell betrifft sie solche Reaktoren für die Reduzierung der Emission von kohlenstoffhaltigen und stickstoffhaltigen Oxid-Verbrennungsprodukten aus den Abgasen von Brennkraftmaschinen.
Eines der Hauptprobleme, das bei der Entwicklung und Verwendung von Brennkraftmaschinen auftritt, ist die giftige Abgasemission aus solchen Maschinen. Zwei der unerwünschtesten Materialien, speziell im Fall von Dieselmaschinen, sind Partikelmaterialien (primär Kohlenstoff) und Stickoxide (NOx). Immer schärfere Emissions-Kontrollregulierungen zwingen Brennkraftmaschinen- und Fahrzeughersteller dazu, effizientere Wege zum Entfernen dieser Materialien, speziell aus Abgasemissionen von Brennkraftmaschinen zu finden. Nachteiligerweise hat es sich in der Praxis herausgestellt, dass Verbrennungs-Modifikationstechniken, welche die Situation für einen der obigen Bestandteile der Brennkraftmaschinen- Abgasemissionen verbessern, dazu neigen, die Situation für den anderen zu verschlechtern. Eine Vielzahl von Systemen zum Einfangen von Partikelemissionen aus Brennkraftmaschinen-Abgasen sind untersucht worden, speziell um solche Partikelemissions-Auffangeinrichtungen in die Lage zu versetzen, sich zu regenerieren, wenn sie mit Partikelmaterial gesättigt worden sind.
Beispiele für solche Dieselabgas-Partikelfilter sind in der Europäischen Patentanmeldung EP 0 010 384; den US-Patenten 4,505,107; 4,485,622; 4,427,418 und 4,276,066; der EP 0 244 061; der EP 0 112 634 und der EP 0 132 166 zu finden.
In allen obigen Fällen wird das Partikelmaterial durch ein einfaches, physisches Auffangen des Partikelmaterials in den Zwischenräumen eines porösen, gewöhnlich keramischen Filterkörper entfernt, der dann durch das Erwärmen des Filterkörpers auf eine Temperatur, bei welcher die aufgefangenen Dieselabgas-Partikel abgebrannt werden, regeneriert wird. In den meisten Fällen ist der Filterkörper monolithisch, obwohl die EP 0 010 384 die Verwendung von keramischen Körnern, Drahtgeflechten oder Metallsieben ebenfalls vorschlägt. Das US- Patent 4,427,418 offenbart die Verwendung von keramisch beschichtetem Draht oder Keramikfasern.
In einem breiteren Kontext ist die Abtrennung von geladenem Partikelmaterial durch elektrostatische Kräfte ebenfalls bekannt. Jedoch findet in diesem Fall die Abtrennung gewöhnlicherweise an großen flächigen Elektroden oder Metallsieben statt.
Das GB-Patent 2,274,412 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Teilchen und anderen Verschmutzungen aus Abgasen von Brennkraftmaschinen, bei denen die Abgase durch ein Bett aus aufgeladenem Körnchemnaterial, vorzugsweise ferroelektrischem Material, hindurchgeführt werden, das eine hohe Dielektrizitätskonstante hat. Zusätzlich zum Entfernen von Teilchen durch Oxidation, speziell mittels durch elektrische Entladung unterstützter Oxidation, ist die Reduktion von NOx-Gasen zu Stickstoff offenbart, durch die Verwendung von Körnchenmaterial, das zur Katalyse der NOx-Reduktion angepasst ist. Ein Problem, welches bei plasmaunterstützten Gasverarbeitungsreaktoren entsteht, welche ein Bett aus Körnchenmaterial bzw. Pellets mit hoher Dielektrizitätskonstante umfassen, wie zum Beispiel diejenigen, die in der Beschreibung der GB 2,274,412 als Beispiel angegeben werden, liegt darin, dass örtliche Variationen im elektrischen Feld in dem Pellet-Bett auftreten können, die möglicherweise zu Bereichen in dem Pellet-Bett führen, in welchem das elektrische Feld nicht ausreichend ist, um ein Plasma in einem gasförmigen Medium auszubilden, das durch das Pellet-Bett des Reaktors strömt.
Das US-Patent 5,746,051 offenbart einen Plasmareaktor vom Stillentladungstyp, bei welchem eine Anordnung von Flachplattenelektroden mit flachen, dielektrischen Platten verzahnt ist. Eine solche Anordnung schränkt jedoch beispielsweise sowohl den Raum für die Gasströmung als auch für die enthaltene katalytische Packung ein. Ferner beschränkt eine solche Anordnung die Gasströmung zu dem im Wesentlichen zweidimensionalen Bereichen zwischen den Platten.
Das US-Patent 5,855,855 offenbart einen Corona-Entladungsreaktor in der Form einer Röhre aus dielektrischem Material mit Draht im Inneren und einer verteilten Elektrode außerhalb der dielektrischen Röhre. Der aktive Raum, in dem die Corona-Entladung stattfindet ist derjenige, der in der dielektrischen Röhre vorhanden ist. Ein paralleler Aulbau aus einer Vielzahl solcher Reaktoren ist ebenfalls offenbart.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Reaktor für die plasmaunterstützte Behandlung bzw. Verarbeitung von gasförmigen Medien bereit zu stellen.
Gemäß der Erfindung wird ein Reaktor für die plasmaunterstützte Behandlung von gasförmigen Medien bereit gestellt, mit einer Reaktorkammer mit einem gaspermeablen Bett aus einem aktiven Material, und mit Einrichtungen, die ein gasförmiges Medium dazu zwingen, durch das Bett aus dem aktiven Material zu strömen, wobei das Bett aus dem aktiven Material eine Matrixanordnung aus Komponenten aus dielektrischem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixanordnung mehrere erste draht- oder stabförmige, elektrisch leitende Elemente aufweist, die mit mehreren zweiten draht- oder stabförmigen, elektrisch leitenden Elementen durchsetzt sind, wobei die ersten und zweiten elektrisch leitenden Elemente in elektrischem Kontakt mit dielektrischem Material stehen und von diesem umhüllt sind, wobei die Vielzahl der ersten elektrisch leitenden Elemente miteinander zur Verbindung mit einem ersten elektrischen Versorgungsanschluss verbunden sind, und wobei die Vielzahl der zweiten elektrisch leitenden Elemente miteinander zur Verbindung mit einem zweiten elektrischen Versorgungsanschluss verbunden sind.
Bei der Verwendung wird eine Energieversorgung angebunden, um ein elektrisches Potential über den ersten und den zweiten elektrischen Versorgungsanschluss anzulegen, wobei das Potential und die Matrixanordnung so sind, dass ein Plasma in einem gasförmigen Medium erzeugt wird, das durch das Bett aus dem aktiven Material strömt. Es ist klar, dass in der Praxis einer der elektrischen Versorgungsanschlüsse mit Erde verbunden sein wird, während der andere mit einer Hochspannungs-Eingangsversorgung verbunden wird.
Die dielektrische Konstante oder Permittivität des dielektrischen Materials wird so ausgewählt, dass die plasmaunterstützte Behandlung der gasförmigen Medien, die durch das Bett strömen, optimiert wird. Ein enger Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Bauteilen und dem zugeordneten dielektrischem Material ist vorzuziehen, um eine Plasmabildung in Leerräumen dazwischen zu verhindern. Die Oberfläche des dielektrischen Materials, die in Kontakt mit dem zugeordneten elektrischen leitenden Bauteil steht, kann mit einer metallischen oder anderen leitfähigen Beschichtung beschichtet werden, um diesen Kontakt zu optimieren und eine Plasmabildung dazwischen zu verhindern, und somit den elektrischen Wirkungsgrad des Reaktors zum Behandeln des gasförmigen Mediums zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform liegt das dielektrische Material in der Form von Kernen (beads) vor. Jedwede oder eine Mischung mehrerer Formen kann für die Kerne verwendet werden. Die Durchschlagfestigkeit des Kernmaterials ist wichtig bei der Bestimmung der Größe der Kerne, die verwendet werden können, um einen elektrischen Durchschlag durch den Körper des dielektrischen Materials zu vermeiden. Je höher die Durchschlagfestigkeit, um so geringer ist die Kemgröße, die verwendet werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform wird eine dielektrische Beschichtung auf die elektrische leitenden Elemente aufgebracht, welche eine Draht- oder Stabform haben, wodurch die Beschichtung die Komponente des dielektrischen Materials in situ ausbildet. Eine solche Beschichtung kann durch eine Vielzahl von Verfahren einschließlich thermischem Spraying abgelagert werden, beispielsweise durch Plasma-Spraying sowie durch chemische Nass- Techniken, beispielsweise durch eine Sol-Gel-Verarbeitung. Das dielektrische Material in der Form von Kernen oder einer Beschichtung kann katalytische Eigenschaften zur Behandlung des gasförmigen Mediums haben. Dies kann speziell dann nützlich sein, wenn beispielsweise Stickoxide und Kohlenwasserstoffe in Brennkraftmaschinen verarbeitet werden, wie in unserer Veröffentlichung WO 99/12638 und in der Beschreibung unserer Anmeldung PCT/GBOO/00079 beschrieben wurde. Reduktante Gase wie Kohlenwasserstoff oder Stickstoff enthaltende Reduktanten, wie sie in der PCT/GBOO/00079 beschrieben werden, können vorher oder nachher oder in den Reaktor zur Behandlung des gasförmigen Mediums eingebracht werden. Der Reaktor kann in ein vollständiges Emissionsregelungssystem eingebunden werden, wobei in diesem Emissionsregelungssystem katalytisches Material und reduktante Gase separat von dem Reaktor verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst die Matrixanordnung erste und zweite elektrisch leitende Bauteile, die von dielektrischem Material umhüllt werden, das in abwechselnden Reihen angeordnet ist.
Beispiele für Materialien für das dielektrische Material umfassen die Aluminiumoxide, die als LD 350. CT 530, Condea-Hohl-Extrudate. DYPAC, T-60-Aluminiumoxide, T-162- Aluminiumoxid-Cordierite, α, χ und γ-Aluminiumoxide und Aluminiumoxide mit Mischungen dieser Phasen bekannt sind; ferroelektrische Materialien, wie zum Beispiel Titanate, speziell Bariumtitanat; Titanoxid, speziell in der Anatase-Phase, Zirkonoxid, Vanadiumoxid, Silber-Aluminat, Perovskite, Spineis, metalldotierte Zeoliten und Gemische dieser Verbindungen. Beispiele für die Zeoliten sind diejenigen die bekannt sind als ZSM-5, Y, Beta, Mordenit, von denen alle Eisen, Kobalt oder Kupfer enthalten können, oder ohne zusätzliche katalyseverstärkende Kationen wie zum Beispiel Zer und Lanthan. Andere Beispiele für Zeoliten sind Alkalimetalle, die Zeoliten enthalten, wie zum Beispiel Natrium-Y-Zeoliten. Beispiele für Perovskite sind La&sub2;CuO&sub4;, La1,9K0,1Cu0,95 V0,05 O&sub4; und La0,9 K0,1CoO&sub3;. Vanadate einschl. Metavanadaten und Pyrovanadaten, wie zum Beispiel Kalium-Metavanadate, Cäsium-Metavanadate, Kalium-Pyrovanadate und Cäsium-Pyrovanadate sind ebenfalls Beispiele für dielektrische Materialien. Die Auswahl der Permittivität ist ein Parameter für die Optimierung des Plasmaprozesses. Beispielsweise kann ein Material mit niedriger Permittivität, wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder Zeolit, für einige Plasmaverarbeitungen verwendet werden, und Materialien mit höherer Permittivität, wie zum Beispiel Bariumtitanat, für andere. Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Bildansicht eines Teils eines plasmaunterstützten Gasreaktorbettes aus aktivem Material, welches eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines schematischen, plasmaunterstützten Gasreaktors, der ein Bett aus aktivem Material verkörpert, das in Fig. 1 gezeigt ist und
Fig. 3 ein Längsschnitt eines zweiten Gasreaktors, der ein Bett aus aktivem Material verkörpert, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besteht ein Bett 100 aus aktivem Material für einen Reaktor zur plasmaunterstützten Behandlung von gasförmigen Medien aus einer Matrix 101, die aus gestapelten, identischen Anordnungen 102 zylindrischer Kerne 103 besteht, welche durch Abstandshalter 104 voneinander getrennt sind. (Nur zwei Anordnungen 102 sind gezeigt.) Entsprechende Kerne jeder Anordnung 102 sind miteinander durch mehrere parallele Drähte 105' und 105" verbunden. Die Drähte 105' sind mit einem gemeinsamen Hochspannungs- Eingangsanschluss (in Fig. 1 nicht gezeigt) verbunden, und die Drähte, die mit 105" bezeichnet sind, sind mit einem gemeinsamen Erdungspunkt verbunden (der ebenfalls in Fig. 1 nicht gezeigt ist).
Es versteht sich, dass die Abstandshalter 104, welche die Kerne 103 voneinander trennen, vorzugsweise eine niedrigere Permittivität aufweisen als die Kerne selbst, um die plasmaunterstützte Behandlung des gasförmigen Mediums zu verstärken. Dieser Effekt kann ebenfalls entweder dadurch erzielt werden, dass die Abstandshalter so dünn wie möglich in Bezug auf den Kern gemacht werden, oder durch das Erstrecken der Kerne längs entlang der Elektrode 105', 105", während die Dicke des Abstandshalters bei einem Minimum gehalten wird. Bei einer anderen Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Reaktors können die Abstandshalter 104 von den Anordnungen 102 entfernt werden. Bei diesem Beispiel sind die Drähte 105' mit einer gemeinsamen Hochspannungs-Eingangs-Anordnungsplatte verbunden, und die mit 105" markierten Drähte sind mit einer gemeinsamen Erdungspunkt-Anordnungsplatte verbunden. Der Zweck dieser Platten ist es, eine elektrische Verbindung mit den Elektroden in der Anordnung herzustellen und die geometrische Form und die parallele Natur der Leiter beizubehalten.
Die Fig. 2 zeigt ein solches Reaktorbett in einem Reaktor für die plasmaunterstützte Behandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine (in der Figur nicht gezeigt), um giftige Emissionen aus dieser zu verringern. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besteht der Reaktor 200 aus einer Edelstahl-Reaktorkammer 201, die einen Einlassstutzen 202 und einen Auslassstutzen 203 hat, mittels welcher sie in das Abgassystem einer Brennkraftmaschine integriert werden kann (in der Zeichnung nicht gezeigt). Innerhalb der Reaktorkammer 201 befinden sich zwei Trägerbauteile 204 und 205 aus keramischem, isolierenden Material, wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder Micatherm-Glimmerglas, wie in unserer Veröffentlichung WO99/20373 beschrieben. In dem Träger 204 und 205 ist ein Edelstahl-Zylinder 206 untergebracht, in welchem eine Matrix 207 vorhanden ist, wie zum Beispiel diejenige, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, und zwar aus zylindrischen Kernen 208, die aus dielektrischem Material hergestellt sind, dessen Permittivität so gewählt wird, dass die plasmaunterstützte Behandlung des gasförmigen Mediums, das durch den Reaktor fließt, optimiert wird.
Die Verbindungsdrähte 105" des einen Satzes Kerne 208 gehen durch den Träger 204 hindurch und sind mit einer Quelle für ein gepulstes hohes Potential 209 über eine Hochspannungs-Durchführung 210 verbunden. Die Verbindungsdrähte 105' des anderen Satzes der Kerne 208 gehen durch den Träger 205 hindurch, um dann zu einem Erdungspunkt 211, mit dem auch die Reaktorhülle 201 und der Edelstahizylinder 206 verbunden sind. Die Bereiche der Träger 204, 205 im inneren Zylinder 206 sind so ausgeführt, dass sie Gas in leichter Weise durchlassen, um so den Rückstau eines Abgassystems durch den Reaktor auf einem Minimum zu halten. Wie oben beschrieben, kann dielektrisches Material durch das Aufbringen einer Beschichtung aus einem dielektrischen Material durch Thermal-Sprühen vorgesehen werden, beispielsweise durch Plasma-Sprühen oder durch chemische Nass-Techniken, beispielsweise durch Sol-Gel-Verarbeitung. Alternativ kann eine metallische Elektrode auf dem Dielektrikum abgelagert werden, und zwar durch eine aus einer Vielzahl von Techniken, die chemische Dampfabscheidung, thermisches Spraying, chemische Nass-Techniken, Siebdruck, Aufstreichen, Eintauchen oder andere ähnliche Techniken umfasst. Metallbeschichtete dielektrische Materialien werden in einer solchen Weise zusammen gebracht, dass das Metall von dem dielektrischen Material umschlossen und mit ihm in Kontakt ist. Bei einer anderen Ausführungsform können einige der gestapelten Anordnungen in dem Reaktor durch Katalysatormaterial in Form von Kugeln, Pellets, Extrudaten, Fasern, flache Materialien, Spulen, Granulaten, Schaum oder Waben-Monolitstrukturen oder als Beschichtung auf einem keramischen Schaum oder einer keramischen Wabe ersetzt werden.
Die Fig. 3 zeigt einen Reaktor für die plasmaunterstützte Behandlung von Abgasen, wie diejenigen aus einer Brennkraftmaschine, um deren giftige Emissionen zu reduzieren, welche so ausgebildet ist, dass sie eine im Wesentlichen radiale Strömung der Abgase durch das Reaktorbett bereitstellt, anstelle des Axial-Strömungsschemas der Ausführungsform nach Fig. 1. Diejenigen Komponenten, welche beiden Ausführungsformen gemeinsam sind, haben dieselben Bezugszeichen.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die beiden Reaktoren in der Hauptsache die gleichen. Die isolierenden Träger 204, 205 sind jedoch durch ähnliche Träger 301, 302 ersetzt worden, welche nicht gasdurchlässig sind, und die Matrix 207 der Kerne 208 ist zwischen zwei Koaxialzylindern 303, 304 eingebracht, welche aus perforiertem Edelstahl sind und welche beide in den Trägem 301, 302 untergebracht sind. Der Träger 301 hat eine Reihe von gleichmäßig beabstandeten Axiallöchern 305 um seinen Umfang hemm, welche sich in den Raum 306 zwischen dem Edelstahlzylinder 303 und dem Reaktorgehäuse 201 hinein öffnen. Der Träger 302 hat andererseits ein Loch 307 in seinem Zentrum. Der Durchmesser des Loches 307 im Träger 302 ist ungefähr derselbe, wie der Innendurchmesser des inneren Edelstahlzylinders 304. Abgase, die in die Reaktorkammer 201 eintreten, werden deshalb in ihrer Strömung radial durch das Bett 207 der Kerne 208 verengt, bevor sie die Reaktorkammer 201 über das Loch 307 im Zentrum des Trägers 302 verlassen.
Die Energieversorgung 209 ist so angepasst, dass sie Impulse mit einem Potential in der Größenordnung von Kilovolt bis einigen zehn Kilovolt und Wiederholungsfrequenzen im Bereich von 50 bis 5000 Hz erzeugt, obwohl höhere Frequenzen in der Größenordnung von einigen zehn Kilohertz verwendet werden können. Gepulster Gleichstrom ist für Automobilanwendungen geeignet, aber Wechselstrompotentiale, beispielsweise Dreiecks- oder Sinuswellen mit denselben oder ähnlichen Eigenschaften können verwendet werden. Das angelegte Potential wird gemäß der Ausbildung des Plasmareaktors ausgewählt, und um die plasmaunterstützte Behandlung von gasförmigen Medien zu optimieren.
Es versteht sich, dass die Energiequelle vorteilhafterweise neben dem Reaktor angeordnet werden kann, wie dies in unserer Veröffentlichung WO 99/05400 und der Beschreibung unserer Anmeldung PCT/GB00/00108 beschrieben wird.

Claims

1. Reaktor für die plasmaunterstützte Behandlung gasförmiger Medien, mit einer Reaktorkammer (200) mit einem gaspermeablen Bett (100) aus einem aktiven Material, und mit Einrichtungen (201, 202, 203), die ein gasförmiges Medium dazu zwingen, durch das Bett aus dem aktiven Material zu strömen, wobei das Bett aus dem aktiven Material eine Matrixanordnung (207) aus Komponenten (103; 208) aus dielektrischem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixanordnung (207) mehrere erste draht- oder stabförmige, elektrisch leitende Elemente (105') aufweist, die mit mehreren zweiten draht- oder stabförmigen, elektrisch leitenden Elementen (105") durchsetzt sind, wobei die ersten und zweiten elektrisch leitenden Elemente (105'; 105") in elektrischem Kontakt mit dielelektrischem Material stehen und von diesem umhüllt sind, wobei die Vielzahl der ersten elektrisch leitenden Elemente miteinander zur Verbindung mit einem ersten elektrischen Versorgungsanschluss verbunden sind, und wobei die Vielzahl der zweiten elektrisch leitenden Elemente miteinander zur Verbindung mit einem zweiten elektrischen Versorgungsanschluss verbunden sind.

2. Reaktor nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieversorgung angebunden ist, um ein elektrisches Potential über den ersten und den zweiten elektrischen Versorgungsanschluss anzulegen, wobei das Potential und die Matrixanordnung so sind, dass ein Plasma in einem gasförmigen Medium erzeugt wird, das durch das Bett (100) aus dem aktiven Material strömt.

3. Reaktor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Elemente (105'; 105") und das ihnen zugeordnete dielektrische Material in engem Kontakt stehen, um eine Plasmabildung in jedweden dazwischenliegenden Leerräumen zu vermeiden.

4. Reaktor nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass Oberflächen des dielelektrischen Materials, die in Kontakt mit dem zugeordneten elektrisch leitenden Element (105'; 105") stehen, mit einer metallischen oder einer anderen leitenden Beschichtung beschichtet sind, um diesen Kontakt zu optimieren und eine Plasmabildung dazwischen zu vermeiden.

5. Reaktor nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Elemente (105'; 105") durch Aufbringung auf das ihnen zugeordnete dielektrische Material ausgebildet werden.

6. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Material in Form von Kernen (103) vorliegt.

7. Reaktor nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (103) durch Abstandhalter (104) getrennt sind.

8. Reaktor nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, ferner dadurch gekennzeichnet, dass alle Kerne (103) dieselbe Größe haben.

9. Reaktor nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (103) von zylindrischer oder kugelförmiger Form sind.

10. Reaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine dielektrische Beschichtung auf die elektrisch leitenden Elemente (105'; 105") aufgebracht ist, welche eine Draht- oder Stabform haben, wodurch die Beschichtung die Komponente (103; 208) des dielektrischen Materials in situ ausbildet.

11. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite elektrisch leitende Element (105'; 105") jeweils in abwechselnden Reihen angeordnet sind.

12. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixanordnung monolithisch ist.

13. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der angepasst ist, um in ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine eingebunden zu werden.

14. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zugeordnet zu einer Energieversorgung, die angepasst ist, um gepulste Gleichsparmungspotentiale in der Größenordnung von einigen Kilowatt oder einigen zehn Kilowatt zu erzeugen, sowie mit Wiederholungsfrequenzen in der Kilohertz-Größenordnung.

15. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingebracht in ein vollständiges Emissionsregelungssystem für eine Brennkraftmaschine, wobei Katalysatormaterial und Reduktionsmittelgase separat vom Reaktor verwendet werden.

16. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem oder in Zuordnung zu dem ein Katalysatormaterial verwendet wird, wobei das Katalysatormaterial ausgewählt wird aus einem oder einem Gemisch der Folgenden: Aluminiumoxide, Titanoxide, Zirkonoxide. Vanadiumoxide, Silber-Aluminat, Perovskite, wie zum Beispiel La&sub2;CuO&sub4;; La1,9K0,1Cu0,95V0,05O&sub4; und La0,9K0,1CoO&sub3;, Spinelle, metalldotierte Zeoliten, wie zum Beispiel ZSM-5, Y, Beta, Mordenit, wobei alle diese Zeoliten Eisen, Kobalt oder Kupfer enthalten können, mit oder ohne zusätzliche katalyseverstärkende Kationen, wie zum Beispiel Zer und Lanthan, Alkalimetall enthaltende Zeoliten, wie zum Beispiel Natrium-Y-Zeoliten, Vanadate, wie zum Beispiel Metavanadate und Pyrovanadate einschließlich Kalium-Metavanadate, Cäsium-Metavanadate, Kalium-Pyrovanadate und Cäsium-Pyrovanadate.

17. Reaktor nach Anspruch 16, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Katalysatormaterial in der Form von Kugeln, Pellets, Extrudaten, Fasern, Flachmaterialien, Spulen, Granulaten, Schaum- oder Wabenmonolithen oder als Beschichtung auf einem Keramikschaum oder Keramikwaben vorliegt.

18. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixanordnung Katalysatormaterial in der Anordnung umfasst, durchsetzt zwischen den Elementen (103; 208) aus dielektrischem Material.