DE19534950C2

DE19534950C2 - Device for the plasma chemical decomposition and / or destruction of pollutants

Info

Publication number: DE19534950C2
Application number: DE1995134950
Authority: DE
Inventors: Rudolf Birckigt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2015-09-21
Also published as: DE19534950A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur plasma chemischen Zersetzung und/oder Vernichtung von Schadstoffen, insbesondere zur Abgasreinigung von Verbrennungsmotoren oder anderer mit fossilem Treibstoff betriebenen Maschinen, wobei die Schadstoffe als Abgasstrom eine mit dielektrisch behin derten Entladungen beaufschlagte Strecke in einem Reaktor durchlaufen, mit einer Elektrodenanordnung aus wenigstens einer ersten dielektrisch beschichteten Elektrode und einer zweiten Elektrode als Gegenelektrode, zwischen denen bei vorgegebenem Abstand eine Hochspannung vorgebbarer Frequenz zur Aktivierung von Entladungen anlegbar ist.The invention relates to a device for plasma chemical decomposition and / or destruction of pollutants, especially for exhaust gas cleaning of internal combustion engines or other fossil fuel powered machines the pollutants as exhaust gas flow one with dielectric most of the discharges in a reactor run through, with an electrode arrangement of at least a first dielectric coated electrode and one second electrode as a counter electrode, between which at predetermined distance a high voltage predetermined frequency can be applied to activate discharges.

Die direkte Abgasnachbehandlung in dielektrisch behinderten Gasentladungen, die auch als "stille" Entladungen oder Bar riereentladungen bezeichnet werden, ist ein vielversprechen der Weg zum Bau von Schadstoffminderungselementen, welche eine Verringerung der Emission gesundheitsschädlicher Abgase erlauben. Dabei können die Abgase sowohl von stationären Anlagen, wie beispielsweise Kraftwerken, als auch von mobil betriebenen Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Otto motoren, Dieselmotoren, Zweitaktmotoren, emittiert werden. Ein solches Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung ist aus der DE 42 31 581 A1 vorbekannt.Direct exhaust aftertreatment in dielectrically handicapped Gas discharges, also called "silent" discharges or bar renal discharge is a very promising the way to build pollutant reduction elements which a reduction in emissions of harmful emissions allow. The exhaust gases from both stationary Plants, such as power plants, as well as mobile operated internal combustion engines, for example Otto engines, diesel engines, two-stroke engines. Such a method and an associated device is off previously known from DE 42 31 581 A1.

Der Betrieb eines Abgasminderungselementes im Abgasstrang eines Fahrzeuges erfordert zusätzliche Leistung, welche von der Kraftmaschine aufgebracht werden muß. Die zusätzlich benötigte Leistung führt zu einem zusätzlichen Kraftstoff verbrauch.Operation of an exhaust gas reduction element in the exhaust line of a vehicle requires additional power, which of the engine must be applied. The additional required power leads to an additional fuel consumption.

Speziell Dieselmotoren haben gegenüber Ottomotoren den Vor teil eines um 10 bis 15% geringeren Kraftstoffverbrauches pro abgegebener mechanischer Kilowattstunde. Allerdings er lauben Dieselmotoren nicht den Einsatz geregelter Dreiwege katalysatoren wie beim Ottomotor, wodurch sie einen gegenüber Ottomotoren mit Katalysator deutlich höheren Ausstoß an NOX haben. Die Nachbehandlung dieses NOX-Anteils muß daher beim Dieselmotor energetisch so effizient vorgenommen werden, daß der Vorteil im Kraftstoffverbrauch möglichst wenig geschmä lert wird. Dies bedeutet, daß bei Verwendung von Abgasminde rungselementen nach dem Prinzip der Barriereentladung der Wirkungsgrad deutlich verbessert werden muß, wozu die ver fahrenstechnischen Parameter einerseits und die apparativen Parameter andererseits veränderbar sein müssen.Diesel engines in particular have the advantage over petrol engines Part of a 10 to 15% lower fuel consumption per mechanical kilowatt hour delivered. However he did diesel engines do not allow the use of regulated three-way Catalysts like the gasoline engine, which makes them stand out Otto engines with catalytic converter significantly higher NOX emissions to have. The aftertreatment of this NOX portion must therefore be Diesel engine can be made energetically so efficient that the advantage in fuel consumption as little as possible is being learned. This means that when using exhaust gas waste tion elements based on the principle of barrier discharge Efficiency must be significantly improved, which is why ver driving parameters on the one hand and the apparatus On the other hand, parameters must be changeable.

Aus der DE 43 17 964 A1 ist weiterhin eine Einrichtung zur plasmachemischen Bearbeitung von Schadstoffen bekannt, bei der bei Durchlaufen eines Schadstoffstromes durch die Bar riereentladung das Produkt p.d an die Aktivierungsenergie der gewünschten chemischen Reaktionen anpaßbar ist und räumlich und/oder zeitlich unterschiedliche Werte annimmt, wobei p der Gasdruck im Reaktorvolumen und d die sogenannte Schlagweite ist. Konkret bedeutet dies für eine diesbezügliche Vorrich tung, daß die Elektroden und/oder der dielektrische Körper ein Entladungsgefäß mit lokal unterschiedlichen Schlagweiten bilden.From DE 43 17 964 A1 is a device for known plasma chemical processing of pollutants when a pollutant flow passes through the bar riere discharge the product p.d to the activation energy of the desired chemical reactions is adaptable and spatially and / or assumes different values over time, p being the Gas pressure in the reactor volume and d the so-called stroke distance is. Specifically, this means for a related person tion that the electrodes and / or the dielectric body a discharge vessel with locally different distances form.

Mit der älteren, nichtvorveröffentlichten DE 195 25 749 A1 wird schließlich eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorbeschrieben, mit einem Reaktor zum Betreiben der Entladung in einer solchen räumlichen Struktur, bei der das Gesamt reaktorvolumen sich wiederholend in Entladungszonen einer seits und in entladungsfreie Zonen andererseits unterteilt ist, und mit Mitteln zu sich in Flußrichtung des Abgasstromes wiederholenden Feldüberhöhungen im Bereich der Entladungs zonen. Damit soll der Wirkungsgrad der Entladung verbessert und insbesondere die Möglichkeit der Kombination mit chemi schen Reaktionen an der Oberfläche der Strukturen, beispiels weise katalytischer Art, eröffnet werden.With the older, unpublished DE 195 25 749 A1 is finally a device of the type mentioned described above, with a reactor for operating the discharge in such a spatial structure where the total reactor volume repeated in discharge zones of one on the one hand and divided into discharge-free zones on the other is, and with means to itself in the flow direction of the exhaust gas stream repetitive field peaks in the area of the discharge zones. This should improve the efficiency of the discharge and in particular the possibility of combining with chemi reactions on the surface of the structures, for example wise catalytic type.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zu schaffen, die mit einer einfachen Geometrie unter Anwen dung der bereits oben vorgeschlagenen Prinzipien einen pra xisgerechten Aufbau eines Abgasreinigungselementes ermög licht.In contrast, the object of the invention is a device to create that with a simple geometry among users the principles already proposed above a pra xis compliant construction of an exhaust gas cleaning element light.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Reaktor aus wenigstens einem Modul mit einer Vielzahl paralleler, räum lich voneinander getrennter Kanäle in einem dielektrischen Körper besteht, wobei die Elektroden jeweils gruppenweise für mehrere Kanäle zusammengefaßt sind. Vorzugsweise ist der di elektrische Körper durch einen solchen Isolationskörper aus geeignetem Material gebildet, in dem die Elektroden fest ein gebracht sind.The object is according to the invention in a device type mentioned solved in that the reactor at least one module with a plurality of parallel, spatial Lich separate channels in a dielectric Body consists, with the electrodes in groups for several channels are combined. Preferably the di electrical body from such an insulation body suitable material formed in which the electrodes firmly are brought.

Im Rahmen der Erfindung kann ein einzelnes Modul eine stan dardmäßig vorgegebene Dicke aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß einzelne Module hintereinanderschaltbar sind. Sie können dabei unmittelbar aneinandergereiht oder mit Abstand hinter einander angeordnet sein, wobei beispielsweise zwischen die Module Filter anordenbar sind. Wesentlich ist aber, daß die Elektroden jeweils mechanisch fest in den Isolationskörper integriert sind.Within the scope of the invention, a single module can be a standard have a predetermined thickness. This has the advantage that individual modules can be connected in series. You can lined up directly behind each other or at a distance be arranged one another, for example between the Module filters can be arranged. But it is essential that the Electrodes are mechanically fixed in the insulation body are integrated.

Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung mit der Vielzahl paralleler, räumlich voneinander getrennten Kanäle im Dielek trikum, daß neben der dielektrisch behinderten Entladung eine große Oberfläche für katalytische und nichtkatalytische Reaktionen, bei denen der Materialverbrauch vernachlässigbar ist, zur Verfügung steht. Dabei ergibt sich jeweils ein ein facher Aufbau der Anordnung, wobei sich die Abmessungen sowie das Material des Dielektrikums, und weiterhin die Form, die Abmessungen und die Anzahl der einzelnen Entladungszellen an den jeweiligen Bedarf anpassen läßt. Is particularly advantageous in the invention with the large number parallel, spatially separated channels in the Dielek trikum that in addition to the dielectric barrier discharge large surface area for catalytic and non-catalytic Reactions in which the material consumption is negligible is available. This results in a one fold structure of the arrangement, the dimensions and the material of the dielectric, and still the shape that Dimensions and the number of individual discharge cells can adjust the respective need.

Durch die Anordnung der Vorrichtung aus einzelnen Blöcken, die sich modulartig hintereinander schalten lassen, kann der jeweilige Zwischenraum je nach Erfordernis frei wählbar sein. Dadurch ergibt sich beispielsweise die Möglichkeit, zwischen einzelnen Stufen der Abgasbehandlung durch stille Entladungen zusätzliche Maßnahmen vorzunehmen, die den Reinigungsvorgang verbessern. Neben dem bereits erwähnten Einsatz von Filtern ist die Zugabe von Additiven, sowie chemische, mechanische, elektrische oder andere Maßnahmen zur Konzentrationserhöhung bzw. zur Trennung von bereits behandelten und noch nicht be handelten Molekülen des Abgases möglich. Daneben lassen sich die einzelnen Blöcke unabhängig voneinander betreiben, so daß beispielsweise in einem einzigen System Entladungen mit un terschiedlichen Charakteristiken hinsichtlich Frequenz und/oder Pulsformen der Entladungen simultan brennen können.By arranging the device from individual blocks, that can be connected in series like a module, the the respective space can be freely selected as required. This results in the possibility, for example, between stages of exhaust gas treatment through silent discharges take additional measures to complete the cleaning process improve. In addition to the use of filters already mentioned is the addition of additives, as well as chemical, mechanical, electrical or other measures to increase concentration or to separate already treated and not yet acted molecules of the exhaust gas possible. Besides that, operate the individual blocks independently of each other, so that for example in a single system discharges with un different characteristics with regard to frequency and / or Pulse shapes of the discharges can burn simultaneously.

Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung, daß durch die Integration der Elektroden im Isolationskörper ein mechanisch robuster Reaktor mit langzeitstabilen Betriebsbedingungen entsteht, was insbesondere für den praktischen Einsatz in Kraftfahrzeugen von Bedeutung ist. Es ist weiterhin möglich, eine Heizmöglichkeit vorzusehen, mit der die optimale Be triebstemperatur des Abgasreinigungselementes bei Inbetrieb nahme des Fahrzeuges sofort erreicht werden kann.It is particularly advantageous in the invention that Integration of the electrodes in the insulation body mechanically robust reactor with long-term stable operating conditions arises, which is especially for practical use in Motor vehicles is important. It is still possible to provide a heating facility with which the optimal loading operating temperature of the exhaust gas cleaning element when commissioning vehicle can be reached immediately.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbei spielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit weiteren Un teransprüchen. Es zeigen in jeweils schematischer DarstellungFurther details and advantages of the invention emerge from the following description of the figures of the embodiment play with the drawing in connection with other Un claims. They each show a schematic representation

Fig. 1 die Vorderansicht eines in einer geschlossenen Kammer angeordneten Abgasreinigungsmoduls, Fig. 1 is a front view of a arranged in a closed chamber exhaust gas cleaning module,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Reinigungsmodul gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows a section through the cleaning module of FIG. 1,

Fig. 3 eine alternative Anordnung zur Fig. 1, Fig. 3 shows an alternative arrangement to Fig. 1,

Fig. 4 eine besondere Anordnung der Elektroden bei einer Anordnung gemäß Fig. 1, die Fig. 4 shows a special arrangement of the electrodes in an arrangement according to FIG. 1, the

Fig. 5 bis 7 unterschiedliche Anordnungen von Elektroden in der Seitenansicht des Abgasmoduls gemäß Fig. 2, Fig. 5 to 7 different arrangements of electrodes in the side view of the exhaust module of Fig. 2,

Fig. 8 und 9 Anordnungen mit der Integration von Heiz elementen in die Elektroden und FIGS. 8 and 9 arrangements with the Integration of heating elements in the electrode, and

Fig. 10 eine Zusammenschaltung einer Anzahl von Modulen nach einem der Fig. 1 bis 9 zu einem kompletten Reak tor. Fig. 10 is an interconnection of a number of modules according to one of FIGS. 1 to 9 to a complete reactor.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical parts are given the same reference symbols in the figures Mistake.

In der Fig. 1 ist mit 1 die Umrandung einer Kammer bezeich net, die beispielhaft ein einzelnes Entladungsmodul 10 trägt. Die Kammer 1 ist innen mit einer Elektrodenabdeckung 2 ver sehen.In Fig. 1, 1 denotes the outline of a chamber which carries, for example, a single discharge module 10 . The chamber 1 is seen inside with an electrode cover 2 ver.

Das Entladungsmodul 10 besteht aus einem Grundkörper 15 aus dielektrischen Material, beispielsweise Teflon. In den Körper 15 aus dielektrischem Material sind im Abstand zeilen- bzw. spaltenförmig neben- und und übereinander Keramikrohre 11 eingebracht, beispielsweise fünf Zeilen mit je vier Keramik rohren 11, welche je einen Brennraum als Kanal umschließen.The discharge module 10 consists of a base body 15 made of dielectric material, for example Teflon. In the body 15 of dielectric material are spaced in rows or in columns placed side by side and one above the other and ceramic tubes 11, for example five lines each with four ceramic tubes 11 which each enclose a combustion chamber as a channel.

Zur Aktivierung von dielektrisch behinderten Entladungen in den einzelnen Brennräumen der Keramikrohre 11 sind im Dielek trikum 15 zwischen den einzelnen Zeilen Elektroden fest ein gebracht und zwar jeweils alternierend eine Elektrode 12 für niedriges Potential ("low") und eine Elektrode 13 für hohes Potential ("high"). Die einzelnen Elektroden 12 bzw. 13 sind jeweils in den Körper 15 aus dem dielektrischen Material integriert und haben jeweils an ihren außenstehenden Enden Leitungsanschlüsse für gemeinsame Stromzuführungen 16 bzw. 17.To activate dielectrically impeded discharges in the individual combustion chambers of the ceramic tubes 11 electrodes are permanently inserted in the dielectric 15 between the individual lines, in each case an electrode 12 for low potential ("low") and an electrode 13 for high potential ("high"). The individual electrodes 12 and 13 are each integrated into the body 15 made of the dielectric material and each have line connections at their outer ends for common power supply lines 16 and 17 .

Aus der Schnittdarstellung der Fig. 2 ergibt sich, daß die einzelnen Kanäle der Rohre 11 mit anderen Materialien als dem des Isolationskörpers 15 ausgekleidet sind, beispielsweise mit katalytisch wirksamer Keramik oder mit Metalloxid beschichtungen. Die Elektroden 12 und 13 haben beispielsweise runden Querschnitt und sind jeweils für einen gewissen Be reich längs des Brennraumes wirksam. Dadurch, daß die Elek troden 12 und 13 jeweils alternierend senkrecht von der Seite in den Körper eingeführt sind, ist eine gute Trennung der Potentiale gewährleistet. Auch bei den verwendeten Wechsel spannungen von beispielsweise 10 bis 20 kV ergibt sich somit keine Gefahr von Überschlägen an den Elektrodenanschlüssen außerhalb des Isolationskörpers. Die Elektroden 12, 13 selbst liegen bei Fig. 1 und 2 voll im Isolationskörper 15, wobei in diesem Fall im Brennraum eine beidseitig behinderte dielek trische Entladung innerhalb der Rohre 11 entsteht.From the sectional view of FIG. 2 it follows that the individual channels of the tubes 11 are lined with materials other than that of the insulating body 15 , for example with catalytically active ceramic or with metal oxide coatings. The electrodes 12 and 13 have, for example, a round cross section and are each effective for a certain extent along the combustion chamber. Characterized in that the electrodes 12 and 13 are alternately inserted vertically from the side into the body, a good separation of the potentials is ensured. Even with the AC voltages used, for example 10 to 20 kV, there is therefore no danger of flashovers at the electrode connections outside the insulation body. The electrodes 12 , 13 themselves are in Fig. 1 and 2 fully in the insulation body 15 , in which case a bilaterally disabled dielectric discharge within the tubes 11 is formed in the combustion chamber.

In Fig. 3 ist ein Entladungsmodul 30 gegenüber Fig. 1 durch Formgebung dahingehend abgewandelt, daß der Querschnitt des Brennraumes eine Langlochgeometrie hat. Der Querschnitt kann bei weiteren Ausführungsformen auch recht eckig oder sternför mig sein. Speziell durch letztere Geometrie ergibt sich eine vergrößerte Oberfläche des Brennraumes.In FIG. 3, a discharge module 30 is modified in comparison to FIG. 1 by shaping such that the cross section of the combustion chamber has an elongated hole geometry. The cross section can also be quite angular or star-shaped in other embodiments. The latter geometry in particular results in an increased surface area of the combustion chamber.

In Fig. 4 ist ein Entladungsmodul 40 mit Entladungskanal gegenüber den Fig. 1 und 3 in der Weise abgewandelt, daß jeweils eine von zwei gegenüberliegenden Elektroden 42, 43 unterschiedlicher Polarität unmittelbar in den Kanal 41 her einragt. Damit liegt eine einseitig behinderte dielektrische Entladung vor. Dabei kann insbesondere die freie Elektrode schneidenförmig ausgeführt sein, wodurch sich eine beacht liche Feldstärkeüberhöhung in diesem Bereich des Brennraumes ergibt. Dadurch kommt es zu einer besseren Energieeffizienz bei der Zersetzung der Schadstoffe, was bei der bereits er wähnten älteren DE 195 25 749 A1 bereits vorgeschlagen wurde.In FIG. 4, a discharge module 40 with a discharge channel is modified compared to FIGS. 1 and 3 in such a way that one of two electrodes 42 , 43 of different polarity opposite each other projects directly into the channel 41 . This results in a dielectric discharge that is impeded on one side. In particular, the free electrode can be designed in a cutting shape, which results in a considerable increase in field strength in this area of the combustion chamber. This leads to better energy efficiency in the decomposition of the pollutants, which has already been proposed in the older DE 195 25 749 A1 already mentioned.

Die Anordnung der Elektroden in Relation zum Entladungsraum dann unterschiedlich sein. Neben der symmetrischen Anordnung der Elektroden 12, 13 in Fig. 2 ist in Fig. 5 in bezug auf die Tiefe eines Modules 50 eine unsymmetrische Anordnung gleich ausgebildeter Elektroden 12, 13 vorgeschlagen. Bei einer solchen Anordnung können sich durch entsprechende Be schichtung des nachfolgenden Reaktionsraumes Vorteile für die Reaktion des die dielektrische Entladung durchlaufenen Ab gases mit dem Wandmaterial ergeben.The arrangement of the electrodes in relation to the discharge space can then be different. In addition to the symmetrical arrangement of the electrodes 12 , 13 in FIG. 2, an asymmetrical arrangement of electrodes 12 , 13 of the same design is proposed in FIG. 5 with respect to the depth of a module 50 . In such an arrangement, by appropriate coating of the subsequent reaction space, advantages for the reaction of the dielectric gas that has passed through the discharge can result with the wall material.

In alternativer Ausbildung können gemäß Fig. 6 in Richtung der Tiefenausdehnung eines Moduls 60 jeweils mehrere Elektro den 12, 12', 12'' bzw. 13, 13', 13'' vorhanden sein. Bei ge eigneten Modulen ist es möglich, daß das Abgas nach Durch laufen einer ersten dielektrisch behinderten Entladung einer definierten chemische Reaktion unterzogen wird und daß an schließend eine zweite und gegebenenfalls auch dritte Ent ladung erfolgt. Entsprechendes ergibt sich aus Fig. 7, bei dem in einem Modul 70 unterschiedliche Elektroden 72 und 73 jeweils als größere strukturierte Einheit ausgeführt sind und in vorgegebenem Abstand beispielsweise einzelne Schneiden 72a, b, c bzw. 73a, b, c bilden.In an alternative embodiment, several electrodes 12 , 12 ', 12 ''or 13 , 13 ', 13 '' can be provided in the direction of the depth extension of a module 60 , as shown in FIG. 6. With suitable modules it is possible that the exhaust gas is subjected to a defined chemical reaction after it has run through a first dielectric barrier discharge and that a second and possibly also third discharge then takes place. The corresponding results from FIG. 7, in which in a module 70 different electrodes 72 and 73 are each designed as a larger structured unit and, for example, form individual cutting edges 72 a, b, c or 73a, b, c at a predetermined distance.

Die Elektroden müssen nicht zwangsläufig aus massivem Mate rial bestehen. Sie können vielmehr auch als nach innen iso lierte Hohlkörper 82 bzw. 83 mit leitender Außenfläche gemäß Fig. 8 ausgebildet sein. In solche Hohlelektroden 82 und 83 lassen sich einzelne Heizelemente 84 einschieben, mit denen eine vorgegebene Betriebstemperatur des gesamten Abgasreini gungselementes eingestellbar ist.The electrodes do not necessarily have to consist of solid material. Rather, they can also be designed as inwardly insulated hollow bodies 82 and 83 with a conductive outer surface according to FIG. 8. In such hollow electrodes 82 and 83 , individual heating elements 84 can be inserted, with which a predetermined operating temperature of the entire exhaust gas cleaning element can be set.

In Fig. 9 ist eine Modulanordnung 90 mit Heizung derart aus gestaltet, daß die Elektroden 92 bzw. 93 gleichermaßen einer seits zur Speisung der Entladung und andererseits zur Heizung dienen. An die Elektroden 92 und 93 wird dazu von einem Wechselspannungsgenerator 95 die Entladungsspannung mit höherer Frequenz, beispielsweise 10 kHz, und zusätzlich eine Heizspannung mit davon abweichender Frequenz, beispielsweise Wechselspannung von 50 Hz oder insbesondere Gleichspannung von einem Gleichspannungsgenerator 96, angelegt. Eine uner wünschte Rückwirkung beider Spannungsquellen 95 und 96 auf einander kann dabei durch entsprechende Beschaltung mit Kondensatoren 97 und Drosseln 98 ausgeschlossen werden.In Fig. 9, a module arrangement 90 with a heater is designed in such a way that the electrodes 92 and 93 are used on the one hand to supply the discharge and on the other hand for heating. For this purpose, the discharge voltage with a higher frequency, for example 10 kHz, and additionally a heating voltage with a different frequency, for example AC voltage of 50 Hz or in particular DC voltage from a DC voltage generator 96 , are applied to the electrodes 92 and 93 by an AC voltage generator 95 . An undesired reaction of both voltage sources 95 and 96 to each other can be excluded by appropriate wiring with capacitors 97 and chokes 98 .

In Fig. 10 sind mehrere Module entsprechend den anhand der Fig. 1 bis 9 beschriebenen Modulen 10 bis 90 hinterein andergeschaltet. Beispielhaft sind rechteckige Module 10 in einem rechteckigen Strömungskanal aneinandergereiht und bilden einen kompletten Reaktor. Die Module lassen sich natürlich auch an andere Kanalgeometrien, insbesondere runde oder ovale Rohre, anpassen.In Fig. 10, several other modules are switched in accordance with those described with reference to FIGS. 1 to 9 modules 10 to 90 hinte pure. For example, rectangular modules 10 are strung together in a rectangular flow channel and form a complete reactor. The modules can of course also be adapted to other duct geometries, in particular round or oval pipes.

Außer dem Aneinanderreihen einzelner gleicher Module, bei spielsweise in Fig. 10 mehrerer Module 10 zu einer Gesamt anordnung, die elektrisch gemeinsam betrieben wird, lassen sich auch unterschiedliche Module, beispielsweise ein Modul 10 und ein Modul 40, miteinander kombinieren. In jedem Fall kann der jeweilige Zwischenraum nach dem vorliegenden Erfor dernis gewählt oder variiert werden. Insbesondere ergibt sich dabei die Möglichkeit, zwischen den einzelnen Modulen und diesbezüglichen einzelnen Stufen der Abgasbehandlung durch stille Entladungen zusätzliche Maßnahmen vorzusehen. In Fig. 10 ist beispielhaft zwischen zwei gleich aufgebauten Modulen 10 ein Filter 110 angeordnet.In addition to the stringing together of individual identical modules, for example several modules 10 in FIG. 10 to form an overall arrangement which is operated electrically together, different modules, for example a module 10 and a module 40 , can also be combined with one another. In any case, the respective space can be selected or varied according to the present requirement. In particular, there is the possibility of providing additional measures between the individual modules and the respective individual stages of exhaust gas treatment by means of silent discharges. In Fig. 10, a filter 110 is arranged, for example between two identically constructed modules 10.

Durch elektrisch unabhängiges Betreiben einzelner Module las sen sich in einem einzigen System Entladungen mit unter schiedlichen Charakteristiken, beispielsweise verschiedener Frequenzen oder Pulsformen, simultan miteinander kombinieren.Read through the electrically independent operation of individual modules discharge in a single system with under different characteristics, for example different ones Combine frequencies or pulse shapes simultaneously.

Claims

1.Device for the plasma-chemical decomposition and / or destruction of pollutants, in particular for the exhaust gas purification of internal combustion engines or other machines operated with fossil fuel, in which the pollutants pass as an exhaust gas stream through a path impinged with dielectrically impeded discharges in a reactor, with an electrode arrangement at least a first dielectrically coated electrode and a second electrode as a counterelectrode, between which, at a given distance, a high-voltage predefinable frequency can be applied to activate the discharges, characterized in that the reactor consists of at least one module ( 10 ,..., 90 ) with a plurality of parallel, spatially separated channels ( 11 , 41 ) in a dielectric body ( 15 ), the electrodes ( 12 , 13 ;..., 92 , 93 ) each group-wise for a plurality of channels ( 11 , 41 ) are summarized.

2. Device according to claim 1, characterized in that the dielectric body is formed by an insulating body ( 15 ) in which the electrodes ( 12 , 13 , ... 92 , 93 ) are firmly inserted.

3. Device according to claim 1, characterized in that a plurality of modules ( 10 ,..., 90 ) are arranged one behind the other.

4. The device according to claim 3, characterized in that differently constructed modules ( 10 ,..., 90 ) are connected in series.

5. Apparatus according to claim 3 or claim 4, characterized in that individual modules ( 10 ,..., 90 ) are arranged at a distance from one another and that between individual modules ( 10 ,..., 90 ) filters ( 110 ) are connected are.

6. The device according to claim 1, characterized in that the cross section of the channels ( 11 , 41 ) is round, rectangular or star-shaped or that the channels form an elongated hole in cross section.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the channels ( 11 , 41 ) are lined with a material promoting the decomposition of pollutants, with a catalytically active ceramic or with a metal oxide coating.

8. The device according to claim 1, characterized in that at least one of the electrodes (42) has a cutting-like structure and projects into the channels ( 41 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that means ( 84 ; 96 , 98 ) are provided for heating the insulation body.

10. The device according to claim 9, characterized in that the electrodes ( 92 , 93 ) equally form the heater.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in a module ( 60 ) of predetermined thickness with a certain number of channels, which are arranged symmetrically, a plurality of electrodes ( 12 , 12 ', 12 '', 13 , 13 ' , 13 '') are arranged one behind the other at a distance.