DE19534950A1 - Appts. for plasma-chemical decomposition and/or destruction of harmful materials - Google Patents

Abstract

Appts. for cleaning the exhaust of internal combustion engines and other machines using fossil fuels incorporates a reactor in which the exhaust stream passes through a section with dielectrically impeded discharge. The section is provided with at least one dielectrically coated electrode and a counter-electrode between which a high voltage of predeterminable frequency activation of discharge is applicable. The reactor consists of at least one module (10, 20, ..., 90) which has several parallel, spatially separated channels in a dielectric body. The electrodes of the module are combined in groups for several channels.

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 ("stillen") Entladungen beaufschlagte Strecke in einem Reaktor durchlaufen, mit einer Elektrodenanordnung aus wenig­ stens einer ersten dielektrisch beschichteten Elektrode und einer zweiten Elektrode als Gegenelektrode, zwischen denen bei vorgegebenem Abstand ("Schlagweite") 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 frequent ("silent") unloaded route in one Run through the reactor with an electrode arrangement made up of little at least a first dielectric coated electrode and a second electrode as a counter electrode, between which a high voltage at a given distance ("stroke distance") Predefinable frequency can be applied to activate discharges is.

Die direkte Abgasnachbehandlung in dielektrisch behinderten Gasentladungen, die auch als Barriereentladungen bezeichnet werden, ist ein vielversprechender Weg zum Bau von Schad­ stoffminderungselementen, welche eine Verminderung der Emis­ sion gesundheitsschädlicher Abgase erlauben. Dabei können die Abgase sowohl von stationären Anlagen, wie beispielsweise Kraftwerken, als auch von mobil betriebenen Verbrennungs­ kraftmaschinen, beispielsweise Ottomotoren, Dieselmotoren, Zweitaktmotoren, emittiert werden. Ein solches Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung ist aus der DE-A 42 31 581 vorbe­ kannt.Direct exhaust aftertreatment in dielectrically handicapped Gas discharges, also known as barrier discharges is a promising way to build harm reducing elements which reduce the emissions allow sion of harmful emissions. The Exhaust gases from both stationary plants, such as Power plants, as well as mobile combustion engines, for example gasoline engines, diesel engines, Two-stroke engines are emitted. Such a process and an associated device is from DE-A 42 31 581 knows.

Der Betrieb eines Abgasminderungselementes im Abgasstrang eines mobilen Fahrzeuges erfordert zusätzliche Leistung, wel­ che von der Kraftmaschine aufgebracht werden muß. Die zusätz­ lich benötigte Leistung führt zu einem zusätzlichen Kraft­ stoffverbrauch. Operation of an exhaust gas reduction element in the exhaust line a mobile vehicle requires additional power, wel che must be applied by the engine. The additional The required power leads to an additional power fabric 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 NO haben. Die Nachbehandlung dieses NO-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 NO emissions to have. The aftertreatment of this NO portion must therefore 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-A 43 17 964 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 lokalen unterschiedlichen Schlagwei­ ten bilden.From DE-A 43 17 964 is a device for known plasma chemical processing of pollutants when a pollutant flow passes through the bar 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 local different headers form.

Aus der älteren, nichtvorveröffentlichten deutschen Patent­ anmeldung 19 525 749.9 ist schließlich eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorbekannt, bei der der Reaktor zum Betreiben der Entladung in einer solchen räumlichen Struktur, bei der das Gesamtreaktorvolumen sich wiederholend in Ent­ ladungszonen einerseits und in entladungsfreie Zonen anderer­ seits unterteilt ist, Mittel zu sich in Flußrichtung des Ab­ gasstromes wiederholenden Feldüberhöhung im Bereich der Ent­ ladungszonen aufweist. Damit soll der Wirkungsgrad der Ent­ ladung verbessert und insbesondere die Möglichkeit der Kombi­ nation mit chemischen Reaktionen an der Oberfläche der Struk­ turen, beispielsweise katalytischer Art, eröffnet werden.From the older, unpublished German patent registration 19 525 749.9 is a device of the previously mentioned type, in which the reactor to Operating the discharge in such a spatial structure, where the total reactor volume is repeated in Ent charge zones on the one hand and in discharge-free zones on the other is divided, means towards themselves in the flow direction of the Ab repetitive gas flow repetitive field increase in the area of Ent has charge zones. The efficiency of the Ent  charge improved and in particular the possibility of the station wagon nation with chemical reactions on the surface of the structure structures, for example of a catalytic nature, can be opened.

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 od. dgl. anordenbar sind. Wesentlich ist aber, daß die Elektroden jeweils mechanisch fest in den Isolations­ körper 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 or the like can be arranged. But it is essential that the electrodes are mechanically firmly 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 nicht katalytische 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 in terms of frequency and / or can simultaneously burn pulse shapes of the discharges.

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, Fig. 4 shows a special arrangement of the electrodes in an arrangement according to FIG. 1,

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 Figur ist mit 1 die Umrandung einer Kammer bezeichnet, die beispielhaft ein einzelnes Entladungsmodul 10 trägt. Die Kammer 1 ist innen mit einer Elektrodenabdeckung 2 versehen.In the figure, 1 denotes the border of a chamber which carries an individual discharge module 10 by way of example. The chamber 1 is provided with an electrode cover 2 on the inside.

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 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.

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 aus dem dielektrischen Material inte­ griert und haben jeweils an ihren außenstehenden Enden Lei­ tungsanschlüsse 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 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 anderem Materialien als dem des Isolationskörpers 10 ausgekleidet sind, beispielsweise mit katalytisch wirksamer Keramik, mit Metalloxidbeschichtun­ gen od. dgl. 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 10 , for example with catalytically active ceramic, with metal oxide coatings or the like. The electrodes 12 and 13 have, for example, a round cross section and are each effective for a certain loading range 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 rechteckig 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 rectangular or stern-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 Patentanmeldung 19 525 749.9 bereits vorge­ schlagen 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 was already suggested in the earlier patent application 19 525 749.9, which he already mentioned.

Die Anordnung der Elektroden in Relation zum Entladungsraum kann 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 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. Es ist da­ bei denkbar, daß die Module des Abgases nach Durchlaufen einer ersten dielektrisch behinderten Entladung eine defi­ nierte chemische Reaktion durchlaufen und daß anschließend eine zweite und gegebenenfalls auch dritte Entladung 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 vorge­ gebenem Abstand beispielsweise einzelne Schneiden 72a, b, c bzw. 73a, b, c bilden.In an alternative embodiment, according to FIG. 6, in the direction of the depth extension of a module 60, a plurality of electrons 12 , 12 ', 12 ''and 13 , 13 ', 13 '' may be present. It is conceivable that the modules of the exhaust gas undergo a defined chemical reaction after passing 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 form, for example, individual cutting edges 72 a, b, c and 73 a, 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 anhand den vorstehenden Fig. 1 bis 9 beschriebenen Modulen 10 bis 90 hintereinander­ geschaltet. 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 modules based on the foregoing Fig. 1 are connected to 9 described modules 10 to 90 in succession. 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 mehrere 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 da­ mit den Stufen der Abgasbehandlung durch stille Entladungen zusätzliche Maßnahmen vorzusehen. In Fig. 10 ist beispiel­ haft ein Filter 110 zwischen zwei Module 10 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 since with the stages of exhaust gas treatment through silent discharges. In Fig. 10, a filter 110 is arranged as an example between two 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 (15)

1. Vorrichtung zur plasmachemischen Zersetzung und/oder Ver­ nichtung von Schadstoffen, insbesondere zur Abgasreinigung von Verbrennungsmotoren oder anderer mit fossilem Treibstoff betriebenen Maschinen, bei der die Schadstoffe als Abgasstrom eine mit dielektrisch behinderten ("stillen") Entladungen be­ aufschlagte 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 ("Schlagweite") eine Hochspannung vorgebbarer Frequenzakti­ vierung der Entladungen anlegbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Reaktor ( ) aus wenig­ stens einem Modul (10, 30 . . . 90) mit einer Vielzahl paral­ leler, räumlich voneinander getrennter Kanäle (11, 31, . . . ) in einem dielektrischen Körper (15) besteht, wobei die Elektroden (12, 13, . . ., 92, 93) jeweils gruppenweise für mehrere Kanäle (11, 31, . . ., 91) zusammengefaßt sind.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 as exhaust gas flow pass through a stretch impinged with dielectric ("silent") discharges in a reactor , With an electrode arrangement of at least a first dielectrically coated electrode and a second electrode as a counterelectrode, between which a high voltage predeterminable frequency activation of the discharges can be applied at a predetermined distance (“striking distance”), characterized in that the reactor () consists of little a module ( 10 , 30 ... 90 ) with a plurality of parallel, spatially separate channels ( 11 , 31 ,...) in a dielectric body ( 15 ), the electrodes ( 12 , 13 ,... , 92 , 93 ) grouped together for several channels ( 11 , 31 , ... , 91 ) are. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der dielektrische Körper durch einen Isolationskörper (15) ausgebildet ist, in denen die Elektroden (12, 13) fest eingebracht sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the dielectric body is formed by an insulation body ( 15 ) in which the electrodes ( 12 , 13 ) are firmly inserted. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein einzelnes Modul (10, 30, . . . 90) eine standardmäßig vorgegebene Dicke aufweist.3. Device according to claim 1, characterized in that a single module ( 10 , 30 , ... 90 ) has a standard predetermined thickness. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Module (10, 30, . . . 90) hintereinander schaltbar, vorzugsweise einzelne Module (10) unmittelbar hintereinander angeordnet sind.4. The device according to claim 3, characterized in that a plurality of modules ( 10 , 30 ,... 90 ) can be connected in series, preferably individual modules ( 10 ) are arranged directly in series. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einzelne Module (10, 30, . . . 90) mit Abstand hintereinander angeordnet sind und daß zwischen die Module Filter angeordnet sind.5. The device according to claim 3, characterized in that individual modules ( 10 , 30 , ... 90 ) are arranged at a distance one behind the other and that filters are arranged between the modules. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Elektroden (11, 12) mechanisch fest im Isolationskörper (15) integriert sind.6. The device according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 11 , 12 ) are mechanically firmly integrated in the insulation body ( 15 ). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Beheizung der Isolationskörper (84; 96, 98) vorhanden sind.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that means for heating the insulation body ( 84 ; 96 , 98 ) are present. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt der Kanäle (11, 31, . . . 91) eine geometrisch vorgegebene Kontur, bei­ spielsweise rund oder rechteckig, hat.8. The device according to claim 1, characterized in that the cross section of the channels ( 11 , 31 , ... 91 ) has a geometrically predetermined contour, for example, round or rectangular. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt der Kanäle sternförmig ist.9. The device according to claim 8, characterized ge indicates that the cross section of the channels is star-shaped. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanäle im Querschnitt ein Langloch (31) bilden.10. The device according to claim 8, characterized in that the channels in cross section form an elongated hole ( 31 ). 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11, 31, . . . 91) mit einem die Schadstoffzersetzung fördernden Material, insbesondere mit einer katalytisch wirksamen Keramik, mit einer Metalloxidbeschichtung oder ähnlichem ausgekleidet sind.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the channels ( 11 , 31 , ... 91 ) are lined with a material which promotes the decomposition of pollutants, in particular with a catalytically active ceramic, with a metal oxide coating or the like. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens eine der Elek­ troden (12, 13, . . .) eine schneidenförmige Struktur hat. 12. The apparatus according to claim 1, characterized in that at least one of the electrodes ( 12 , 13 ,...) Has a blade-shaped structure. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Elektroden (92, 93) gleichermaßen die Heizung bilden.13. The apparatus according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 92 , 93 ) equally form the heater. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Modul (60) vorgegebener Dicke mit einer bestimmten Anzahl von Kanälen, welche symmetrisch angeordnet sind, mehrere Elektro­ den (12, 12′, 12′′, 13, 13′, 13′′) hintereinander angeordnet sind.14. 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. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleiche oder unterschiedlich aufgebaute Module (10, 30, . . ., 90) ein komplettes Abgasreinigungselement bilden.15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the same or differently constructed modules ( 10 , 30 ,..., 90 ) form a complete exhaust gas cleaning element.