DE102005049274A1

DE102005049274A1 - Verfahren zur Behandlung eines Prozessgutes mit großflächigem Plasma

Info

Publication number: DE102005049274A1
Application number: DE102005049274A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. Figalist; Werner Dr. Hartmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2006-12-28
Also published as: ES2325221T3; ATE432383T1; DE502006003819D1; EP1891265B9; WO2006134075A1; EP1891265B1; EP1891265A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Prozessgutes, wobei das Prozessgut mit, vorzugsweise nicht-thermischem, großflächigem Plasma, vorzugsweise bei mindestens Atmosphärendruck, in Kontakt gebracht, das Plasma in unmittelbarer Nähe zu dem Prozessgut erzeugt oder in dem Prozessgut oder in unmittelbarer Umgebung eine Gasentladung, insbesondere eine Koronaentladung, vorzugsweise bei mindestens Atmosphärendruck, erzeugt wird. Um die Behandlung des Prozessgutes mit Plasma zu verbessern und die Effektivität zu steigern, werden zur Erzeugung des Plasmas bzw. Gasentladung zwischen Elektroden (43, 44) Hochspannungsimpulse (66, 67) mit einer Dauer (62) von weniger als 10 µs erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Prozessgutes, wobei das Prozessgut mit, vorzugsweise nichtthermischem, großflächigem Plasma, vorzugsweise bei mindestens Atmosphärendruck, in Kontakt gebracht, das Plasma in unmittelbarer Nähe zu dem Prozessgut erzeugt oder in dem Prozessgut oder in unmittelbarer Umgebung eine Gasentladung, insbesondere eine Koronaentladung, vorzugsweise bei mindestens Atmosphärendruck, erzeugt wird.
Die Behandlung von Prozessgütern zieht meist auf eine Veränderung einer molekularen Struktur des Prozessgutes, insbesondere seiner Oberfläche, ab. Beispielsweise müssen in der Papierindustrie oder in der Textilindustrie Prozessgüter, z.B. ganze Papierbahnen oder ganze Textilbahnen, durch Applizieren mit bestimmten Substanzen behandelt werden. Am Beispiel von Papier werden dadurch folgende Effekte erzielt:

– Beseitigung von, "farbigen" Molekülgruppen, dadurch wird eine Aufhellung des Papiers zumindest im Oberflächenbereich erzielt,
– Erhöhung der Absorptionsfähigkeit für eine Druckfarbe,
– Erhöhung der Festigkeit des Papiers.

Bei Textilien und Kunststoffen wird die Behandlung von Oberflächen bereits mit nichtthermischen, "kalten" Plasmen technisch durchgeführt, um durch eine Oberflächenfunktionalisierung die Färbbarkeit und/oder die Bedruckbarkeit zu verbessern oder auch bestimmte andere Eigenschaften wie beispielsweise Flammschutz, Wasserabweisung oder Wasseranziehung gezielt zu steuern.

Aus DE 198 36 669 A1 ist ein Verfahren zur Oberflächen-Vorbehandlung von Papier oder Karton mit Plasma bekannt.

Aus WO 2004/101891 A1 ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Papier und verbundenen Fasern mit Plasma bekannt.

Behandlungsverfahren, wie sie beispielsweise in der Papierindustrie zur Beherrschung der heute sehr hohen Prozessgeschwindigkeiten nötig sind, sind bisher nicht bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Behandlungsergebnis, welches durch die Behandlung eines Prozessgutes mit Plasma erzielt wird, zu verbessern und/oder die Effektivität der Plasmaerzeugung zu steigern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Gasentladung zwischen Elektroden Hochspannungsimpulse mit einer Dauer von weniger als 10 μs erzeugt werden. Die Verwendung von derartig kurzen Hochspannungs-Einzelimpulsen hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wogegen die Verwendung von Radiofrequenz-(RF) oder Mikrowellenimpulsen oder Hochspannungs-Einzelimpulsen mit mehr als 10 μs Dauer weit weniger effizient ist. Um eine gute Energieeffizienz der Erzeugung von Plasma und dessen positive Effekte, sowohl in Gasen als auch in Flüssigkeiten, zu erhalten, wird daher vorzugsweise, mit sehr kurzen Hochspannungsimpulsen gearbeitet. Die Pulsdauer sollte deutlich kürzer sein, als es einer Aufbauzeit der vollständigen Durchschlagszeit im jeweiligen Medium entspricht.

Gemäß der Erfindung wird im Gegensatz zur bekannten Vorgehensweise bei Textilien und Kunststoffen nicht mit einem Niederdruckplasmareaktor gearbeitet, was wegen der nötigen Vakuumerzeugung sehr aufwendig ist, sondern es wird Atmosphärendruck appliziert.

Vorzugsweise ist das Prozessgut ein unverwobener Faserstoff in einer Suspension, insbesondere Fasern oder Pulpe, ein herzustellendes Papier, ein herzustellender Karton, eine herzustellende Pappe, deren Ausgangsmaterialien zur Herstellung, und/oder deren Zwischenprodukte während der Herstellung, insbesondere ein feuchtes oder trockenes und/oder ungepresstes Blatt.

Vorzugsweise wird das Plasma in einem Abstand von kleiner als 20 cm, vorzugsweise kleiner als 10 cm, vorzugsweise kleiner als 5 cm, von dem Prozessgut erzeugt. Um ein gutes Behandlungsergebnis, beispielsweise ein Bleichen einer Papierbahn, zu erzielen ist es von Vorteil, das Plasma in der unmittelbaren Umgebung des Prozessgutes zu erzeugen.

Zweckmäßig ist, dass das Prozessgut beidseitig mit dem Plasma in Kontakt gebracht bzw. mittels der Gasentladung behandelt wird. Die beidseitige Behandlung des Prozessgutes mit Plasma ermöglicht eine hohe Behandlungseffizienz und eine vorzugsweise hohe Eindringtiefe von beispielsweise aggressiven Trägerstoffen in das Prozessgut.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, dass das Plasma bzw. die Gasentladung zum Bleichen des Prozessgutes, insbesondere in einem Kocher, in einem Bleichbehältnis oder in einer Leitung, verwendet wird. Wird das Verfahren beispielsweise innerhalb eines Verbindungselementes oder einer Zuleitung, welche für den Transport des Prozessgutes hergerichtet ist, angewendet, so kann das Verfahren zur Behandlung des Prozessgutes auf vorteilhafter Weise während des Transportes des Prozessgutes bereits angewendet werden und somit wird eine Prozesszeit weiter verkürzt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Prozessgut mit zumindest einer Elektrode zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Gasentladung in Kontakt gebracht.

Zweckmäßigerweise wird das Verfahren auf verschiedene Arten bzw. Zustände von Prozessgütern angewendet. Bei einer bevorzugten Anwendung liegt der Gehalt an Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser, in dem Prozessgut im Bereich zwischen 40% und 99,9%, vorzugsweise im Bereich zwischen 80% und 98% und insbesondere im Bereich zwischen 85% und 98%. Mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb einer Trägerflüssigkeit können auf vorteilhafte Weise chemische Reaktionen, welche das Behandlungsergebnis hervorrufen, besonders effizient erzeugt werden.

Vorzugsweise werden im Plasma oder mittels der Gasentladung Radikale erzeugt, die auf das Prozessgut einwirken. Diese Radikale bewirken eine chemische Reaktion, beispielsweise mit einer bleichenden Wirkung, welche zur Erreichung des Behandlungsziels den Behandlungsprozess effektiv unterstützen.

Mit besonderem Vorteil werden für verschiedene Zustände des Prozessgutes in einem Papier-, Karton- oder Pappe-Herstellungsprozess, insbesondere an unterschiedlichen Prozessstufen, Radikale unterschiedlicher Art oder Zusammensetzung verwendet.

Besonders bevorzugt und zweckmäßig ist es, dass das Prozessgut innerhalb einer Prozessstufe in einem Papier- oder Karton-Herstellungsprozess, Radikalen unterschiedlicher Art oder Zusammensetzung ausgesetzt wird, vorzugsweise zeitlich nacheinander folgend. Mit Vorteil wird so ein optimales Behandlungsergebnis Schritt für Schritt erzielt.

Zweckmäßig ist es, dass als Radikale Ozon, Wasserstoffperoxid, Hydroxyl, HO₂ und/oder HO₂ ^– erzeugt werden.

Auf vorteilhafte Weise wird beim Bleichen des Prozessgutes das Plasma oder die Gasentladung derart appliziert, dass als Radikale vermehrt Ozon und/oder Wasserstoffperoxyd gebildet werden.

Ausgehend von der Verwendung unterschiedlicher Art oder Zusammensetzung von Radikalen an unterschiedlichen Prozessstufen, ist es vorteilhaft, dass beim Sieben und/oder am flächig verteilten Prozessgut das Plasma oder die Gasentladung derart appliziert wird, dass als Radikale vermehrt Hydroxyl, HO₂ und/oder HO₂ ^– gebildet wird.

Auf vorteilhafte Weise wird eine Erzeugungsrate der Radikale und/oder die Zusammensetzung der erzeugten Radikale durch Beeinflussung einer Amplitude, einer Impulsdauer und/oder einer Impulswiederholrate der Hochspannungsimpulse gesteuert. Da neben der Art und Zusammensetzung der Radikale auch die Konzentration der Radikale durch einen elektrischen Prozess erzeugt wird und damit in Echtzeit sehr gut steuerbar ist, ist ein solches Verfahren sehr wirtschaftlich und kann innerhalb kürzester Zeit für unterschiedliche Behandlungsergebnisse nachgeregelt werden, z.B. im Kontext mit selbst lernfähigen Algorithmen.

Zweckmäßig ist, dass zur Steuerung und Regelung der Erzeugungsrate und/oder der Art der erzeugten Radikale eine Konzentration der erzeugten Radikale gemessen wird. In einem vorzugsweise für die Plasmaerzeugung verwendeten Regelverfahren oder Regelkreis wird die Konzentration der Radikale als Istwert genutzt.

Eine weitere Steigerung der gezielten Einflussnahme wird dadurch erreicht, dass zur Steuerung und Regelung der Erzeugungsrate oder der Zusammensetzung der erzeugten Radikale eine Eigenschaft der Suspension, vorzugsweise eine Qualitätseigenschaft, insbesondere dessen Opazität, Glanz, Weiße, Fluoreszenz oder Farbpunkt, gemessen wird. Anhand der Ergebnisse der Messung der Qualitätseigenschaften erhält man eine Rückmeldung, welche es gestattet den Behandlungsprozess optimal zu steuern.

Zweckmäßiger Weise wird bevorzugt die Konzentration bzw. die Eigenschaft "online" zu gemessen. Dies ist im Hinblick auf ein automatisiertes Verfahren, vorzugsweise mit Automatisierungskomponenten und Sensoren, besonders vorteilhaft, da die Reaktion auf eine sich verändernde Qualitätseigenschaft quasi zeitgleich erfolgt.

Zweckmäßiger Weise wird zur Regelung die Amplitude der Hochspannungsimpulse bei konstanter Wiederholrate verändert.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird zur Regelung die Wiederholrate der Hochspannungsimpulse bei konstanter Amplitude verändert.

Eine weitere Steigerung des Behandlungsergebnisses wird dadurch erreicht, dass das Prozessgut, vorzugsweise zum Bleichen, im plasmabeaufschlagten Bereich mit Sauerstoff angereichert wird.

Liegt das Prozessgut als Suspension oder Pulpe oder als Faserbrei vor, so ist es besonders vorteilhaft im Hinblick auf das Behandlungsergebnis, dass, vorzugsweise zum Bleichen, eine Hochspannungs-Impulsdauer von weniger als 100 ns verwendet wird. Sind beispielsweise die Elektroden einer Bleichvorrichtung komplett im Inneren der Suspension angeordnet, ist es aufgrund der hohen Leitfähigkeit der Suspension sehr vorteilhaft mit kleinen Hochspannungs-Impulsdauern zu arbeiten. Je höher die Leitfähigkeit, beispielsweise der Suspension, desto mehr können „ohmsche Verluste" bei zu langen Impulsdauern auftreten.

Weiterhin ist es im Sinne eines optimalen Behandlungsergebnisses zweckmäßig, dass flächig verteiltes Prozessgut, insbesondere beim Sieben, im plasmabeaufschlagten Bereich von einer mit Wasserdampf angereicherten Atmosphäre umgeben wird.

Vorzugsweise wird für flächig verteiltes Prozessgut, insbesondere Pulpe oder Faserbrei oder sich bildendes oder gebildetes, noch ungepresstes Blatt, insbesondere beim Sieben, eine Hochspannungsimpulsdauer von 100 ns bis 1 μs verwendet. Wie bereits erwähnt kommt es bei Suspensionen mit hoher Leitfähigkeit zu „ohmschen"-Verlusten; es ist daher von Vorteil Impulse mit einen geringen Impulsdauer und einer hohen Flankensteilheit zu verwenden.

Vorzugsweise für Suspensionen mit extrem hoher Leitfähigkeit ist es zweckmäßig, dass Hochspannungsimpulse mit einer Dauer von weniger als 3 μs, vorzugsweise von weniger als 1 μs, vorzugsweise von weniger als 500 ns, angewendet werden. Die Verwendung kurzer Impulse hat zum einen den Vorteil, dass der größte Anteil der Impulsenergie nicht als ohmscher Anteil in Wärme umgewandelt wird und zum anderen eine Streamerentladung mit effizienter Radikalenerzeugung generiert wird.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, dass für flächig verteiltes Prozessgut, insbesondere für Pulpe oder Faserbrei oder sich bildendes oder gebildetes, noch ungepresstes Blatt, insbesondere beim Sieben, die Amplitude entsprechend mindestens dem zweifachen Wert, vorzugsweise mindestens dem dreifachen Wert, einer Korona-Einsatzspannung an die Elektroden angelegt wird.

Zweckmäßig ist außerdem, dass zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Korona-Entladung eine Gleichspannungs-Korona-Entladung erzeugt wird und der Gleichspannungs-Korona-Entladung die Hochspannungsimpulse überlagert werden. Die Überlagerung der Hochspannungsimpulse mit einer Gleichspannung hat den besonderen Vorteil, dass die energiereichen Hochspannungsimpulse bereits von einem sehr hohen Energieniveau starten können.

Bevorzugt ist ferner, dass eine Impulswiederholrate zwischen 10 Hz und 5 kHz, insbesondere aus dem Bereich von 10 Hz bis 10 kHz, verwendet wird.

Für die bereits erwähnte Automatisierung des Verfahrens ist es vorteilhaft, dass die Leistungseinkopplung elektrischer Energie in das Plasma vorwiegend über die Regelung von Amplitude, Impulsdauer, und Impulswiederholrate der überlagerten Hochspannungsimpulse gesteuert wird.

In einer bevorzugten Anwendung des Verfahrens wird ein homogenes, großvolumiges Plasma mit hoher Leistungsdichte erzeugt, ohne dass es zu Plasmaeinschnürungen oder Durchschlä gen kommt. Durch die Erzeugung eines "stabilen" Plasmas kann die Erzeugungsrate hoch und konstant gehalten werden, kommt es hingegen zu Plasmaeinschnürungen oder Durchschlägen so sinkt die Erzeugungsrate wieder.

Zweckmäßig ist es auch, falls eine DC-Spannung von solcher Höhe eingesetzt wird, dass im Plasma in Verbindung mit überlagerten Hochspannungsimpulsen eine stabile DC-Korona-Entladung gebildet wird.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die eingesetzte Gesamtamplitude (DC-Spannung + Impulsamplitude) über der statischen Durchbruchspannung der Elektrodenanordnung liegt.

Weiterhin entspricht vorzugsweise die eingesetzte Gesamtamplitude dem zwei- bis fünffachen der statischen Durchbruchspannung der Elektrodenanordnung.

Besonders zweckmäßig ist, falls die Amplitude der Hochspannungsimpulse zwischen 10% und 1000% der eingesetzten DC-Spannung beträgt.

Für eine gleichmäßige Verteilung des Plasmas auf dem Prozessgut ist es zweckmäßig, dass eine Gasströmung senkrecht zu der Elektrodenanordnung erzeugt wird.

Alternativ ist es möglich, dass eine Gasströmung parallel zu der Elektrodenanordnung erzeugt wird.

Bevorzugte, jedoch keinesfalls einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt, und gewisse Merkmale sind nur schematisiert dargestellt. Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigt die
1 eine schematische Darstellung einer Papierherstellungsanlage mit einer Siebvorrichtung, einer Pressenvorrichtung und einer Veredelungs- und/oder Trockenanlage,
2 eine Bleichvorrichtung,
3 eine Darstellung (Schnitt) einer Anordnung zur Erzeugung von Radikalen in Koronaplasmen in Pulpe oder Luft: Parallelplatten- oder Rohranordnung mit Draht, dem eine gepulste Hochspannung überlagert wird,
4 eine Prinzipdarstellung von Impulsen zur Erzeugung von Radikalen in Koronaentladungen in Luft oder wässrigen Medien bei Einsatz kurzer (typisch < 1 μs) Hochspannungsimpulse mit hoher Impulswiederholrate,
5 bis 10 Elektrodenanordnungen und Elektrodensysteme zur Erzeugung von Koronaentladungen Platte-Platte-, Platte-Draht-Platte-, koaxiale Draht-Rohr-, Spitze-Platte-, Mehrfachspitzen-Platte-, Gitter-Platte (Rohr)-, Gitter-Gitter-Anordnungen,
11 eine hybride Entladung, wobei sich eine Elektrode vollständig oberhalb des Mediums auf dem Sieb befindet, wogegen die zweite Elektrode durch das Sieb selbst gebildet wird,
12 eine Platten- oder Gitteranordnung mit gekrümmten Oberflächen zur Anpassung an Gefäßwände bzw. Nutzung derselben als Elektrode, konzentrische Elektroden in Rohrform zur Nutzung der vorhandenen Verrohrung oder Türme für die Pulpe als Reaktorgefäß,
13 eine gepulste Entladung im oberflächennahen Gasraum über Stoffauflauf auf dem Sieb mit Vielfachdraht Platte-Anordnung, und
14 ein gepulstes Koronaentladungssystem mit koaxialem Draht-Rohr, mit eingeperlten, feinstverteilten Gasblasen, so dass im Entladungsbereich feinste Gasperlen vorhanden sind und eine Streamerbildung vorwiegend in den Gasblasen abläuft.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer komplexen Papierherstellungsanlage 1, wie sie in heutigen Papierfabriken eingesetzt wird. Deren Konstruktion und die Kombination unterschiedlicher Aggregate werden von der Art der zu erzeugenden Papier-, Karton- und Pappesorten sowie der eingesetzten Rohstoffe bestimmt. Die Papierherstellungsanlage 1 hat eine räumliche Ausdehnung von ungefähr 10 m in der Breite und ungefähr 120 m in der Länge. Pro Minute produziert die Papierherstellungsanlage bis zu 1400 m Papier 27. Es dauert nur wenige Sekunden vom ersten Auftreffen der Suspension oder der Pulpe 39 auf die Siebvorrichtung 9 bis zum fertigen Papier 27, welches letztendlich in einer Aufrollung 15 aufgerollt wird. Im Verhältnis 1 : 100 mit Wasser verdünnt, werden die Faserstoffe 30 (siehe 2) zusammen mit Hilfsstoffen auf die Siebvorrichtung 9 mit dem Sieb 10 aufgebracht. Die Fasern lagern sich auf dem Sieb 10 neben- und aufeinander ab. Das Siebwasser 23 kann mittels mehrerer Saugkammerbereiche 24 abfließen oder abgesaugt werden. Auf diese Weise entsteht ein gleichmäßiger Faserverbund, der durch mechanischen Druck in einer Pressenvorrichtung 11 und mit Hilfe von Dampfwärme weiter entwässert wird. Der gesamte Papierherstellungsprozess unterteilt sich dabei im Wesentlichen in die Bereiche Stoffaufbereitung, Papiermaschine, Veredelung und Ausrüstung.
Altpapier und in der Regel auch Zellstoff erreichen eine Papierfabrik in trockener Form, während Holzstoff normalerweise im gleichen Werk erzeugt und als Faser-/Wasser-Mischung, also einer+ Suspension aus unverwobenen Faserstoffen, in die Stoffzentrale 3 gepumpt werden. Altpapier und Zellstoff 30 (siehe 2) werden ebenfalls unter Zugabe von Wasser in einem Fasertrog 35 (2) aufgelöst. Papierfremde Bestandteile werden über verschiedene Sortieraggregate ausgeschleust (hier nicht dargestellt). In der Stoffzentrale 3 erfolgt je nach gewünschter Papiersorte die Mischung der verschiedenen Rohstoffe. Hier werden auch Füll- und Hilfsstoffe zugegeben, die der Verbesserung der Papierqualität und der Erhöhung der Produktivität dienen.
Der Stoffauflauf 7 der Papierherstellungsanlage 1 verteilt die Faserstoff-Suspension gleichmäßig über die gesamte Sieb breite. Am Ende der Siebvorrichtung 9 enthält die Papierbahn 27 noch immer ca. 80% Wasser.
Ein weiterer Entwässerungsprozess erfolgt durch mechanischen Druck in der Pressenvorrichtung 11. Dabei wird die Papierbahn 27 mittels eines saugfähigen endlosen Filztuches zwischen Walzen aus Stahl, Granit oder Hartgummi hindurchgeführt und dadurch entwässert. Das durch den Saugkammerbereich 24 aufgenommene Siebwasser 23 wird zu einem Teil zu einem Sortierer 5 zugeführt und zu einem anderen Teil zu einem Stofffänger 17 zurückgeführt. An die Pressenvorrichtung 11 schließt sich eine Trocknungsanlage 13 an. Das verbleibende Restwasser wird in der Trocknungsanlage 13 verdampft. Slalomartig durchläuft die Papierbahn 27 mehrere dampfbeheizte Trockenzylinder. Am Ende hat das Papier 27 eine Restfeuchte von wenigen Prozent. Der in der Trocknungsanlage 13 entstandene Wasserdampf wird abgesaugt und in eine nicht dargestellte Wärmerückgewinnungsanlage geführt.
Für eine Behandlung der Fasersuspension 39 als Prozessgut nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind bei einem ersten Ausführungsbeispiel zwischen dem Stoffauflauf 7 und dem Anfangsbereich der Siebvorrichtung 9 eine erste Elektrode 43 unter der Siebvorrichtung 9 und eine zweite Elektrode 44 über der Siebvorrichtung 9 angeordnet. Die Elektroden 43 und 44 sind derart angeordnet, dass die flächig verteilte Faser-Suspension 39 zwischen ihnen verläuft. Damit zur Behandlung der Faser-Suspension 39 ein großflächiges Plasma unter Atmosphärendruck in unmittelbarer Nähe zu der Faser-Suspension 39 erzeugt werden kann, sind die Elektroden 43 und 44 mit einem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Mit Hilfe dieses Hochspannungsimpulsgenerators 46 wird zwischen den Elektroden 43 und 44 ein großvolumiges Plasma mit einem großen Querschnitt und mit hoher Leistungsdichte hergestellt. Hierbei ist eine Plasmadichte homogen über den Behandlungsbereich, welcher durch die Elektroden 43 und 44 abgedeckt wird, verteilt. Erfindungsgemäß wird dieses großvolumige Plasma mit hoher Leistungsdichte dadurch erzeugt, dass einer DC-Korona- Entladung intensive, kurz andauernde Hochspannungsimpulse mit einer hohen Impulswiederholrate von 1 kHz überlagert werden. Bei dieser Betriebsweise wird ein äußerst homogenes, großvolumiges Plasma mit einer hohen Leistungsdichte erzeugt, ohne dass es zu den bei DC-Korona-Entladungen bekannten Plasmaeinschnürungen kommt.
Um die Behandlungswirkung, welche das kalte großflächige Plasma auf die Faser-Suspension ausübt, zu unterstützen, wird gegebenenfalls mittels eines Gasverteilers 81 über eine Gasleitung 80 Sauerstoff mit Argon als Trägergas in den Behandlungsraum zwischen die Elektroden 43 und 44 eingeleitet. Mit Hilfe des Sauerstoff-Argon-Gemisches werden besonders vorteilhaft Hydroxyl-Radikale erzeugt. Hydroxyl-Radikale sind besonders aggressiv und oxidierend, dadurch wird an dem nur wenige Sekunden im Behandlungsbereich zwischen den Elektroden 43 und 44 verweilenden Prozessgut eine bleichende Wirkung erzielt.
In 1 ist auch noch ein zweites Ausführungsbeispiel der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt:
Analog zu dem zuvor beschriebenen wird mit einem Elektrodensystem 47, 48 in der Pressenvorrichtung 11 ein großflächiges Plasma zur Behandlung der Papierbahn 27 erzeugt, die hier das Prozessgut darstellt. Die erste Elektrode 47 in der Pressenvorrichtung 11 ist als eine halbrunde Gitterelektrode ausgeführt. Durch die halbrunde Ausgestaltung der Elektrode 47 kann sie dem Papierbahnverlauf über einer Transportrolle 12 folgen. Die zweite Elektrode 48 in der Pressenvorrichtung 11 ist als eine Plattenelektrode ausgestaltet und derart angeordnet, dass die Transportrolle 12 zwischen den Elektroden 47 und 48 geführt werden kann. Um auch hier die Radikalbildung im Plasma anzuregen, wird gegebenenfalls auch hier der Plasmabehandlungsbereich über den Gasverteiler 81 mit der Gasleitung 80 mit einem Sauerstoff-Argon-Gemisch angeströmt.
Der Pressvorgang verdichtet das Papiergefüge, eine Festigkeit erhöht sich und eine Oberflächengüte wird entscheidend beeinflusst. Durch die Behandlung des gepressten Papiers mit kaltem Plasma, insbesondere mit den erzeugten Radikalen, wird die molekulare Struktur der Papieroberfläche weiter verändert. Die Festigkeit des Papiers 27 wird erhöht und eine Bedruckbarkeit verbessert.
Mit den vorbenannten Elektrodenanordnungen 43 und 44 sowie 47 und 48 ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich die Papierbahn 27 zwischen Streamer-Entladungen zu führen. Ein Streamer ist eine spezielle Form einer sich linear fortbewegenden Plasmawolke oder ein in der Entwicklung befindlicher Entladungskanal, der sich aufgrund der angeregten hohen externen Feldstärke ausbildet. Ein Aufbau solcher Streamer findet innerhalb weniger 10 ns statt und geht sehr schnell in einen thermischen Durchschlagskanal über. Vorbenannte Anordnungen der Elektrodensysteme, wobei sich die Papierbahn 27 zwischen den zur Streamer-Entladung benutzten Elektroden befindet, ist besonders vorteilhaft, da das Papier 27 dadurch teilweise als eine dielektrische Barriere fungiert, wodurch sich der Übergang vom Streamerdurchschlag unterdrücken lässt.
2 zeigt eine als drittes Anwendungsbeispiel eine Bleichvorrichtung 38. Ein Rohstoff 30, insbesondere Zellstoff, – hier das Prozessgut – wird über ein Transportband 33 in einen Fasertrog 35 befördert. Im Fasertrog 35 wird der Rohstoff 30 mit Wasser versetzt und über eine Rohrleitung 36 in einen Bleichtrog 37 gepumpt. Eine erste Elektrode 43' und eine zweite Elektrode 44' sind jeweils als eine kreisflächige Gitterelektrode ausgeführt. Die erste Elektrode 43' ist im Gasraum der in den Bleichtrog 37 eingefüllten Zellstofffaser-Suspension 39 angeordnet. Die zweite Elektrode 44' ist im Inneren des Bleichtroges 37 angeordnet und wird damit vollständig von der Zellstofffaser-Suspension 39 bedeckt. Zwischen den beiden Elektroden 43' und 44' wird mittels des Hochspannungsimpulsgenerators 46 ein großflächiges kaltes Plasma erzeugt.
Durch eine direkte Behandlung der Zellstofffaser-Suspension 39 mit dem kalten Plasma werden in der Suspension 39 vorzugsweise die Radikale OH^–, HOO^–, O, O₃ erzeugt. Diese Radikale lösen eine bleichende chemische Reaktion aus. Der Hochspannungsimpulsgenerator 46 wird derart betrieben, dass er Hochspannungsimpulse mit einer Dauer von 1 μs zwischen den Elektroden 43' und 44' erzeugt. Eine für die Erzeugung von Radikalen und Ozon in der Zellstofffaser-Suspension notwendige DC-Spannung liegt bei ca. bei einigen 10 kV bis 100 kV. Die Hochspannungsimpulse werden der DC-Spannung überlagert und bilden so eine Gesamtamplitude von einigen 10 kV bis 500 kV. Durch die Behandlung der Zellstofffaser-Suspension 39 mit einer kalten elektrischen Entladung, also dem Plasma, werden die Radikale in-situ erzeugt. So können große Gesamtmengen von Radikalen in die Suspension 39 eingebracht werden. Die Radikale werden zudem feinst verteilt in der Suspension erzeugt, so dass auch der bisher nötige Aufwand zur Mischung von Chemikalien mit der Suspension reduziert werden kann.
Für eine weitere Steigerung des Bleichprozesses wird in den Bleichtrog 37 über eine Gasleitung 80 ein Sauerstoff-Argon-Gemisch, welches in einem Gasverteiler 81 aufbereitet wurde, eingeleitet.
3 zeigt als viertes Anwendungsbeispiel eine Schnittdarstellung eines Bleichgefäßes. In der Mitte des Bleichgefäßes ist eine Hochspannungselektrode 50 angeordnet. Der Außenmantel des Bleichgefäßes ist als eine Gegenelektrode 51 hergerichtet. In dem Bleichgefäß befindet sich eine Zellstofffaser-Suspension 39. Zwischen den Elektroden 50 und 51 ist ein Streamer 53 dargestellt. Radikale werden in Streamern dadurch erzeugt, dass energiereiche Elektronen mit Molekülen zusammenstoßen und diese dadurch dissoziieren oder anregen. Bei der Dissoziation werden unmittelbar Radikale 59 freigesetzt, während bei der Anregung durch einen anschließenden strahlenden Übergang UV-Licht erzeugt wird. Dieses erzeugte UV-Licht reagiert wiederum mit Wassermolekülen und dissoziiert diese.
In 4 ist der gemäß der Erfindung verwendete Spannungsverlauf der Hochspannungsimpulse dargestellt. Ein erster Impuls 66 und ein zweiter Impuls 67, mit je einer Impulsbreite 62 von weniger als 10 μs weisen einen Abstand von einer Pulswiederholzeit 63 auf. Auf der Abszisse ist die Zeit in ms und auf der Ordinate die Spannung in kV angegeben. Die Einheiten sind willkürlich gewählt. Ein Niveau von ca. 100 kV der DC-Spannung fällt mit der dargestellten Abszisse zusammen. Die dargestellte Impulsspannung ist also der DC-Spannung überlagert. Die Impulse 66 und 67 haben eine stark ansteigende Flanke mit einer Anstiegszeit 64 und einer weniger steil abfallende Flanke. Die Impulswiederholzeit 63 liegt typischer Weise zwischen 10 μs und 100 ms.
Dabei haben die einzelnen Impulse 66, 67 eine solche Gesamtamplitude, dass über die vorgegebene Gleichspannung hinaus eine vorgegebene Energiedichte erreicht wird. Wie erwähnt, ist die Pulsanstiegszeit 64 dabei kurz im Vergleich zur Pulsabfallzeit. Durch eine solche Art der Impulse wird erreicht, dass elektrische Durchschläge, die zu räumlichen und zeitlichen Störungen in der homogenen Plasmadichteverteilung führen würden, vermieden werden.
5 bis 10 zeigen weitere Beispiele für Elektrodensysteme zur Erzeugung von Korona-Entladungen in vorzugsweise wässrigen Medien, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen können. In 5 ist eine Platte-Platte-Anordnung von einer ersten Platte 70a als Elektrode und einer zweiten Platte 70b als Elektrode dargestellt. Die erste Platte 70a und die zweite Platte 70b sind parallel zu einander angeordnet. Die erste Platte 70a bildet die Hochspannungselektrode und ist über ein Hochspannungskabel mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Die zweite Platte 70b bildet die Gegenelektrode und steht als geerdete Elektrode mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.
Eine entsprechende Anordnung mit speziell ebenen Plattenelektroden ist in 6 dargestellt. Es sind wiederum zwei massive Plattenelektroden 70a und 70c im festen Abstand vorhanden, wobei mittig eine Hochspannungselektrode 71 verläuft. Bei dieser Platte-Draht-Platte-Anordnung ist die Hochspannungselektrode 71 als massiver Draht ausgeführt und mit dem Hochspannungsausgang des Hochspannungsimpulsgenerators 46 verbunden. Die geerdeten Platten 70a, 70c stehen ebenfalls mit dem Hochspannungsimpulsgenerator in Verbindung.
7 zeigt eine Draht-Rohr-Anordnung als Elektrodensystem. In eine zylinderförmige Elektrode 72 ragt mittig eine Hochspannungselektrode 71 hinein. Wie in 6 ist die Hochspannungselektrode 71 als massiver Draht ausgeführt und mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Die zylinderförmige Elektrode 72, welche vorzugsweise als ein Drahtgeflecht ausgestaltet ist, ist geerdet und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.
8 zeigt eine Spitze-Platte-Anordnung als Elektrodensystem. Drei Spitzen 73 sind über eine Hochspannungsleitung mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Die Spitzen 73 sind rechtwinklig zu einer geerdeten Plattenelektrode 74 angeordnet. Der Abstand der Spitzenelektroden 73 zu der Plattenelektrode 74 ist einstellbar und kann somit für unterschiedliche Prozessbedingungen angepasst werden.
9 zeigt eine Elektrodensystemanordnung, welche 3 Platten 70a, 70d und 70e umfasst. Die erste Platte 70a, welche als Hochspannungselektrode mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden ist, ist mittig zwischen zwei massiven Platten 70d und 70e angeordnet. Die Platten 70a und 70b sind über einen Plattenverbinder 70f verbunden. Da die Platte 70d als geerdete Gegenelektrode mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung steht, hat die Platte 70e über dem Plattenverbinder 70f ebenfalls die Funktion einer geerdeten Gegenelektrode.
10 zeigt ein Elektrodensystem als Gitter-Gitter-Anordnung. Analog zur 5 stehen sich hier ein erstes Gitter 75a und ein zweites Gitter 75b parallel gegenüber. Das erste Gitter 75a bildet hierbei die Hochspannungselektrode und ist mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Das zweite Gitter 75b bildet die geerdete Gegenelektrode und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.
Eine hybride Entladung, wobei sich eine Elektrode 75a vollständig außerhalb einer zu bleichenden Pulpe 39 befindet und eine zweite Elektrode 76b ganz oder teilweise in der Pulpe 39 eingetaucht ist, wird mit der Anordnung in 11 erzeugt. Die Elektrode 76a ist bei diesem weiteren Anwendungsbeispiel als eine Gitterelektrode ausgeführt und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung. Auch die geerdete Gegenelektrode 76b ist als eine Gitterelektrode ausgeführt.
In 12 ist als weiteres Anwendungsbeispiel ein Bleichbottich mit einer Gefäßwand 77 in einer Draufsicht dargestellt. Für den Bleichbottich wird eine Platten- oder Gitteranordnung mit gekrümmten Oberflächen zur Anpassung an die Gefäßwände bzw. Nutzung der Gefäßwände als Elektrode verwendet. Eine Vielfachdrahtelektrode 79 ist als eine konzentrische Elektrode, dem Verlauf der Gefäßwand 77 folgend angeordnet und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung. Ihr stehen zwei Gegenelektroden gegenüber: Zum einen die Gefäßwand 77 und zum anderen eine Plattenelektrode 78. Die Hochspannungselektrode 79 ist zwischen der Gefäßwand 77 und der Plattenelektrode 78 berührungsfrei angeordnet. Die Gefäßwand 77 und die Plattenelektrode 78 sind elektrisch leitend miteinander verbunden und bilden somit die geerdeten Gegenelektroden, welche mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung stehen.
Um gepulste Entladungen im oberflächennahen Gasraum über der Pulpe 39 zu erzeugen ist in 13 als weiteres Anwendungsbeispiel eine spezielle Elektrodenanordnung dargestellt. Eine Hochspannungselektrode 50 umfasst mehrere elektrisch miteinander verbundene Stabelektroden und ist im oberflächennahen Gasraum der Pulpe 39 derart angeordnet, dass ihre Stäbe pa rallel zur Oberfläche verlaufen. Eine geerdete Gegenelektrode 51 ist als massive Platte ausgeführt und in über die ganze Fläche verteilten äquidistanten Abständen zur Hochspannungselektrode 50 angeordnet.
14 zeigt mit einem letzten Ausführungsbeispiel ein gepulstes Korona-Entladungssystem in einer wässrigen Lösung oder Pulpe 39. Das Elektrodensystem ist analog zur 3 als ein Koaxialdraht-Rohrelektrodensystem ausgebildet. Die Hochspannungselektrode 50 ist koaxial zu der Gegenelektrode 51, welche die Gefäßwand bildet, angeordnet. Zur Unterstützung der bleichenden Wirkung werden über eine Gasleitung 80 mittels eines Gasverteilers 81 feinste Gasperlen in den Entladungsbereich eingeleitet. In den Gasblasen 82 und 83 bilden sich vorzugsweise die zu 3 erwähnten Streamer aus. Aufgrund der Streamerentladungen entstehen Oxidanzien 57. Es werden also in der Suspension bestimmte Radikale erzeugt.

Claims

Verfahren zur Behandlung eines Prozessgutes, wobei – das Prozessgut mit, vorzugsweise nichtthermischem, großflächigem Plasma, vorzugsweise bei mindestens Atmosphärendruck, in Kontakt gebracht, – das Plasma in unmittelbarer Nähe zu dem Prozessgut erzeugt oder in dem Prozessgut oder in unmittelbarer Umgebung eine Gasentladung, insbesondere eine Koronaentladung, vorzugsweise bei mindestens Atmosphärendruck, erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Gasentladung zwischen Elektroden (43, 44) Hochspannungsimpulse (66, 67) mit einer Dauer (62) von weniger als 10 μs erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgut einen unverwobenen Faserstoff in einer Suspension, insbesondere Fasern oder Pulpe (39), ein herzustellendes Papier (27), ein herzustellender Karton, eine herzustellende Pappe, deren Ausgangsmaterialien (30) zur Herstellung, und/oder deren Zwischenprodukte während der Herstellung, insbesondere ein feuchtes oder trockenes und/oder ungepresstes Blatt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasmas in einen Abstand von kleiner als 20 cm, vorzugsweise kleiner als 10 cm, vorzugsweise kleiner als 5 cm, von dem Prozessgut erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgut beidseitig mit dem Plasma in Kontakt gebracht bzw. mittels der Gasentladung behandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasma bzw. die Gasentladung zum Bleichen des Prozessgutes, insbesondere in einem Kocher, in einem Bleichbehältnis (37) oder in einer Leitung, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgut, mit zumindest einer Elektrode (44) zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Gasentladung in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser, in dem Prozessgut im Bereich zwischen 40% und 99,9%, vorzugsweise im Bereich zwischen 80% und 98% und insbesondere im Bereich zwischen 85% und 98%, liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Plasma oder mittels der Gasentladung Radikale (59) erzeugt werden, die auf das Prozessgut einwirken.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für verschiedene Zustände des Prozessgutes in einem Papier-, Karton- oder Pappe-Herstellungsprozess, insbesondere an unterschiedlichen Prozessstufen, Radikale (59) unterschiedlicher Art oder Zusammensetzung verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgut innerhalb einer Prozessstufe in einem Papier- oder Karton-Herstellungsprozess, Radikalen (59) unterschiedlicher Art oder Zusammensetzung ausgesetzt wird, vorzugsweise zeitlich nacheinander folgend.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Radikale (59) Ozon (O₃), Wasserstoffperoxid (H₂O₂), Hydroxyl (OH), HO₂ und/oder HO₂ ^– erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bleichen des Prozessgutes das Plasma oder die Gasentladung derart appliziert wird, dass als Radikale (59) vermehrt Ozon (O₃) und/oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Sieben und/oder am flächig verteilten Prozessgut das Plasma oder die Gasentladung derart appliziert wird, dass als Radikale (59) vermehrt Hydroxyl (OH), HO₂ und/oder HO₂ ^– gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erzeugungsrate der Radikale (59) und/oder die Zusammensetzung der erzeugten Radikale (59) durch Beeinflussung einer Amplitude (U), einer Impulsdauer (62) und/oder einer Impulswiederholrate (63) der Hochspannungsimpulse (66, 67) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und Regelung der Erzeugungsrate und/oder der Art der erzeugten Radikale (59) eine Konzentration der erzeugten Radikale (59) gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und Regelung der Erzeugungsrate oder der Zusammensetzung der erzeugten Radikale (59) eine Eigenschaft der Suspension, vorzugsweise eine Qualitätseigenschaft, insbesondere dessen Opazität, Glanz, Weisse, Fluoreszenz oder Farbpunkt, gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration bzw. die Eigenschaft "online" gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Amplitude (U) der Hochspannungsimpulse (66, 67) bei konstanter Wiederholrate (63) verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Wiederholrate (63) der Hochspannungsimpulse (66, 67) bei konstanter Amplitude (U) verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgut, vorzugsweise zum Bleichen, im plasmabeaufschlagten Bereich mit Sauerstoff angereichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise zum Bleichen, eine Hochspannungs-Impulsdauer (62) von weniger als 100 ns verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass flächig verteiltes Prozessgut, insbesondere beim Sieben, im plasmabeaufschlagten Bereich von einer mit Wasserdampf angereicherten Atmosphäre umgeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass für flächig verteiltes Prozessgut, insbesondere Pulpe (39) oder Faserbrei oder sich bildendes oder gebildetes, noch ungepresstes Blatt, insbesondere beim Sieben, eine Hochspannungs-Impulsdauer (62) von 100 ns bis 1 μs verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass Hochspannungsimpulse (66, 67) mit einer Dauer (62) von weniger als 3 μs, vorzugsweise von weniger als 1 μs, vorzugsweise von weniger als 500 ns, angewendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass für flächig verteiltes Prozessgut, insbesondere Pulpe (39) oder Faserbrei oder sich bildendes oder gebildetes, noch ungepresstes Blatt, insbesondere beim Sieben, die Amplitude (U) entsprechend mindestens dem zweifachen Wert, vorzugsweise mindestens dem dreifachen Wert, einer Korona-Einsatzspannung an die Elektroden angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Korona-Entladung eine Gleichspannungs-Korona-Entladung erzeugt wird und der Gleichspannungs-Korona-Entladung die Hochspannungsimpulse (66, 67) überlagert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impulswiederholrate (63) zwischen 10 Hz und 5 kHz, insbesondere aus dem Bereich von 10 Hz bis 10 kHz, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungseinkopplung elektrischer Energie in das Plasma vorwiegend über die Regelung von Amplitude (U), Impulsdauer (62), und Impulswiederholrate (63) der überlagerten Hochspannungsimpulse gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein homogenes, großvolumiges Plasma mit hoher Leistungsdichte erzeugt wird, ohne dass es zu Plasmaeinschnürungen oder Durchschlägen kommt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine DC-Spannung von solcher Höhe eingesetzt wird, dass im Plasma in Verbindung mit überlagerten Hochspannungsimpulsen eine stabile DC-Koronaentladung gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte DC-Spannung unter der für einen stabilen Betrieb ohne Hochspannungs-Impulsüberlagerung liegt.
Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Gesamtamplitude (DC-Spannung + Impulsamplitude) über der statischen Durchbruchspannung der Elektrodenanordnung liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Gesamtamplitude dem zwei- bis fünffachen der statischen Durchbruchspannung der Elektrodenanordnung entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude (U) der Hochspannungsimpulse zwischen 10% und 1000% der eingesetzten DC-Spannung beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasströmung senkrecht zu der Elektrodenanordnung (43, 44) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasströmung parallel zu der Elektrodenanordnung (43, 44) erzeugt wird.