DE2654974A1

DE2654974A1 - METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING EXHAUST GAS

Info

Publication number: DE2654974A1
Application number: DE19762654974
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Kitami; Hironari Tsuchiya; Hiroshi Yamamoto
Original assignee: Oval Engineering Co Ltd
Current assignee: Oval Engineering Co Ltd
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1977-06-16
Also published as: FR2333558A1

Description

KRAUS & VVEISERTKRAUS & VVEISERT

PATENTANWÄLTE 26 5PATENT LAWYERS 26 5

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. AN N EKÄTE WEISERT DIPL-INS, FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 ■ D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-797078 · TELEX O5-21215 6 kpat dDR. WALTER KRAUS DIPLOMA CHEMIST DR.-ING. AN N EKÄTE WEISERT DIPL-INS, SPECIALIZATION CHEMISTRY IRMGARDSTRASSE 15 ■ D-8OOO MUNICH 71 · TELEPHONE 089 / 797077-797078 · TELEX O5-21215 6 kpat d

TELEGRAMM KRAUSPATENTTELEGRAM CRAUS PATENT

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OVAL ENGINEERING CO., LTD., Tokyo / JapanOVAL ENGINEERING CO., LTD., Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von AbgasMethod and device for cleaning exhaust gas

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von abgelassenen Abgasen oder von übelriechenden Gasen.The invention relates to a method and a device for cleaning discharged exhaust gases or malodorous ones Gases.

Die Reinigung von übelriechenden Gasen, von verunreinigten Gasen und dergl., die von verschiedenen Fabriken, Büro- und Wohngebäuden abgelassen werden, ist bislang zum größten Teil durch solche Reinigungsmethoden erfolgt, wie das Hochtemperatur-Verbrennungsverfahren, das .katalytische Gasreinigungsverfahren und das Gasabsorptions verfahren, das unter Verwendung einer Flüssigkeit, eines Adsorptionsmittels oder dergl. arbeitet. Diese Verfahren nach dem Stand der Technik sind besonders deswegen von Nachteil, weil das Verbrennungsverfahren das Problem der Erzeugung von ΝΟ_χ mit sich bringt, das katalytische Verfahren Probleme hinsichtlich der erhöhten Betriebskosten und der Regenerierung des Katalysators mit sich bringt und das Gasabsorptions verfahren Probleme hinsichtlich der Sekundärbehandlung, z.B. der Nachbehandlung der Absorptionslösung oder des Adsorptionsmittels, mit sich bringt. ¥eil weiterhin im allgemeinen, ausgenommen, wenn großeThe cleaning of foul-smelling gases, polluted gases and the like, which are discharged from various factories, office and residential buildings, has so far been carried out for the most part by such cleaning methods as the high-temperature combustion process, the catalytic gas cleaning process and the gas absorption process, which operates using a liquid, an adsorbent or the like. These prior art methods are particularly disadvantageous because the combustion _{method has the problem of generating ΝΟ χ} , the catalytic method has problems in terms of increased operating costs and the regeneration of the catalyst and the gas absorption method has problems in terms of the Secondary treatment, for example the aftertreatment of the absorption solution or the adsorbent, brings with it. ¥ eil continues in general, except when large

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Quellen von Abgasen vorhanden sind, der verfügbare Raum zur Installation der erforderlichen Gasreinigungseinrichtung begrenzt ist und die Installation dieser Einrichtungen teuer kommt, ist bislang die Reinigung von Abgasen oder übelriechenden Gasen zum größten Teil trotz der Notwendigkeit für eine solche Gasreinigungseinrichtung nicht durchgeführt worden. Es besteht daher ein Bedarf nach einer wirtschaftlichen Reinigung solcher Abgase mit höherer Wirksamkeit, als es bislang unter Verwendung der herkömmlichen Methoden und Einrichtungen möglich war.Existing sources of exhaust gases limit the space available to install the required gas cleaning equipment and the installation of these facilities is expensive, so far has been the cleaning of exhaust gases or malodorous Gases, for the most part, have not been conducted despite the need for such a gas purification facility. It there is therefore a need for an economical cleaning of such exhaust gases with greater effectiveness than has been the case up to now was possible using conventional methods and facilities.

Durch die Erfindung wird nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Abgas mit verbesserter Wirksamkeit zur Verfügung gestellt, wobei hauptsächlich mindestens ein Paar gegenüberliegende Elektroden,nämlich eine Anode und eine Kathode, eine Reinigungsflüssigkeit, die einen Elektrolyten oder einen ionischen Leiter enthält und die zwischen den Elektroden angeordnet ist, sowie eine Reinigungskammer, die auf der Seite der Anode und/oder der Kathode vorgesehen ist, etc. verwendet wird.The invention now provides a method and a Apparatus for purifying exhaust gas with improved effectiveness is provided, mainly at least a pair of opposing electrodes, namely an anode and one Cathode, a cleaning fluid that contains an electrolyte or an ionic conductor and is used between the Electrodes is arranged, as well as a cleaning chamber, which is provided on the side of the anode and / or the cathode, etc. is used.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Abgas, insbesondere von Abgas, das Stickstoffoxide enthält, mit verbesserter Wirksamkeit zur Verfügung gestellt, wobei eine Anode und Kathode aus einem solchen Material und mit einer solchen Konstruktion verwendet werden, das bzw. die so ausgewählt ist, daß es an die Zusammensetzung des Abgases angepaßt wird.The invention also provides a method and a device for cleaning exhaust gas, in particular exhaust gas containing nitrogen oxides, with improved effectiveness provided, wherein an anode and cathode made of such a material and used with such a construction which is selected so that it is adapted to the composition of the exhaust gas.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas zur Verfügung gestellt, wobei eine Reinigungskammer vorgesehen ist, die mit einer Einrichtung versehen ist, um Ν0_χ in MO oder Νθ£ umzuwandeln, um insbesondere Abgase reinigen zu können, die Stickstoffoxide enthalten.The invention also provides a method and a device for cleaning exhaust gas, wherein a cleaning chamber is provided which is provided with a device to convert Ν0 _χ into MO or Νθ £, in order to be able to clean exhaust gases in particular, the nitrogen oxides contain.

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Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas zur Verfügung gestellt, wobei die anodische Oxydationsreaktion und die kathodische Reduktionsreaktion bei dem Elektrolyseprozeß auf Gase angewendet werden, die bei Temperaturen gereinigt werden, welche sich von Raumtemperatur bis erhöhter Temperatur erstrecken, so daß die Gase zersetzt werden oder aus den Gasen verwertbare Substanzen synthetisiert werden, wodurch bei der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung die Notwendigkeit für Sekundärbehandlungen wegfällt, ein geringerer Installationsraum erforderlich ist, verminderte Betriebskosten gewährleistet werden, der Betrieb vereinfacht ist und es schließlich auch möglich ist, die Vorrichtung erforderlichenfalls an eine Wiedergewinnungseinheit anzuschließen. The invention also provides a method and a device for cleaning exhaust gas, the anodic oxidation reaction and the cathodic Reduction reaction in the electrolysis process can be applied to gases that are cleaned at temperatures, which extend from room temperature to elevated temperature, so that the gases are decomposed or recoverable from the gases Substances are synthesized, whereby in the invention Cleaning device eliminates the need for secondary treatments, a smaller installation space is required is, reduced operating costs are guaranteed, the operation is simplified and it is finally also possible, connect the device to a recovery unit if necessary.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas zur Verfügung gestellt, wobei die elektrolytische Oxydationsreaktion und die elektrolytische Reduktionsreaktion wirksam durch Veränderung der Polarität der Elektroden bewirkt werden.The invention also provides a method and a device for cleaning exhaust gas, the electrolytic oxidation reaction and the electrolytic reduction reaction being effective by change the polarity of the electrodes.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutertj es zeigernThe invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings

Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das die Grundkonstruktion einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt;Fig. 1 is a schematic diagram showing the basic construction represents an embodiment of a device according to the invention;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm, das eine vielstufige Anordnung einer Vielzahl von Einheiten der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung darstellt;FIG. 2 is a schematic diagram showing a multi-stage arrangement of a plurality of units of the units shown in FIG Device represents;

Fig. 3 eine schematische Ansicht, die eine modifizierte Form der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung darstellt;Fig. 3 is a schematic view showing a modified form of the apparatus shown in Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische, perspektivische Ansicht, die eine vielstufige Anordnung einer Vielzahl von Einheiten der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung darstellt;4 is a schematic perspective view showing a multi-stage arrangement of a plurality of units of the device shown in Fig. 3;

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Fig. 5 und 6 schematische Diagramme, die weitere modifizierte Formen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung darstellen; FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams, the further illustrate modified forms of the device shown in Fig. 1;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das eine Anordnung darstellt, worin eine Wiedergewinnungseinheit an die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung angeschlossen ist;FIG. 7 is a block diagram showing an arrangement in which a recovery unit is connected to those shown in FIG device shown is connected;

Fig. 8 und 9 Diagramme, die die Entfernungseffekte von NCL. enthaltenden Abgasen zeigen;Figures 8 and 9 are graphs showing the removal effects from NCL. show containing exhaust gases;

Fig. 10 und 11 schematische Diagramme, die weitere modifizierte Formen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung darstellen; Figs. 10 and 11 are schematic diagrams showing further modified forms of the apparatus shown in Fig. 1;

Fig. 12 eine perspektivische Explosionsansicht, die die Hauptteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt;Fig. 12 is an exploded perspective view showing the main parts of the apparatus of the present invention;

Fig. 13 einen Längsquerschnitt, der den zusammengestellten Zustand der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung darstellt;Fig. 13 is a longitudinal cross-sectional view showing the assembled state of the device shown in Fig. 12;

Fig. 14 einen teilweise vergrößerten Querschnitt einer Reaktionseinheit;14 is a partially enlarged cross section of a reaction unit;

Fig. 15 eine Explosionsansicht einer modifizierten Form der in Fig. 14 dargestellten Reaktionseinheit;Fig. 15 is an exploded view of a modified form of the reaction unit shown in Fig. 14;

Fig. 16 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansich der in Fig. 15 gezeigten Reaktionseinheit; undFig. 16 is a partially enlarged cross-sectional view of the reaction unit shown in Fig. 15; and

Fig. 17 und 18 schematische Diagramme, die Anordnungen zur Zirkulierung und Rezirkulierung von zu reinigenden Abgasen darstellen.Figures 17 and 18 are schematic diagrams showing arrangements for circulating and recirculating material to be purified Represent exhaust gases.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 101 eine Anode, die aus einem Metall, das unedler als Wasserstoff ist, d.h. das gegenüber Wasserstoff eine hohe Ionisierungstendenz hat, bzw. aus einer solchen Metallegierung oder einem der inaktiven Materialien (unlösliche Materialien), z.B. aus Kohlenstoff und Eisenoxiden, hergestellt sein kann. Das Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Kathode, die der Anode 101 gegenüberliegt und die aus einem Material hergestellt ist, das im Gegensatz zu dem Anodenmaterial eine niedrige Ionisierungstendenz gegenüber Wasserstoff und eine poröse Struktur hat. Beispiele für solche Materialien sindIn FIGS. 1 and 2, the reference numeral 101 designates an anode which is made of a metal which is less noble than hydrogen , i.e. that has a high ionization tendency towards hydrogen, or from such a metal alloy or one of the inactive materials (insoluble materials) such as carbon and iron oxides. Reference numeral 102 denotes a cathode which is opposed to the anode 101 and which is made of a material similar to In contrast to the anode material, it has a low ionization tendency towards hydrogen and a porous structure. Examples for such materials are

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die Edelmetalle und Materialien, die zu der 8., 6. und 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente gehören. An die in den Figuren gezeigte Anode 101 und Kathode 102 wird eine Gleichstromspannung 107 angelegt. Das Bezugs zeichen 104 bezeichnet ein Trennelement, um zu verhindern, daß die Anode 101 mit der Kathode 102 in Berührung kommt. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet eine wäßrige Lösung, die einen Elektrolyten enthält, oder Wasser. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Dichtung bzw. Packung > um die Flüssigkeit 103 an Ort und Stelle zu halten. Die Flüssigkeit 103 kann, eine Reinigungsflüssigkeit sein, die eine ionische Leitersubstanz enthält. Die Anode 101, die Kathode 102 und die Reinigungsflüssigkeit 103 stellen eine Reaktionseinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung dar.the precious metals and materials belonging to the 8th, 6th and 4th groups of the Periodic Table of the Elements. To the in A direct current voltage 107 is applied to anode 101 and cathode 102 shown in the figures. The reference numeral 104 denotes a separator for preventing the anode 101 from coming into contact with the cathode 102. Numeral 103 denotes an aqueous solution containing an electrolyte contains, or water. Numeral 105 denotes a seal or packing> to hold the liquid 103 in place. The liquid 103 can be a cleaning liquid which contains an ionic conductor substance. The anode 101, the cathode 102 and the cleaning liquid 103 represent a reaction unit in the sense of the present invention.

Die Dichtung bzw. Packung 105 ist aus einem elektrisch schlecht leitenden Material hergestellt. Obgleich bei der gezeigten Ausführungsform die Dichtung bzw. Packung 105 so gebildet ist, daß ein Aussickern der elektrolythaltigen, wäßrigen Lösung 103 verhindert wird, kann sie auch geöffnet sein, um eine Zirkulation der Lösung 103 zu gestatten. Alternativ kann sie auch so gebildet sein, daß die Lösung 103 durch sie ausfließt, während sie ergänzt wird* Das Bezugszeichen 106 bezeichnet eine Reinigungskammer. Bei dieser Ausführungsform kann ein Netz in die Reinigungskammer 106 eingebracht sein, um einen turbulenten Fluß zu ergeben und hierdurch die Reaktionswirksamkeit zu verbessern. Das zu reinigende Gas G wird in die Reinigungskammer 1O6 eingeführt. Die Kathode 102 fängt z.B. das NO aus den Stickstoffoxiden heraus, die in dem zu reinigenden Abgas enthalten sind, und das NO wird sodann zu Np und H₂O durch reduzierende Substanzen, die durch die Elektrodenreaktion an der Kathode 102 erzeugt werden, insbesondere durch Hydrierung mittels Wasserstoff, reduziert. Das restliche NOp, das einen großen Teil der Stickstoffoxide darstellt, wird direkt durch das Wasser absorbiert, welches inThe seal or packing 105 is made of an electrically poorly conductive material. Although in the embodiment shown the seal or packing 105 is formed in such a way that the electrolyte-containing aqueous solution 103 is prevented from seeping out, it can also be opened in order to allow the solution 103 to circulate. Alternatively, it may be formed so that the solution 103 flows out through it while it is being replenished. * Reference numeral 106 denotes a cleaning chamber. In this embodiment, a mesh may be placed in the cleaning chamber 106 to give a turbulent flow and thereby improve the reaction efficiency. The gas G to be cleaned is introduced into the cleaning chamber 106. The cathode 102 captures, for example, the NO from the nitrogen oxides contained in the exhaust gas to be cleaned, and the NO is then converted to Np and H ₂ O by reducing substances that are generated by the electrode reaction at the cathode 102, in particular by hydrogenation by means of hydrogen. The remaining NOp, which is a large part of the nitrogen oxides, is absorbed directly by the water that is in

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den winzigen Löchern in der Kathode 102 enthalten ist, und wird in den Elektrolyten in Form von NCC- und NO^-Ionen freigesetzt. Die freigesetzten Ionen werden durch den Elektrolyseprozeß in Richtung auf die Anode 101 bewegt. Eine Schicht von Hydroxidionen wird auf der Anode 101 durch elektrochemische Elektrolyse des Wassers gebildet. Kationen werden freigesetzt und fließen aus der Anode 101 hinaus. Somit werden die Nitrationen als Salze in dem Elektrolyten fixiert.the minute holes contained in the cathode 102, and is released into the electrolyte in the form of NCC and NO ^ ions. The released ions are moved towards the anode 101 by the electrolysis process. A layer of hydroxide ions is formed on the anode 101 by electrochemical electrolysis of the water. Cations are released and flow out of the anode 101. Thus, the nitrate ions are fixed as salts in the electrolyte.

Eine Einrichtung 108, um Ν0_χ in KO oder NO₂ umzuwandeln, kann in die Reinigungskammer 106 eingefügt werden. Diese Einrichtung 108 kann die Form eines Stücks einer Vorrichtung oder eines Katalysators einnehmen.A device 108 to convert Ν0 _χ to KO or NO ₂ can be inserted into the cleaning chamber 106. This device 108 may take the form of a piece of device or a catalytic converter.

Wenn das die Stickstoffoxide enthaltende Gas durch die Einrichtung 108 fließt, dann werden die Stickstoffoxide in dem Gas in Bezug auf ihren Zustand am Einlaß in einen NO-reichen Einlaß umgewandelt, und sie werden als solche in die Reinigungskammer 106 eingeführt. Demgemäß wird die in den Stickstoffoxiden enthaltene N0₂«Menge vermindert, so daß die durch das Wasser oder das Lösungsmittel absorbierte N0₂-Menge erheblich vermindert wird und zur gleichen Zeit ein rascher Anstieg der Meng© von Np und H₂Oj die durch Hydrierung an der Kathode 102 gebildet werden, auftritt. Ein Merkmal dieser NO-Anreicherungsmethode besteht darin, daß, weil die Absorption von NO₂ linear von solchen physikalischen Faktoren wie der Porosität der Kathode 102 und dem Naßzustand des Elektrolyten an der Kathode 102 abhängt, der Effekt der Stickstoffoxide in Form von NO₂ auf die Reinigungswirksamkeit, d.h. die Verschlechterung der Reinigungswirksamkeit, vermindert wird und die Stickstoffoxide der Reinigungsreaktion hauptsächlich in der Form von NO unterworfen werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Stickstoffoxide mit höheren Konzentrationen zu entfernen, als es ohne die Einrichtung 108 möglich wäre. Somit ist es möglich, die Reinigungswirksamkeit weit zu ver-As the gas containing the nitrogen oxides flows through the device 108, the nitrogen oxides in the gas are converted to a NO-rich inlet with respect to their condition at the inlet, and they are introduced into the purification chamber 106 as such. _{Accordingly, the amount of NO 2} contained in the nitrogen oxides is reduced, so that the amount of NO ₂ absorbed by the water or the solvent is considerably reduced and at the same time a rapid increase in the amount of Np and H ₂ Oj caused by hydrogenation of the cathode 102 are formed occurs. A feature of this NO enrichment method is that because the absorption of NO _{2 is} linearly dependent on such physical factors as the porosity of the cathode 102 and the wet state of the electrolyte at the cathode 102, the effect of the nitrogen oxides in the form of NO ₂ on the Purification efficiency, that is, the deterioration in purification efficiency, is decreased and the nitrogen oxides are subjected to the purification reaction mainly in the form of NO. As a result, it is possible to remove the nitrogen oxides at higher concentrations than would be possible without the device 108. Thus it is possible to greatly reduce the cleaning effectiveness

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bessern. Es wird ersichtlich, daß das Merkmal der Erfindung darin liegt, daß eine wirksamere Reinigung gewährleistet wird, indem direkt oder indirekt ein Mechanismus eingefügt wird, welcher dazu ausgestaltet ist, daß er das NO2 in den Abgasen in NO umwandelt, wobei die elektrochemische Methode positiv verwertet wird.improve. It will be seen that the feature of the invention is to provide more effective cleaning, by inserting, directly or indirectly, a mechanism which is designed to remove the NO2 in the exhaust gases is converted into NO, whereby the electrochemical method is used positively.

Obgleich die obige Beschreibung auf die Reinigung eines Abgases gerichtet ist, das hauptsächlich Stickstoffoxide enthält, ist die Erfindung jedoch nicht auf die Reinigung von solchen Gasen beschränkt, und sie ist in gleicher Weise auf die Reinigung von andere Oxide enthaltenden Gasen oder von reduzierenden Gasen gerichtet.Although the above description is directed to the purification of an exhaust gas that is mainly nitrogen oxides contains, however, the invention is not limited to the purification of such gases, and it is equally applicable to the purification of gases containing other oxides or of reducing gases.

Bei einer modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Kathode in Kombination mit einer Membran mit spezieller Konstruktion verwendet. In den Fig. 3 und 4 bezeichnet das Bezugszeichen 201 eine Anode und das Bezugszeichen 202 bezeichnet eine Kathode. Wie in den Figuren gezeigt ist, ist an die Anode 201 und die Kathode 202 eine Gleichstromspannung 207 angelegt. Das Bezugszeichen 204 bezeichnet ein Trennelement, damit verhindert wird, daß sich die Anode 201 und die Kathode 202 direkt berühren. Das Bezugszeichen 211 bezeichnet eine Reinigungskammer für Gase. Das Bezugszeichen 203 bezeichnet Wasser oder eine wäßrige Lösung, die einen elektrischen Leiter der zweiten Klasse (ionischen Leiter) enthält. Das Bezugszeichen 206 bezeichnet eine Einrichtung oder einen Katalysator, die bzw. der die Funktion hat, NO₂ in den zu reinigenden Gasen in NO umzuwandeln. Das Bezugszeichen 205 bezeichnet einen elektrischen Leiter, der dazu imstande ist, eine leitende Wirkung auszuüben, die eine zufriedenstellende Spannungsverteilung für die verwendete Kathode gewährleistet, und der einen Mechanismus einschließt, um eine Turbulenz in den Stickstoffoxiden in dem zu reinigenden Gas zu bewirken und auf diese Weise zu bewirken, daß sichIn a modified embodiment of the device according to the invention, a cathode is used in combination with a membrane with a special construction. In Figs. 3 and 4, reference numeral 201 denotes an anode, and reference numeral 202 denotes a cathode. As shown in the figures, a DC voltage 207 is applied to the anode 201 and the cathode 202. Numeral 204 denotes a separator for preventing the anode 201 and the cathode 202 from directly touching each other. Numeral 211 denotes a cleaning chamber for gases. Numeral 203 denotes water or an aqueous solution containing a second class electrical conductor (ionic conductor). The reference numeral 206 denotes a device or a catalytic converter which has the function of _{converting NO 2} in the gases to be purified into NO. Reference numeral 205 denotes an electrical conductor which is capable of exerting a conductive effect which ensures a satisfactory voltage distribution for the cathode used and which includes a mechanism for causing turbulence in and on the nitrogen oxides in the gas to be purified Way to cause yourself

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die Stickstoffoxide wirksam mit der Kathode umsetzen. Insbesondere kann der Leiter 205 z.B. ein netzförmiges Metall umfassen. Das Bezugszeichen 208 bezeichnet eine Membraneinrichtung mit einer ionischen Leitfähigkeit und mit Wasserabsorptionseigenschaften, um die erforderliche Wasserabstoßung und eine Beständigkeit gegenüber einem Rückdruck etc. zu gewährleisten, welche Eigenschaften direkte Effekte auf das auf die erfindungsgemäße Vorrichtung angewendete elektromechanische Reaktionssystem haben. Es ist ein Merkmal dieser Konstruktion, daß, während in der Vergangenheit ein Kontrollsystem mit einem Differentialdruckdetektor, einem Kontrollventil etc. zusätzlich vorgesehen war, um die Drücke auf beiden Seiten auszugleichen und hierdurch das Auftreten von osmotischen Erscheinungen zu verhindern, mit Ausnahme in speziellen Fällen erfindungsgemäß die Notwendigkeit für eine solche Anordnung wegfällt. Das Bezugszeichen 209 bezeichnet ein äußeres Gehäuse» Das Bezugszeichen 210 bezeichnet eine Dichtung bzw. Packung, um die Reinigungskammer hermetisch abzuschließen.the nitrogen oxides react effectively with the cathode. In particular For example, conductor 205 may comprise a reticulated metal. Reference numeral 208 denotes a membrane device having ionic conductivity and water absorption properties, to ensure the required water repellency and resistance to back pressure, etc., which properties have direct effects on the electromechanical reaction system applied to the device according to the invention to have. It is a feature of this design that while in the past a control system with a differential pressure detector, a control valve etc. was additionally provided to equalize the pressures on both sides and thereby to prevent the occurrence of osmotic phenomena, with the exception of special cases according to the invention the need for such an arrangement is eliminated. Numeral 209 denotes an outer casing. Numeral 210 denotes a packing around the cleaning chamber hermetically sealed.

Im folgenden wird der Betrieb dieser modifizierten Vorrichtung beschrieben«, Die Anode 201 ist aus einem Metall, das unedler als Wasserstoff ist, d.h. das eine hohe Ionisationstendenz gegenüber Wasserstoff hat_} bzw. aus einer solchen Metallegierung hergestellt. Alternativ kann es sich auch um eine inaktive Anode (unlösliche Anode), z.B. aus Platin, Kohlenstoff oder Eisenoxid, handeln. Die Kathode 202 ist aus einem Material aus der Gruppe der Edelmetalle mit einer niedrigen Ionisationstendenz gegenüber Wasserstoff hergestellt, wozu die Materialien der 8., 6. und 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente gehören, oder sie ist.aus Kohlenstoff hergestellt und sie besitzt eine poröse Struktur. Wenn das zu reinigende Gas in die Reinigungskammer 211 eingeführt wird, dann wird das NO in den Stickstoffoxiden, die in dem Gas enthalten sind, durch die Kathode 202 aufgefangen und sodann durch die reduzierenden Substanzen, die durch Umsetzung an der Kathode 202 gebildet werden, insbeson-The operation of this modified apparatus is "describes The anode 201 is made of a metal which is less noble than hydrogen, which means a high ionization tendency to hydrogen has _produced} or from such a metal alloy. Alternatively, it can also be an inactive anode (insoluble anode), for example made of platinum, carbon or iron oxide. The cathode 202 is made of a material from the group of noble metals with a low ionization tendency towards hydrogen, which includes the materials of the 8th, 6th and 4th groups of the periodic table of the elements, or it is made of carbon and it has a porous structure. When the gas to be cleaned is introduced into the cleaning chamber 211, the NO in the nitrogen oxides contained in the gas is captured by the cathode 202 and then by the reducing substances which are formed by reaction at the cathode 202, in particular -

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dere durch Hydrierung mit Wasserstoff, zu N₂ und H₂O reduziert. Andererseits wird NO₂ direkt durch das Wasser absorbiert, das in den feinen Löchern der Kathode 202 und der Membran 208 enthalten ist. Es wird in den Elektrolyten 203 in Form von NXC- und N0₂-Ionen freigesetzt. In diesem Falle besteht, wenn sowohl die Spannungsverteilung als auch die Stromstärkeverteilung der Kathode 202 nicht zufriedenstellend sind, die Gefahr, daß die Elektrodenreaktion an der Kathode verschlechtert wird, so daß demgemäß die Kathode 202 sowohl mit dem Leiter 205 als auch mit der Membran 208, mit einer ionischen Leitfähigkeit, versehen ist. Die Kathode 202 ist aus einem porösen Material hergestellt, um die Freisetzung von NO₂ in den Elektrolyten hinein zu erleichtern. Ein wirksames Verhalten hinsichtlich der indirekten Wasserabstoßungseigenschaften wird durch die Wasser absorbierenden Eigenschaften der Membran gewährleistet₅ welche in Kontakt mit der Kathode angeordnet ist. Die Membran kann die zusätzliche Funktion haben, daß sie verhindert, daß das eingeführte Gas während des Reinigungsbetriebs in den Elektrolyten hineinfließte Die freigesetzten Ionen werden sodann aufgrund der Elektrolyse in Richtung auf die Anode 201 bewegt. Da in der Nachbarschaft der Anode 201 durch Hydroxidionen, die durch elektrochemische Elektrolyse des Wasser gebildet werden, eine Schicht von Hydroxidionen gebildet wird und die Kationen freigesetzt werden und aus der Anode 201 hinausfließen, werden die resultierenden Nitrationen als Salze oder Säuren in dem Elektrolyten fixiert. Indem man z.B. in der Reinigungskammer eine Einrichtung vorsieht, wie sie durch das Bezugszeichen 206 angegeben wird, um das NO₂ in NO umzuwandeln, ist es möglich, einen Mechanismus zur Verfügung zu stellen, der ähnlich wie derjenige des Leiters 205. Andererseits werden die Stickstoffoxide in dem Gas in NO umgewandelt, so daß die Menge an NO₂ vermindert wird und die Menge an NO₂, die durch das Wasser oder Lösungsmittel absorbiert wird, vermindert wird, was zu einer daraus resultierenden Erhöhung der Menge an N₂ und H₂O, die durch Hydrierung an der Kathode 202 gebildet wird, führt.the others reduced to N ₂ and H ₂ O by hydrogenation with hydrogen. On the other hand, NO _{2 is} directly absorbed by the water contained in the fine holes of the cathode 202 and the membrane 208. It is released into the electrolyte 203 in the form of NXC and N0 ₂ ions. In this case, if both the voltage distribution and the current distribution of the cathode 202 are unsatisfactory, there is a risk that the electrode reaction at the cathode is deteriorated, so that the cathode 202 with both the conductor 205 and the membrane 208, with an ionic conductivity. The cathode 202 is made of a porous material to facilitate the release of NO ₂ into the electrolyte. An effective performance in terms of indirect water repellency properties is ensured by the water-absorbent properties of the membrane ₅ which is disposed in contact with the cathode. The membrane can have the additional function of preventing the gas introduced from flowing into the electrolyte during the cleaning operation. The released ions are then moved in the direction of the anode 201 due to the electrolysis. Since a layer of hydroxide ions is formed in the vicinity of the anode 201 by hydroxide ions formed by electrochemical electrolysis of the water and the cations are released and flow out of the anode 201, the resulting nitrate ions are fixed as salts or acids in the electrolyte. For example, by providing means in the cleaning chamber as indicated by reference numeral 206 for _{converting the NO 2} to NO, it is possible to provide a mechanism similar to that of the conductor 205. On the other hand, the nitrogen oxides is converted to NO in the gas so that the amount of NO _{2 is} decreased and the amount of NO ₂ absorbed by the water or solvent is decreased, resulting in an increase in the amount of N ₂ and H ₂ O , which is formed by hydrogenation at the cathode 202, leads.

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In der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtung ist zwar die Kathode 202 mit der Membran 208 kombiniert, doch kann anstelle dieser Konstruktion die Kathode 202 selbst eine vielschichtige Konstruktion mit drei oder mehr Schichten haben, wodurch sie mit vielen unterschiedlichen Eigenschaften versehen wird. So kann z.B. die Anode aus einem beliebigen Metall mit hoher Ionisationstendenz gegenüber Wasserstoff oder aus einer Metallegierung hergestellt werden oder es kann sich um eine inaktive Anode (unlösliche Anode) aus einem Material wie Platin, Kohlenstoff, Eisenoxid oder dergl. handeln, und die Kathode kann eine dreischichtige Struktur haben und aus einem Material hergestellt sein, das im Gegensatz zu dem Anodenmaterial eine niedrige Ionisationstendenz gegenüber.,Wasserstoff hat, z.B. aus einem Edelmetall oder einem Material, das zu der 8., 6. oder 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente gehört, oder aus Kohlenstoff. In einer auf die Nähe zum Elektrolyten bezogenen Reihenfolge kann die erste Schicht aus einer porösen, leitfähigen Schicht, die zweite Schicht aus einer porösen, wasserabstoßenden Schicht und die dritte Schicht aus einer porösen, katalytischen Schicht oder einer porösen Schicht aus Aktivkohle, Kohlenstoff oder dergl«. oder einer zusammengesetzten Schicht aus diesen Materialien bestehen, oder es kann sich auch um eine Elektrode mit viel schichtiger Struktur handeln, die mehr als drei Schichten besitzt und einem solchen Material hergestellt ist» Während bislang ein Kontrollsystem mit einem Differentialdruckdetektor, einer Kontrollspannung etc. zusätzlich vorgesehen war, um die Drücke auf beiden Seiten aneinander anzugleichen und hierdurch das Auftreten von osmotischen Erscheinungen zu verhindern, ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß, ausgenommen in speziellen Fällen, die Notwendigkeit für ein solches Kontrollsystem wegfällt. In the device shown in Figs Although the cathode 202 is combined with the membrane 208, the cathode 202 itself can be a multi-layered one instead of this construction Have construction with three or more layers, giving them many different properties will. For example, the anode can be made of any metal with a high Ionization tendency towards hydrogen or from a Metal alloy can be made or it can be an inactive anode (insoluble anode) made from a material such as Act platinum, carbon, iron oxide or the like, and the Cathode may have a three-layer structure and be made of a material that is unlike the anode material has a low ionization tendency towards., has hydrogen, e.g. made of a precious metal or a material that belongs to the 8th, 6th or 4th group of the periodic table of the elements, or made of carbon. In an order related to the proximity to the electrolyte, the first layer can be made of a porous, conductive layer, the second layer of a porous, water-repellent layer and the third layer of a porous, catalytic layer or a porous layer made of activated charcoal, carbon or the like. or a compound Layer consist of these materials, or it can also be an electrode with a multi-layer structure that has more than three layers and one such Material is manufactured »While so far a control system with a differential pressure detector, a control voltage etc. was additionally provided in order to equalize the pressures on both sides and thereby the occurrence of To prevent osmotic phenomena, it is a feature of the present invention that, except in special Cases that eliminate the need for such a control system.

Eine weitere modifizierte Form einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird in Fig. 5 dargestellt. Darin bezeichnet dasAnother modified form of apparatus according to the invention is shown in FIG. Therein denotes that

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Bezugszeichen 401 ein äußeres Gehäuse, das aus einem Material hergestellt ist, welches dazu imstande ist, die Vorrichtung aufzunehmen,und das eine genügende Beständigkeit gegenüber den Temperaturen des zu reinigenden Abgases sowie gegenüber den Betriebstemperaturen der Vorrichtung und auch eine genügende Beständigkeit gegenüber dem Material des ionischen Leiters besitzt. Das Bezugszeichen 402 bezeichnet eine poröse Gasdiffusionselektrode, nämlich eine poröse Gasdiffusionselektrode, welche winzige Löcher aufweist. Es kann sich hierbei z.B. eine poröse Kohlenstoffelektrode, um eine poröse Sintermetallelektrode oder um eine solche Elektrode, die darauf einen Katalysator trägt, handeln. Eine Seite dieser porösen Gasdiffusionselektrode kommt mit dem ionischen Leiter in Berührung, wodurch Substanzen erzeugt werden, die sich mit den zu reinigenden Gasen umsetzen. Die andere Seite dient dazu, das Gas zu aktivieren, das auf der porösen Gasdiffusionselektrode adsorbiert ist,und eine Entladungsreaktion zu bewirken. Insbesondere kann es sich um eine poröse Gasdiffusionselektrode handeln, die ein für die zu reinigenden Gase hochaktives Material, z.B. einen Katalysator, enthält, da eine solche Elektrode hochwirksam ist. Das Bezugszeichen 403 bezeichnet eine Anodenkammer für die Aufnahme eines ionischen Leiters, wobei dessen Einströmen und Ausströmen gestattet wirdc Sie kann aus einem porösen Material hergestellt sein, das aus einer organischen Substanz, z_cB„ einem Kunstharz oder aus einer anorganischen Substanz, z.B. aus Kohlenstoff, Metall, Asbest oder Keramik oder einer Kombination daraus, besteht. Alternativ kann die Anodenkammer 403 auch nur ein Raum zur Aufnahme des ionischen Leiters sein. Kurz gesagt, ist es erforderlich, in geeigneter Weise ein Material, das diesem Zweck genügt,und eine beliebige Substanz, die Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt, oder einen beliebigen Elektrolyten, der Substanzen mit hoher Aktivität erzeugt, zu verwenden. Das Bezugszeichen 405 bezeichnet eine Begleitelektrode, die operativ mit der porösen Gasdiffuionselektrode 402 vergesellschaftet ist. Ein geeigne-Reference numeral 401 an outer housing which is made of a material which is able to accommodate the device and which has sufficient resistance to the temperatures of the exhaust gas to be cleaned and to the operating temperatures of the device and also sufficient resistance to the material of the ionic Leader owns. Numeral 402 denotes a porous gas diffusion electrode, namely, a porous gas diffusion electrode which has minute holes. This can be, for example, a porous carbon electrode, a porous sintered metal electrode or such an electrode which has a catalyst thereon. One side of this porous gas diffusion electrode comes into contact with the ionic conductor, as a result of which substances are generated which react with the gases to be purified. The other side serves to activate the gas adsorbed on the porous gas diffusion electrode and cause a discharge reaction. In particular, it can be a porous gas diffusion electrode which contains a material that is highly active for the gases to be purified, for example a catalyst, since such an electrode is highly effective. Reference numeral 403 denotes an anode chamber for receiving an ionic conductor, wherein the inflow and outflow wirdc allows you may be made of a porous material made of an organic substance, _c B "of a resin or of an inorganic substance, such as carbon , Metal, asbestos or ceramic or a combination thereof. Alternatively, the anode chamber 403 can also be just a space for receiving the ionic conductor. In short, it is necessary to appropriately use a material that can satisfy this purpose and any substance that generates hydrogen and oxygen, or any electrolyte that generates substances with high activity. Numeral 405 denotes a companion electrode which is operatively associated with the porous gas diffusion electrode 402. A suitable

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tes Material hierfür sind z.B. Elektronenleiter und zusammengesetzte Elektronenleiter, z.B. Metalle (sowohl in festem als in geschmolzenem Zustand) und Metalloxide, Kohlenstoff, Carbide, Sulfide, Phosphide, Boride etc.; das Bezugszeichen 404 "bezeichnet ein Trennelement, um die Anodenkammer von der Kathodenkammer zu trennen. Das Trennelement 404 kann aus einem Material, das dazu imstande ist, die Vermischung des ionischen Leiters mit dem Inhalt der Kathodenkammer zu verhindern, oder einem Material, das dazu imstande ist, das Vermischen der durch die Elektrodenreaktionen gebildeten Substanzen zu verhindern, und das dazu imstande ist, die erzeugten Substanzen zu trennen, bestehen. Ein Beispiel hierfür ist Asbest, der so behandelt worden ist, daß er wasserabstoßend wird, oder ein Ionenaustauscherharz. Das Bezugszeichen 406 bezeichnet eine Kathodenkammer, um den ionischen Leiter der Kathodenkammer aufzunehmen, während sein Ausströmen und Einströmen gestattet wird. Sie kann aus dem gleichen Material wie das Material für die Anodenkammer 403 hergestellt sein. Alternativ kann die Kathodenkammer 406 nur ein Raum sein, um den ionischen Leiter aufzunehmen. Das Bezugszeichen 407 bezeichnet einen Einlaß für den ionischen Leiter der Anodenkammer, und 408 bezeichnet einen Auslaß für den ionischen Auslaß der Anodenkammer. Bei dieser Ausführungsform wird zwar der ionische Lei ter in Pfeilrichtung eingeführt und ausgetragen, doch kann der ionische Leiter auch in entgegengesetzter Richtung fließengelassen werden, wobei der Fluß kontinuierlich öder intermittierend sein kann. Weiterhin kann erforderlichenfalls der ionische Leiter aus dem Auslaß in einen Prozeßtank ausgetragen werden, wie er in Fig. 7 gezeigt ist. Das Bezugszeichen 410 bezeichnet einen Auslaß für den ionischen Leiter der Kathodenkammer. Während bei der gezeigten Ausführungsform der ionische Leiter in Pfeilrichtung eingeführt und ausgetragen wird, kann er jedoch auch in umgekehrter Richtung fließengelassen werden, wobei der Fluß entweder kontinuierlich oder intermittierend sein kann. Ferner kann erforderlichenfalls der ionische Leiter durch denThe material used for this are e.g. electron conductors and composite Electron conductors, e.g. metals (both in solid and in the molten state) and metal oxides, carbon, carbides, sulfides, phosphides, borides, etc .; the reference number 404 "indicates a partition to separate the anode compartment from the cathode compartment. The partition 404 may consist of a Material capable of preventing the ionic conductor from mixing with the contents of the cathode chamber, or a material capable of preventing the substances formed by the electrode reactions from mixing, and which is capable of separating the substances produced. An example of this is asbestos, the has been treated to be water repellent, or an ion exchange resin. Reference numeral 406 denotes a cathode chamber to accommodate the ionic conductor of the cathode chamber while allowing its outflow and inflow will. It can be made of the same material as the material for the anode chamber 403. Alternatively, the Cathode chamber 406 may only be a space to accommodate the ionic conductor. Numeral 407 denotes an inlet for the ionic conductor of the anode compartment, and 408 denotes an outlet for the ionic outlet of the anode compartment. at Although this embodiment is the ionic Lei ter in the direction of the arrow introduced and discharged, but the ionic conductor can also be made to flow in the opposite direction, the flow being continuous or intermittent can. Further, if necessary, the ionic conductor can be discharged from the outlet into a process tank as it is is shown in FIG. Numeral 410 denotes an outlet for the ionic conductor of the cathode chamber. While at of the embodiment shown, the ionic conductor in the direction of the arrow is introduced and discharged, however, it can also be made to flow in the reverse direction, with the flow can be either continuous or intermittent. Furthermore, if necessary, the ionic conductor through the

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Auslaß in einen Prozeßtank, wie in Fig. 7 gezeigt, ausgetragen werden. Das Bezugszeichen 411 bezeichnet eine Reinigungskammer für die zu reinigenden Abgase. Die Reinigungskammer 411 kann vorteilhafterweise mit einem Hinderniselement, z.B. einem Netz, versehen sein, das einen genügenden Kontakt zwischen dem zu reinigenden Gas und der porösen Gasdiffusionselektrode und somit eine verbesserte Reaktionswirksamkeit gewährleistet. Dieser Teil ist in der Figur dargestellt. Das Bezugszeichen 412 bezeichnet einen Einlaß für die Abgase und 413 bezeichnet einen Auslaß für die Abgase. Das Gas kann auch in entgegengesetzter Richtung wie in Pfeilrichtung eingeführt und ausgetragen werden. An den Auslaß 413, wie er in Fig. 7 gezeigt wird, kann auch eine Wiedergewinnungseinheit angeschlossen sein, um verwertbare Substanzen wiederzugewinnen. Das Bezugszeichen 414 bezeichnet eine so angeschlossene Stromquelle, daß die poröse Gasdiffusionselektrode 402 die Anode und die Begleitelektrode 405 die Kathode wird. Je nach dem Typ der Abgase und der Elektrodenreaktion des ionischen Leiters kann jedoch die Stromquelle, wie es bei 414a gezeigt ist, so angeschlossen werden, daß die poröse Gasdiffusionselektrode 402 die Kathode und die Begleitelektrode 405 die Anode wirdc Alternativ kann auch eine ¥echselstromquelle verwendet werden, wie es bei 414b gezeigt wird» oder es kann eine Wechselstrom-Gleichstrom-Quelle verwendet werden. Weiterhin kann eine polaritätsverändernde Ein-Aus-Kontrolleinrichtung verwendet werden. Bei der praktischen Verwendung kann eine Vielzahl von Einheiten dieser Vorrichtungen, in einer vielstufigen Anordnung verbunden sein, um eine Anpassung an die Menge des zu reinigenden Abgases zu erhalten.Outlet can be discharged into a process tank as shown in FIG. Numeral 411 denotes a cleaning chamber for the exhaust gases to be cleaned. The cleaning chamber 411 can advantageously be provided with an obstacle element, e.g. Mesh, be provided, that a sufficient contact between the gas to be cleaned and the porous gas diffusion electrode and thus ensures an improved reaction efficiency. This part is shown in the figure. The reference number 412 denotes an inlet for the exhaust gases and 413 denotes an outlet for the exhaust gases. The gas can also be in opposite Direction as in the direction of the arrow are introduced and discharged. To outlet 413 as shown in FIG a recovery unit can also be connected in order to recover usable substances. The reference numeral 414 denotes a power source connected in this way, that the porous gas diffusion electrode 402 becomes the anode and the companion electrode 405 becomes the cathode. Depending on the type of exhaust gas and the electrode reaction of the ionic conductor, however, the power source may be connected as shown at 414a The porous gas diffusion electrode 402 becomes the cathode and the companion electrode 405 becomes the anode. Alternatively an alternate power source can also be used, as shown at 414b, or it can be an AC-DC source be used. Furthermore, a polarity-changing on-off control device can be used will. In practical use, a plurality of units of these devices, in a multi-stage arrangement be connected to get an adjustment to the amount of exhaust gas to be cleaned.

Fig. 6 zeigt eine modifizierte Form der Vorrichtung der Fig. 5, bei der kein Trennelement verwendet wird.Fig. 6 shows a modified form of the device of Fig. 5 in which no separator is used.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, das die Verbindungen zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, einer Wiedergewinnungseinrichtung für wertvolle Substanzen und einerFigure 7 is a block diagram showing the connections between the device according to the invention, a recovery device for valuable substances and a

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Sammel-, Prozeß- und Zirkulierungseinheit für den ionischen Leiter zeigt. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 401a die erfindungsgemäße Vorrichtung. 402a "bezeichnet die zu reinigenden Abgase, 403a eine Wiedergewinnungseinrichtung für verwertbare Substanzen, 404a eine Sammel-, Prozeß- und Zirkuli erungs einheit für den ionischen Leiter der Kathodenkammer, 405a eine Sammel-, Prozeß- und Zirkulierungseinheit für den ionischen Leiter der Anodenkammer und 406a wiedergewonnene, verwertbare Substanzen«Collection, process and circulation unit for the ionic Head shows. In this figure, the reference numeral 401a designates the device according to the invention. 402a "denotes the to purifying exhaust gases, 403a a recovery device for usable substances, 404a a collection, process and circulation unit for the ionic conductor of the cathode chamber, 405a a collection, process and circulation unit for the ionic conductor of the anode chamber and 406a recovered, usable substances «

Fig. 8 zeigt die Ergebnisse, die bei einem Beispiel erhalten wurden, bei dem der Reinigungsvorgang bei Raumtemperatur und unter Verwendung einer Gleichstromquelle mit 4 V durchgeführt wurde. Die Kathode bestand aus einer Gasdiffusionselektrode aus porösem Kohlenstoff. Die Anode bestand aus Graphit, und der ionische Leiter bestand aus Betriebswasser. Die Fig. 9 zeigt die Ergebnisse, die bei einem weiteren Beispiel erhalten wurden, bei dem der Reinigungsvorgang bei Raumtemperatur unter Verwendung einer Gleichstromquelle mit 4 V erfolgte. Die Kathode bestand dabei aus einer Gasdiffusionselektrode aus porösem Kohlenstoff. Die Anode war aus Graphit hergestellt, und der ionische Leiter bestand aus 0,2 Gew.%iger Natriumhydroxidlösung«, Die Fig* 8 und 9 zeigen jeweils die Ergebnisse des Beispiels, bei dem N0„ enthaltende Abgase kontinuierlich gemäß der Erfindung gereinigt wurden« Beide Figuren zeigen, daß bei Gasen mit einer NO -Konzentration von 600 ppm eine prozentuale Entfernung von mehr als 95/4 erhalten wurde, und daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entfernung von N0„ sehr wirksam ist. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verläuft der Prozeß der Zersetzung von N0__ in folgender Weise. Zuerst werden Stickstoffdioxid und Stickstoffmonoxid, die Bestandteile von N0„ darstellen, auf der Kathode oder der Gasdiffusionselektrode adsorbiert. Andererseits liefert die Elektrolyse des ionischen Leiters, der aus Wasser und einer 0,2 gew.%igen Natriumhydroxidlösung besteht, aktiveFig. 8 shows the results obtained in an example in which the cleaning operation was carried out at room temperature and using a 4 V DC power source became. The cathode consisted of a gas diffusion electrode made of porous carbon. The anode was made of graphite and the ionic conductor was made of process water. Fig. 9 shows the results obtained in another example in which the cleaning operation is carried out at room temperature using a 4V DC power source. The cathode consisted of a gas diffusion electrode made of porous carbon. The anode was made of graphite and the ionic conductor was 0.2% by weight Sodium Hydroxide Solution, Figures 8 and 9 show the results, respectively of the example in which exhaust gases containing NO “are continuous were cleaned according to the invention «Both figures show that with gases with an NO concentration of 600 ppm a percentage removal greater than 95/4 was obtained, and that the device according to the invention for the removal of N0 “is very effective. Using the invention Device runs the process of decomposition of N0__ in in the following way. First, nitrogen dioxide and nitric oxide, represent the constituents of N0 "on the cathode or adsorbed by the gas diffusion electrode. On the other hand, the electrolysis of the ionic conductor yields that of water and a 0.2% by weight sodium hydroxide solution, active

ORSQiMAL INSPECTEDORSQiMAL INSPECTED

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Wasserstoffatome an der Kathode oder der Gasdiffusionselektrode. Diese Wasserstoffatome setzen sich mit dem auf der Gasdiffusionselektrode adsorbierten Stickstoffdioxid und Stickstoffmonoxid um, so daß sowohl das Dioxid als auch das Monoxid von Stickstoff durch die Wasserstoffatome reduziert werden und auf diese Weise zu Stickstoffgas und Wasser umgewandelt werden. Obgleich in diesem Falle Stickstoffdioxid als Reaktionszwischenprodukt gebildet wird, wird es wiederum auf der Elektrode adsorbiert und mit den Wasserstoffatomen innerhalb der Vorrichtung umgesetzt, wodurch es zu Stickstoffgas und Wasser umgewandelt wird, bevor es den Gasauslaß erreicht. Die beschriebenen Beispiele zeigen die Effekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entfernung von N0„, doch wurde festgestellt, daß die Vorrichtung in gleicher Weise auch auf den Reduktionsprozeß von S0__, den Oxydationsprozeß von Ammonium etc. angewendet werden kann.Hydrogen atoms on the cathode or the gas diffusion electrode. These hydrogen atoms sit with the one on the Gas diffusion electrode adsorbed nitrogen dioxide and nitrogen monoxide around, so that both the dioxide and the monoxide of nitrogen through the hydrogen atoms and thus converted to nitrogen gas and water. Although in this case nitrogen dioxide as Reaction intermediate is formed, it is in turn adsorbed on the electrode and associated with the hydrogen atoms within the device converted, making it nitrogen gas and water is converted before it reaches the gas outlet. The examples described show the effects of the invention Device for removing N0 ", but it was found that the device works in the same way on the reduction process of S0__, the oxidation process of ammonium etc. can be applied.

Mit der oben beschriebenen Konstruktion, wie sie in den zwei Beispielen veranschaulicht worden ist, kann diese modifizierte Vorrichtung in Kombination mit einer geeigneten Zuführungseinrichtung in zufriedenstellender Weise Abgase, atmosphärische Gase und dergl. innerhalb eines weiten Temperaturbereichs mittels einer einfachen Konstruktion und mit billigen Kosten reinigen. Weiterhin wird der Prozeß der elektrochemischen Reaktion in geschickter Weise verwertet, so daß das Abgas unter Bildung von verwertbaren Substanzen umgesetzt wird. Hierdurch wird die Vorrichtung zur Wiedergewinnung von verwertbaren Substanzen geeignet, und sie erhält einen hohen wirtschaftlichen und technischen Wert.With the construction described above, as has been illustrated in the two examples, this modified device in combination with a suitable supply device in a satisfactory manner exhaust gases, atmospheric gases and the like within a wide temperature range clean by means of a simple construction and at an inexpensive cost. Furthermore, the process of electrochemical Reaction utilized in a skilful manner, so that the exhaust gas reacted with the formation of utilizable substances will. This makes the device suitable for the recovery of usable substances, and it has a high economic and technical value.

Eine weitere modifizierte Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 10 und 11 beschrieben. Diese zeigen eine Vorrichtung, die zur Durchführung eines Oxydations-Reinigungsvorgangs zusätzlich zu dem elektrochemischen Reduktions- und Absorptionsprozeß ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist so konstruiert, daß eine Anode 501 und eine Kathode 502,Another modified form of the invention Apparatus is described in FIGS. 10 and 11. These show an apparatus which is used to carry out an oxidation cleaning process is formed in addition to the electrochemical reduction and absorption process. The device is designed so that an anode 501 and a cathode 502,

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die jeweils aus einem leitenden Material der ersten Klasse, z.B. aus Kohlenstoff oder Metall, hergestellt sind, einander in einem Elektrolyten gegenüberliegen. Eine Gleichstromspannung 507 wird an die Elektroden angelegt, um eine Elektrolyse zu bewirken. Wenn somit das zu reinigende Gas in eine Reinigungskammer 506 durch einen Einlaß 509 eingeführt wird, dann wird das Gas elektrochemisch reduziert oder absorbiert. Wenn andererseits die Anordnung der Fig. 10 verwendet wird, wobei das Anodenmaterial aus porösem Kohlenstoff und das Kathodenmaterial aus Zink besteht, um NO₂₁ SO₂ und dergl. zu entfernen, dann werden diese in dem Elektrolyten in Form der Hydroxide HNO^ und H₂SO, absorbiert und das Kathodenmaterial wird oxydiert, wodurch Zn(NO,)₂ und ZnSO^ erzeugt v/erden. Solche oxidischen Gase wie 0, O₂, 0·,, Ν0_χ und SO_x und solche Gase, die Halogenide und Oxide von Schwermetallen enthalten, können daher in harmlose Gase umgewandelt werden, indem die Gase in die Kathodenseite eingeführt werden. Dies kann nämlich dadurch geschehen, daß man das Gas in den Weg einleitet, der den Einlaß und den Auslaß 509 und 510 der Fig.11 einschließt. Andererseits können solche reduzierenden Gase v/ie NE* und CO wirksam in harmlose Gase umgewandelt werden, indem man das Gas in den Weg der Anodenseite, nämlich den Weg, der den Einlaß und den Auslaß 511 und 512 der Fig. 11 einschließt, einleitet. Das Bezugszeichen 508 bezeichnet ein poröses Material und 504 bezeichnet ein Trennelement*which are each made of a conductive material of the first class, for example carbon or metal, are opposite one another in an electrolyte. A DC voltage 507 is applied to the electrodes to cause electrolysis. Thus, when the gas to be purified is introduced into a purification chamber 506 through an inlet 509, the gas is electrochemically reduced or absorbed. On the other hand, if the arrangement of Fig. 10 is used, the anode material being made of porous carbon and the cathode material being made of zinc, in order _{to remove NO 21} SO ₂ and the like, then these become in the electrolyte in the form of the hydroxides HNO _{4 and H 2} SO, is absorbed and the cathode material is oxidized, producing Zn (NO,) ₂ and ZnSO ^. Such oxide gases as 0, O ₂ , 0 · ,, Ν0 _χ and SO _x and those gases containing halides and oxides of heavy metals can therefore be converted into harmless gases by introducing the gases into the cathode side. This can be done by introducing the gas in the path including the inlet and outlet 509 and 510 of FIG. On the other hand, such reducing gases as NE * and CO can be effectively converted into harmless gases by introducing the gas into the path of the anode side, namely the path including the inlet and outlet 511 and 512 of FIG. Numeral 508 denotes a porous material and 504 denotes a partition member *

Während die grundlegenden Konstruktionsmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung oben beschrieben worden sind, kann auch die Vorrichtung der Fig. 12 bis 16 verwendet werden, um zu diesen Konstruktionsmerkmalen zu kommen. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 605 eine Plattenreaktionseinheit. Eine gegebene Anzahl dieser Reaktionseinheiten ist Seite-anSeite angeordnet und fixiert an Ort und Stelle gehalten, so daß zwischen den Reaktionseinheiten 605 eine Reinigungskammer 604 definiert wird. Ein Rahmenelement 6Ο6, das einen Packungs-While the basic design features of the device according to the invention have been described above, The apparatus of FIGS. 12 to 16 can also be used to achieve these design features. In the figures reference numeral 605 denotes a disk reaction unit. A given number of these reaction units are side-by-side arranged and fixed in place, so that between the reaction units 605 a cleaning chamber 604 is defined. A frame element 6Ο6, which has a packing

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bzw. Dichtungssitz bildet, ist an jede Seite jeder Reaktionseinheit 605 angefügt, so daß, wenn die Reaktionseinheiten 605 nebeneinandergestellt werden und an Ort und Stelle gehalten werden, jede der Reinigungskammern 604 einen Raum bildet, der vollständig von der Außenseite abgetrennt ist. Ein Ausströmen an die Außenseite wird vollständig eliminiert. Abgasleitungen 607 und 608 sind in den Rahmenelementen 606 gebildet, und Abgaseinlaß- und -auslaßleitungen 609 und 610 sind zwischen den Abgasleitungen 607 und 608 und den Reinigungskammern 604 definiert.or sealing seat is on each side of each reaction unit 605 added so that when the reaction units 605 are juxtaposed and held in place, each of the cleaning chambers 604 forming a space, which is completely separated from the outside. Any leakage to the outside is completely eliminated. Exhaust pipes 607 and 608 are formed in the frame members 606, and exhaust gas inlet and outlet pipes 609 and 610 are defined between the exhaust pipes 607 and 608 and the cleaning chambers 604.

Wie weiter unten beschrieben werden wird, soll die Reaktionseinheit 605 erforderlichenfalls den Gasreinigungsvorgang durch einen Gas-Flüssigkeits-Kontakt zusätzlich zu der Reinigung durch eine elektrochemische Reaktion vornehmen. Daher sollte das Abgas oder das Gas G vorzugsweise die Oberfläche der Reaktions einheit 605 mit einem größeren Kontaktausmaß kontaktieren. Zu diesem Zweck kann eine beliebige Durchbewegungseinrichtung für das Abgas zwischen den Reaktionseinheiten 605, nämlich im Mittelteil der Reinigungskammer 604, angeordnet sein. Als Material für die Durchbewegungseinrichtung kann entsprechend der Zusammensetzung des zu reinigenden Abgases jedes beliebige Kunstharz, Metall _t Naturfaserprodukte und andere Materialien in geeigneter Weise eingesetzt werden. So kann z.B. ein Metallnetz verwendet werden. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein Netz 61I verwendet. Um das Kontaktausmaß zu erhöhen, kann die Oberfläche der- Reaktionseinheit 605 selbst so vorbehandelt worden sein, um beispielsweise Unregelmäßigkeiten der Oberfläche auszubilden, um zusätzlich oder anstelle der obengenannten Durchbewegungseinrichtung eine Durchbewegungs einrichtung zu bilden. Wenn das Netz 611 als Durchbewegungs einrichtung verwendet wird, dann kann das Netz 611 konform zu der Gestalt der Reaktions einheit 605 geformt sein, so daß das Netz 6II von einem Rahmenelement 612 umschlossen wird. Es ist ebenfalls mit den vorerwähnten Abgasleitungen 607 und 608 ausgebildet. Zusätzlich dazu könnenAs will be described later, the reaction unit 605 is to perform the gas purification process by gas-liquid contact in addition to purification by electrochemical reaction, if necessary. Therefore, the exhaust gas or the gas G should preferably contact the surface of the reaction unit 605 with a greater amount of contact. For this purpose, any device for moving the exhaust gas through can be arranged between the reaction units 605, namely in the middle part of the cleaning chamber 604. As a material for the through movement means may be any synthetic resin according to the composition of the exhaust gas to be cleaned, metal _t natural fiber products and other materials may be suitably used. For example, a metal net can be used. In the embodiment shown, a network 61I is used. In order to increase the extent of contact, the surface of the reaction unit 605 itself may have been pretreated in such a way as to form irregularities in the surface, for example, in order to form a movement device in addition to or instead of the above-mentioned movement device. If the network 611 is used as a movement device, then the network 611 can be shaped to conform to the shape of the reaction unit 605, so that the network 6II is enclosed by a frame element 612. It is also formed with the aforementioned exhaust pipes 607 and 608. In addition to this, you can

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die Abgaseinlaß- und -auslaßleitungen 609 und 610 gebildet sein.the exhaust gas inlet and outlet pipes 609 and 610 may be formed.

Die Reaktionseinheit 605 enthält eine Vielzahl von Elektroden, die jeweils aus einem der vorgenannten elektrisch leitenden Materialien der ersten Klasse hergestellt sind» Die Elektroden sind so angeordnet, daß sie einander gegenüberliegen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein Paar Elektroden der gleichen Polarität auf beiden Seiten der Reaktionseinheit 605 angeordnet. Die Elektrode mit entgegengesetzter Polarität ist zentral angeordnet, so daß der Abgasreinigungsvorgang gleichzeitig in jeder der Reinigungskammern 604 durchgeführt werden kann, die auf den Seiten der Reaktionseinheit 605 gebildet sind. So kann die Reaktionseinheit 605 in der in den Fig. 14 bis 16 gezeigten Weise konstruiert sein. Bei der Ausführungsform der Fig. 14 enthält die Reaktionseinheit Kathoden 602, die an ihren Seiten angeordnet sind,und eine Anode 601, die in ihrem Mittelteil angeordnet ist. Zwischen der Kathode 602 und der Anode 601 ist eine Substanz 613 mit Retentions-, Befeuchtungseigenschaften und/oder Flüssigkeitseinführungs- und Austragungseigenschaften angeordnet. Jede der Kathoden 602 stellt eine Art von Gasdiffusionselektrode dar. Während sie allgemein aus jedem elektrisch leitenden Material der ersten Klasse hergestellt sein kann, kann sie vorteilhafterweise mit wasserabweisenden Eigenschaften versehen sein, so daß die Kathoden durch eine Reinigungsflüssigkeit L nicht benetzt werden, woraus sich eine Verbesserung der Gasreinigungswirksamkeit ergibt.The reaction unit 605 includes a plurality of Electrodes, each made of one of the aforementioned electrically conductive materials of the first class »The Electrodes are arranged to face each other. In the embodiment shown, there is a pair of electrodes the same polarity on both sides of the reaction unit 605 arranged. The opposite polarity electrode is centrally located so that the exhaust gas cleaning process can be performed simultaneously in each of the cleaning chambers 604 formed on the sides of the reaction unit 605 are. Thus, the reaction unit 605 in the 14 to 16 may be constructed. In the embodiment 14, the reaction unit includes cathodes 602 arranged on its sides and an anode 601, which is arranged in its central part. Between the cathode 602 and the anode 601 is a substance 613 with retention, Moistening properties and / or liquid introduction and discharge properties arranged. Each of the Cathodes 602 represent a type of gas diffusion electrode. While they are generally made of any electrically conductive material can be made of the first class, it can advantageously be provided with water-repellent properties, so that the cathodes are not wetted by a cleaning liquid L, resulting in an improvement in gas cleaning efficiency results.

Als wasserabweisendes Material kann ein beliebiges Kunststoffmaterial, z.B. Poly-4-fluoräthylen, verwendet werden. Die Anode 601 ist aus einem einzigen elektrischen Leiter der ersten Klasse hergestellt. Die Reinigungsflüssigkeit L wird den Materialien 613 zugeführt. Beliebige solche, nichtleitenden Materialien wie Asbest- oder Glasfasern, die dazu neigen,Any plastic material, e.g. poly-4-fluoroethylene, can be used as the water-repellent material. The anode 601 is made from a single first class electrical conductor. The cleaning liquid L is the materials 613 supplied. Any such non-conductive material as asbestos or fiberglass that has a tendency to

ORSGIMAL INSPECiEDORSGIMAL INSPECiED

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leicht Wasser zu absorbieren, können als Material 613 verwendet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind zusätzlich zu den Abgasleitungen 6Ö7 und 608 die Rahmenelemente 606 und 612 der Reaktionseinheit 605 und das Netz 611 mit Leitungen 614 und 615 für die Reinigungsflüssigkeit ausgebildet, um die zu reinigende Flüssigkeit einzuführen und auszutragen (Fig. 12). Jede dieser Reaktionseinheiten 605 kann aus einer einzigen Schicht bestehen oder eine vielschichtige Struktur haben. Alternativ kann sie auch erforderlichenfalls so konstruiert sein, "wie es in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist. Bei dieser Modifizierung werden nämlich Elemente 616 für die Kathodeneinheit, ein Element 617 für die Anodeneinheit und ein Element 618 für die Dichtungseinheit gesondert hergestellt und verwendet« Jedes der Elemente 618 für die Dichtungseinheit wird in der ¥eise hergestellt, daß man zuvor hergestellte Dreikomponententeile 619 und 620 zusammenstellt* Das Element 618 für die Dichtungseinheit wirkt in ähnlicher ¥eise wie das Material 613, um die Reinigungsflüssigkeit L in, optimalen Bedingungen bezüglich des Abgases und der Elektroden zu halten. Die Teile 619 sind nämlich so gestaltet, daß sie flüssigkeitshaltende Eigenschaften haben. Das Teil 620 weist eine Flüssigkeitspermeabilität auf, wodurch die Abgasreinigungsrate und -kapazität weiter verbessert wird und die Herstellung und Bearbeitung der Teile vereinfacht wird. Damit die Reinigungsflüssigkeit L positiv den Elementen 618 für die Dichtungseinheit zugeführt und daraus ausgetragen werden kann, sind Einlaß- und Auslaßleitungen 621 und 622 für die Abgase zwischen den Leitungen 614a und 615a für die Reinigungsflüssigkeit und Körperteilen 623, um damit in Verbindung zu stehen, ausgebildet. Hinsichtlich des Nebeneinanderstellens und An-Ort-und-Stelle-Haltens der Reaktoren 605 und des Netzes 611 kann eine gegebene Anzahl von Reaktionseinheiten 605 (oder eine gegebene Anzahl der Reaktionseinheiten 605 und des Netzes 611) zu einer Gruppe kombiniert werden,und eine Vielzahl solcher Gruppen kann parallel oder in Reihe angeordnetEasy to absorb water can be used as the material 613. In the embodiment shown, in addition to the exhaust lines 607 and 608, the frame elements 606 and 612 of the reaction unit 605 and the network 611 with lines 614 and 615 for the cleaning liquid are formed in order to introduce and discharge the liquid to be cleaned (FIG. 12). Each of these reaction units 605 may be composed of a single layer or may have a multi-layer structure. Alternatively, if necessary, it may be constructed as shown in Figs. 15 and 16. Namely, in this modification, elements 616 for the cathode unit, an element 617 for the anode unit and an element 618 for the sealing unit are separately manufactured and used «Each of the elements 618 for the sealing unit is produced in such a way that previously produced three-component parts 619 and 620 are put together * The element 618 for the sealing unit acts in a similar way to the material 613 to keep the cleaning liquid L in optimal conditions Namely, the parts 619 are designed to have liquid-holding properties, and the part 620 has liquid permeability, thereby further improving the exhaust gas purification rate and capacity, and making the parts easier to manufacture and process the cleaning liquid L positive for the elements 6 18 for the seal unit can be supplied and discharged therefrom, inlet and outlet lines 621 and 622 for the exhaust gases are formed between the lines 614a and 615a for the cleaning liquid and body parts 623 to be communicated therewith. With regard to juxtaposing and maintaining the reactors 605 and network 611, a given number of reaction units 605 (or a given number of reaction units 605 and network 611) may be combined into one group, and a plurality of them Groups can be arranged in parallel or in series

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werden. Die parallele Anordnung kann die Gasreinigungsrate erhöhen, während die Anordnung in Reihe die Gasreinigungskapazität erhöhen kann. In Fig. 12 wird die minimale Anzahl der Reaktionseinheiten und der Netze gezeigt. Jede beliebige Anzahl dieser Elemente kann miteinander kombiniert werden, wie es oben erwähnt wurde. Weiterhin kann, damit die Abgase dem Reinigungsvorgang unter Zirkulation des Gases unterworfen werden, wie es in den Fig. 17 und 18 gezeigt wird, eine Einschnürungseinrichtung 624, z.B. eine Öffnung oder eine Venturieinrichtung, in der Abgaseinlaßleitung angeordnet sein oder ein Gebläse 625 kann zwischen der Einlaßleitung und der Austragungsleitung angeordnet sein, um das Gas zu rezirkulieren. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 626 eine Abgasreinigungsvorrichtung, die eine Kombination einer gegebenen Anzahl von Reaktionseinheiten 605, Reinigungskammem 604 und eine Durchbewegungseinrichtung umfaßt. Das Bezugszeichen 627 bezeichnet eine Einrichtung, um den Stromverbrauch zwischen den Elektroden festzustellen.will. The parallel arrangement can increase the gas cleaning rate, while the arrangement in series can increase the gas cleaning capacity. In Fig. 12, the minimum number of Reaction units and the networks shown. Any number of these elements can be combined, such as it was mentioned above. Furthermore, so that the exhaust gases are subjected to the cleaning process with the circulation of the gas as shown in Figs. 17 and 18 become a constrictor 624, e.g. a fan 625 may be placed between the inlet conduit and the discharge conduit to recirculate the gas. In the figures, reference numeral 626 denotes an exhaust gas purification device, which is a combination of a given number of reaction units 605, cleaning chambers 604 and comprises a moving device. The reference number 627 means a device to determine the current consumption between the electrodes.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung wird, wenn das Abgas G durch die Abgasleitung 607 eingeführt wird (es wird mehr bevorzugt, daß das Gas von beiden Seiten eingeführt werden sollte, wie es durch die Pfeile A angegeben ist)_s das Abgas G gleichförmig in den Reinigungskammem 604 verteilt. Der Abgasstrom wird daher positiv durch das Vorhandensein der Netze oder der Durchbewegungseinrichtung 611 turbulent gemacht, so daß das Gas bei der Berührung mit den Oberflächen der Reaktionseinheit 605 mit einem größeren Kontaktausmaß strömt. Gegebenenfalls strömt es durch die Abgasleitung 608 aus. Während dieses Zeitintervalls wird das Abgas durch die elektrochemische Reaktion in der Reaktionseinheit 605 gereinigt.In the above apparatus, when the exhaust gas G is introduced through the exhaust pipe 607 (it is more preferred that the gas should be introduced from both sides, as indicated by the arrows A) _s the exhaust gas G uniformly in the Reinigungskammem 604 distributed. The exhaust gas flow is therefore positively made turbulent by the presence of the meshes or agitator 611 so that the gas flows with a greater amount of contact upon contact with the surfaces of the reaction unit 605. If necessary, it flows out through the exhaust line 608. During this time interval, the exhaust gas is cleaned by the electrochemical reaction in the reaction unit 605.

In diesem Falle kann der Gasreinigungsvorgang nach einer Veränderung der Polarität der Elektroden oder bei einer Veränderung der Polarität der Elektroden während des BetriebsIn this case, the gas cleaning process can be performed after changing the polarity of the electrodes or after a Changing the polarity of the electrodes during operation

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je nach Typ und Zusammensetzung des Abgases bewerkstelligt werden. Es ist auch gut möglich, das Abgas G in Kontakt mit der Reinigungsflüssigkeit L zu bringen. Das Abgas G kann durch eine geeignete Vorrichtung 626 rezirkuliert werden, um den Gasreinigungsvorgang mit einer größeren Wirksamkeit zu bewerkstelligen. Ferner kann gewünschtenfalls der Fortschritt des Gasreinigungsvorgangs mittels einer Detektoreinrichtung 627 erfaßt werden, die den Strom- oder Spannungsverbrauch zwischen den Elektroden erfaßt. Diese Einrichtung kann weiterhin ziemlich gut als Überwachungseinrichtung oder Steuereinrichtung, je nach den Anforderungen des Einzelfalls, verwendet werden. Es ist auch möglich, die Zirkulation und Rezirkulation der Abgase zu kontrollieren.depending on the type and composition of the exhaust gas. It is also quite possible to bring the exhaust gas G into contact with the cleaning liquid L. The exhaust gas G can through a suitable device 626 can be recirculated to accomplish the gas cleaning operation with greater efficiency. Furthermore, if desired, the progress of the gas cleaning process can be monitored by means of a detector device 627 are detected, which detects the current or voltage consumption between the electrodes. This facility can continue pretty much can be used well as a monitoring device or control device, depending on the requirements of the individual case. It is also possible to control the circulation and recirculation of the exhaust gases.

Somit kann unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Reinigung von Abgasen ungeachtet der Gasreinigungstemperaturen durch solche elektrochemische Reaktionen wie elektrolytische Oxydation, Reduktion oder Neutralisation, die an den Typ und die Zusammensetzung der Abgase angepaßt sind, bewerkstelligt werden. Dies geschieht mittels gegenüberliegend angeordneter Elektroden, die in die Reaktionseinheiten und die Reinigungsflüssigkeit eingesetzt sind, welche in den Reaktionseinheiten gehalten wird oder in diese eingeleitet und daraus ausgetragen wird. Weiterhin kann die Gasreinigung durch die Gas-Flüssigkeits-Kontaktmethode selektiv in gewünschter Weise bewirkt werden, wodurch eine sehr gute Reinigung der Abgase gestattet wird. Weiterhin kann die Rate bzw. Geschwindigkeit und die Wirksamkeit der Gasreinigung leicht verbessert werden, indem man in einfacher Weise die Reaktionseinheiten, die zwischen den Reaktionseinheiten,die zwischen den Reaktionseinheiten definierten Reinigungskammern, die Durchbewegungseinrichtung für den Abgasstrom etc. heranzieht und die Elemente in geeigneter Weise kombiniert. Weiterhin können die Abgase leicht dem Reinigungsvorgang ,während sie zirkuliert undThus, using the invention The method and the device according to the invention, the cleaning of exhaust gases regardless of the gas cleaning temperatures by such electrochemical reactions as electrolytic oxidation, reduction or neutralization, which affect the type and the composition of the exhaust gases are adjusted. This is done by means of oppositely arranged Electrodes inserted into the reaction units and the cleaning liquid inserted into the reaction units is held or is introduced into and discharged from it. Furthermore, the gas purification can be carried out by the gas-liquid contact method be effected selectively in the desired manner, whereby a very good cleaning of the exhaust gases is permitted. Furthermore, the rate and the efficiency of gas cleaning can be easily improved, by simply moving the reaction units between the reaction units, the cleaning chambers defined between the reaction units, the movement device for the exhaust gas flow etc. and the elements are combined in a suitable manner. Furthermore, the Fumes easily the cleaning process as it circulates and

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rezirkuliert werden, unterworfen werden. Es ist weiterhin auch möglich, den Strom- oder Spannungsverbrauch zwischen den Elektroden zu erfassen und den Detektor auch als Überwachungseinrichtung, Dosierungseinrichtung oder dergl. zu verwenden. Die Gasreinigungswirksamkeit kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß man den ReinigungsVorgang unter Steuerung der Zirkulation und Rezirkulation des Abgases entsprechend dem erfaßten Wert durchführt. Weiterhin kann die Verwendung des Detektors als Überwachungseinrichtung oder Dosierungseinrichtung den Einsatz der üblicherweise erforderlichen Dosierungseinrichtung oder dergl. verhindern, wodurch wirtschaftliche Vorteile erzielt werden. Weiterhin können sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromquellen, wie gewünscht, verwendet werden, um die Elektroden zu versorgen. Durch die Erfindung wird eine Reinigung von Abgasen mit verbesserter Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit ermöglicht. Schließlich ist sowohl die Reinigung von üblichen Abgasen als auch eine Denitrierung und Desulfurisierung möglich.be recirculated, subjected. It is also possible to change the current or voltage consumption between to detect the electrodes and also use the detector as a monitoring device, To use dosing device or the like. The gas cleaning efficiency can continue to do so can be improved that the cleaning process under control of the circulation and recirculation of the exhaust gas accordingly the recorded value. Furthermore, the use of the detector as a monitoring device or metering device can result in the use of the commonly required Prevent dosing device or the like, whereby economic advantages are achieved. Furthermore, both DC and AC power sources, as desired, can be used to power the electrodes. Through the Invention, a cleaning of exhaust gases with improved effectiveness and economy is made possible. In the end The cleaning of common exhaust gases as well as denitration and desulfurization are possible.

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Claims

Patent claims I method for cleaning exhaust gas, characterized in that that at least one pair of an anode and cathode are arranged opposite one another, that a cleaning liquid, which contains an electrolyte or ionic conductor, can be retained in a space between the anode and the cathode, can be charged or discharged by introducing a stream of the exhaust gas in contact with at least the anode and / or brings the cathode, and that a current or a voltage is applied to the anode and cathode, an electrochemical Cause reaction, eliminating the harmful constituents of the exhaust gas through the electrochemical reaction removed.

2. A method for purifying exhaust gas according to claim 1, characterized in that the anode is made of a metal or a metal alloy, which or which is less noble than hydrogen, or an inactive material (insoluble material) such as carbon and iron oxide that the cathode made of a metal or a metal alloy or noble than hydrogen $ or a porous _s inactive material such as carbon and iron oxide is produced, and in that the nitrogen oxides in the gas in a cleaning chamber which is provided on the cathode side, by a reaction which electrolyzes the cleaning liquid including water or an electrolyte to NO or NO ₂ , thereby causing the nitrogen oxides to be electrochemically absorbed and N 1 and HoO to be formed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the nitrogen oxides in the exhaust gas in a cleaning chamber, which is provided on the cathode side, converts into NO or NOp.

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ORIGINAL INSPECTED

2 6 b 4 9'/ 42 6 b 4 9 '/ 4

4. The method according to claim 1, characterized in that a porous gas diffusion electrode is used as the anode and that a porous electrode is used as the cathode, made of a metal or a metal alloy, the or the is noble compared to hydrogen.

5. The method according to claim 1, characterized in that that each of the anodes and cathodes consists of an electrical conductor of the first class.

6. The method according to claim 1, characterized in that that a porous gas diffusion electrode is used as the anode and that the cathode consists of an electrical conductor of the first Class (electronic conductor) or a composite electrical conductor.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the cleaning process after or during the change in the polarity of the applied current or voltage according to the type and composition of the exhaust gas.

8. The method according to any one of claims 1 to 7 _}, characterized in that the cleaning of the exhaust gas stream is carried out without circulation or with recirculation of the exhaust gas.

■ Ό ¹ "

9. Apparatus for cleaning exhaust gas, characterized by a plurality of reaction devices, each at least one pair of an anode and a cathode, which are arranged opposite one another, contain, whereby the maintainable or loadable and dischargeable supply of a cleaning liquid into a space in between is made possible, the plurality of reaction devices Is arranged side-by-side to define a cleaning chamber therebetween and to contain an exhaust gas to be cleaned

7 η 9^r: η / η 7 R e7 η 9 ^r : η / η 7 R e

S 28S4974.S 28S4974.

to introduce the cleaning chambers and to discharge them therefrom.

10. The device according to claim 9 »characterized in that each reaction device has a cathode or anode, which is arranged on the side of the cleaning chamber.

11. The device according to claim 9, characterized in that the anode consists of a metal or a metal alloy which is or which is ignoble with respect to hydrogen, or of an inactive material (insoluble material) such as carbon and iron oxide, the cathode being made of a metal or a metal alloy which is noble to hydrogen, or a porous, inactive material such as carbon and iron oxide, wherein the cleaning chamber is provided on the cathode side to introduce the nitrogen oxides in the exhaust gas into it, the cleaning liquid being water or electrolyte and is decomposed by the electrolysis, and the exhaust gas containing nitrogen oxides is introduced along the cathode, whereby the nitrogen oxides are converted into NO or NO ₂ so that they are electrochemically absorbed and N ₂ and H ₂ O are also formed.

12. The apparatus according to claim 9 or 11, characterized in that the cleaning chamber includes means for converting the nitrogen oxides in the exhaust gas into NO or NO ₂ , wherein the cleaning liquid, which includes water or electrolyte, is decomposed by electrolysis, and wherein the nitrogen oxides exhaust gas containing is introduced along the cathode, thereby causing the nitrogen oxides to be electrochemically absorbed and also N ₂ and H ₂ O to be formed.

13. The apparatus according to claim 9, characterized in that the cleaning chamber has a device for converting the

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Nitrogen oxides in the exhaust gas to NO or EO ^ encloses, wherein a part of a porous, active material, which forms the cathode, is connected to a membrane that has ¥ water absorption properties and ionic conductivity to meet the requirements for gas back pressure and water repellency , wherein the membrane is arranged so that an interface or intermediate surface with the cleaning liquid, which contains an electrical conductor of the second class (ionic conductor) and which can be electrolyzed, is formed, wherein the porous, active material, which is not with the membrane is arranged so as to form an interface with the cleaning chamber, and wherein the anode of the electrical conductor of the first class (electronic conductor) or the inactive anode (insoluble anode) is arranged so that it contacts the liquid to be electrolyzed.

14. The device according to claim 9, characterized in that the cathode is composed of a porous, active material with a multilayer structure, which in the order of proximity to the cleaning liquid contains a first, second and third layer, the first layer of a porous conductive layer, the second layer consists of a porous water-repellent layer which has ionic conductivity, water repellency and properties that it withstands the back pressure of the exhaust gas when it is introduced and allows the gas to penetrate on the cathode side, however, the passage of the cleaning liquid, which is electrolyzed, is prevented to the anode side, and wherein the third layer consists of a porous, catalytic layer, furthermore the anode consists of a conductor of the first class (electronic conductor) or an inactive anode and ste in contact with the cleaning liquid ht which one

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Contains conductor of the second class (ionic conductor), which is electrolyzed and where a voltage is applied to the cathode and applying anode to cause electrolysis.

15 ,. Device according to one of Claims 9 to 14, characterized characterized in that in each of the reaction devices and / or cleaning chambers a movement device for the exhaust gas is provided.

16. Device according to one of claims 9 to 15, characterized in that the exhaust gas does not circulate or recirculate will.

17. Device according to one of claims 9 to 16, characterized in that it further contains a device to record the current or voltage consumption between the anodes and cathodes.

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