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Verfahren zum Behandeln gasförmiger, dampfförmiger oder feindisperser
Stoffe mittels elektrischer Gas- oder Glimmentladungen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Behandeln von gas- oder/und dampfförrniger oder/und feindisperser
Stoffe mittels elektrischer Gas- oder Glimmentladungen in einem mit voneinander
isolierten Elektroden sowie mindestens je einer Gaszufuhr-und Gasaustrittsleitung
versehenen Reaktionsraum, dem die zu behandelnden Stoffe, erforderlich in einem
Traggas suspendiert, in Form eines oder mehrerer Strahlen mittels düsenartiger Organe
zugeführt werden.
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Ein Verfahren dieser Gattung ist bereits in der deutschen Auslegeschrift
1 052 959 vorgeschlagen worden. Die dort angegebenen Grundsätze und Regeln haben
sich bei weiterer Erprobung des Verfahrens als zutreffend erwiesen. Unter den bei
der Weiterentwicklung des Verfahrens, insbesondere bei der großtechnischen Durchführung,
auftretenden Problemen war das Schwierigste die Vergrößerung der Durchsatzmenge
bei Prozessen der geschilderten Art.
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Gemäß der Erfindung gelingt nun eine wesentliche Verbesserung des
vorgeschlagenen Verfahrens dadurch, daß vor dem Beginn des Zuführens der zu behandelnden
Stoffe im Reaktionsraum eine vorzugsweise für die spätere Behandlung der Stoffe
unschädliche Gasatmosphäre mit einem unterhalb von 20 mm Hg liegenden Druck hergestellt
und an die Elektroden eine Spannung angelegt wird, durch die eine Glimmentladung
an den sp annungführenden, wenigstens zeitweise negativen Elektroden erzeugt und
gegebenenfalls in der unmittelbaren Umgebung der Einmündung der Zuführdüse bzw.
-düsen in den Reaktionsraum konzentriert wird und dieser Anlaufvorgang so lange
durchgeführt wird, bis alle die Glimmentladung nachteilig beeinflussenden Unvollkommenheiten
der spannungführenden Metalloberflächen beseitigt sind. Anschließend wird der Gasdruck
im Reaktionsraum bis auf den über 20 mm Hg liegenden Betriebsdruck gesteigert und
erforderlichenfalls die Spannung so geändert, daß die Entladung mindestens teilweise
in einem Raumteil in der Nähe der Düsenmündung bzw. -mündungen konzentriert ist,
der durch die Abstands- und Flächenverhältnisse bevorzugt wird. Spätestens nach
Erreichen dieses Zustandes werden die zu behandelnden Stoffe durch die Zuführdüse
bzw. -düsen mit einem solchen Strömungsdruck eingeleitet, daß im Reaktionsraum eine
Zone mit Druckgefälle entsteht, in der die Entladungsenergie weitgehend konzentriert
ist.
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Das in der deutschen Auslegeschrift beschriebene Verfahren läßt sich
im Druckbereich von 1 bis 10 mm Hg entladungstechnisch besonders günstig
durchführen,
da dann bei nur geringem Überdruck gasförmig zu verarbeitende Stoffe durch Düsen
mit einem Strömungsquerschnitt von 1 mm2 zugeführt werden können und dabei eine
gut reproduzierbare reaktionsfähige Zone ergeben, die beispielsweise 200 mm Länge
und 10 mm größten Durchmesser besitzt. Das Reaktionsgefäß kann relativ klein sein,
z. B. ein Eisenkessel von 60 cm Durchmesser und 100 cm Höhe. Die Abführung der erzeugten
Wärme bereitet keine besonderen Schwierigkeiten. Zur Aufrechterhaltung eines Unterdruckes
von etwa 5 bis 10 mm Hg ist bei den genannten Düsenquerschnitten eine geeignete
Pumpeinrichtung mit einer Förderleistung von 75 m/h ausreichend. Allerdings ist
die Durchsatzmenge hier größenordnungsmäßig nur etwa 121/Min.
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Beim Übergang zu Anlagen für industrielle Zwecke muß vor allem die
Durchsatzmenge erhöht und der Düsendurchmesser oder die Anzahl der parallel arbeitenden
Düsen entsprechend vergrößert werden, was auch für die Verarbeitung pulverförmiger
Stoffe erforderlich ist. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß bei den obengenannten
Druckverhältnissen, bei welchen die Pumpeinrichtung eine Fördermenge von etwa dem
hundertfachen Wert der im gleichen Zeitraum über die Düse zugeführten, auf Normalbedingungen
bezogenen Gasmenge leisten muß, der
maschinelle Aufwand hierfür
rasch zu Dimensionen führt, die wirtschaftlich kaum mehr tragbar erscheinen.
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Bei entsprechenden Untersuchungen hat sich nun aber ein Weg gezeigt,
der eine befriedigende Lösung dieses Problems ermöglicht und damit das ganze Verfahren
der industriellen Anwendung erschließt.
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Wie bereits in der obengenannten Auslegeschift dargelegt, muß zur
Durchführung des Verfahrens im Innenraum des Reaktionsgefäßes eine inhomogene Druckverteilung
mit einer an die Düsenmündung angrenzenden Zone mit starkem Druckgefälle geschaffen
werden - entsprechend dem höheren Druck unmittelbar an der Düsenmündung und dem
niedrigeren Druck im Innenraum. Diese Zone stellt den reaktionsfähigen Raumteil
dar, in welchem je nach Strömungsgeschwindigkeit die zu verarbeitenden Stoffe eine
bestimmte Verweilzeit besitzen. Dabei ist aber, wie sich gezeigt hat, das Verhältnis
zwischen höchstem und niedrigstem Druck innerhalb dieser Reaktionszone weniger wichtig
als die Konzentration des größten Teils des gegebenen Druckgefälles in dieser Zone.
Demzufolge kann - gleichzeitig mit der Vergrößerung des wirksamen Düsenquerschnitts
-der im Innenraum herrschende Druck erhöht werden, zweckmäßigerweise auf über 20
oder über 50 mm Hg.
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Falls erforderlich, kann dann auch der Druck mit dem die zu verarbeitenden
Stoffe an die Düsen gelangen, erhöht werden. Durch Erhöhung des Drucks auf 20 bis
50 mm Hg oder noch höher kann bei gleichem maschinellen Aufwand mit der Pumpeinrichtung
eine wesentlich größere Förderleistung erzielt und eine erheblich größere Durchsatzmenge
bewältigt werden.
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Dieser für die praktische Anwendung des Verfahrens entscheidende
Gesichtspunkt hat zur Ermittlung der Bedingungen geführt, unter welchen eine Entladung
hoher Energie in einem allseits abgeschlossenen Reaktionsraum geschaffen werden
kann, in dem ein Betriebsdruck von über 20 mm Hg durch eine Pumpeinrichtung aufrechterhalten
wird und in den über eine Düse beliebigen Strömungsquerschnitts die zu verarbeitenden
Stoffe als Gase, Dämpfe, Flüssigkeiten oder als feinverteiltes Pulver mit oder ohne
Trägergasstrom mit entsprechendem Überdruck eingeblasen werden. Hierbei hat sich
herausgestellt, daß ein sicherer Betrieb mit der erwünschten hohen Energie- und
Materialausbeute nur dann möglich ist, wenn der erforderliche Entladungszustand
über einen Anlaufvorgang geschaffen wird. Der Anlaufvorgang ist für das vorliegende
Verfahren praktisch unentbehrlich, um eine Glimmentladung der gewünschten Art zu
erzeugen. Bei Gasdrücken über 20 bis 50 mm Hg wird die Zündung einer Glimmentladung
immer umständlicher. Ferner ergeben sich völlig unübersichtliche Verhältnisse, falls
etwa die Zuführung der zu verarbeitenden Stoffe mit dem betriebsmäßigen Druck bereits
begonnen hat und dann erst die elektrische Entladung geschaffen werden soll. Deshalb
ist es erforderlich, die elektrische Glimmentladung innerhalb des Reaktionsraumes
dann zu erzeugen, wenn in demselben eine homogene und ungestörte Druckverteilung
herrscht. Auch sollte der Gasdruck im Bereich von etwa 1 bis 10 mm Hg gelegen sein,
da sich hier eine stabile Glimmentladung unschwer erzeugen läßt. Es ist auch zu
berücksichtigen, daß an den spannungführenden Bauteilen in einem derartigen Reaktionsgefäß
meist Ver-
unreinigungen oder andere, die Glimmentladung störende Unvollkommenheiten
an den Oberflächen vorhanden sind. An solchen Stellen entsteht bei Beginn der Entladung
eine starke thermische Emission, die zu unerwünschten lokalen Erhitzungen führen
kann. Ferner zeigen sich des öfteren Gasausbrüche aus Metalloberflächen, die zu
heftigen Stromschwankungen der Entladung Anlaß geben.
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Um eine stabile und ungestörte Glimmentladung an den kathodischen
Bauteilen zu erhalten, muß der Anlaufvorgang eine entsprechend lange Zeit, beispielsweise
30 Minuten, mit möglichst verringertem Energieumsatz betrieben werden.
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Der Anlaufvorgang ermöglicht ferner eine Konzentration der energiereichen
Glimmentladung an der Düsen mündung bzw. im Raum in deren unmittelbarer Umgebung,
bevor ein Zustrom der zu verarbeitenden Stoffe durch dieselbe erfolgt. Hierzu wird
der Reaktionsraum, bevor mit dem Einblasen der betreffenden Stoffe begonnen wird,
auf einen Unterdruck evakuiert, der tiefer als der Betriebsdruck, also unterhalb
von 20 mm Hg Gasdruck gelegen ist.
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Dabei wird eine Gasatmosphäre im Reaktionsraum geschaffen, die für
den nachher durchzuführenden Prozeß unschädlich ist, also etwa eine Edelgasatmosphäre
beispielsweise unter Verwendung von Argon. Es können aber auch andere Gase hierfür
verwendet werden, die keinen schädlichen Einfluß auf die beim vorzunehmenden Prozeß
stattfindenden Reaktionen ausüben. Der Unterdruck wird dabei derart gewählt, vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 10 mm Hg, daß beim Anlegen einer relativ niedrigen Gleich-
oder Wechselspannung, vorzugsweise von weniger als 1000 Volt, eine elektrische Glimmentladung
im Reaktionsraum zwischen den spannungführenden Teilen besteht. Bei dem genannten
Druckbereich findet der Glimmentladungsvorgang praktisch ausschließlich an der Oberfläche
bzw. in unmittelbarer Umgebung derselben der jeweils dauernd oder zeitweise die
Kathode bildenden Metallteile statt.
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Die Glimmentladung kann bei Beginn des Anlaufvorganges aber eine beliebige
Ausdehnung an den kathodischen Bauteilen und darunter auch an den Metallteilen der
Düse aufweisen.
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Von dieser Anfangsphase ausgehend, wird nunmehr der Gasdruck im Reaktionsraum
gesteigert und eventuell dabei die Spannung geändert, um eine Konzentration der
Entladung auf die Düsenmündung und deren unmittelbare Umgebung zu erzielen. Es hat
sich nämlich herausgestellt, daß bei den räumlich ausgedehnten Elektrodenanordnungen,
wie sie bei Entladungseinrichtungen der vorliegenden Art für industrielle Zwecke
vorhanden sind, eine ganz bestimmte Grenzspannung und ein entsprechender Grenzgasdruck
existiert, bei welchem die kathodischen Bauteile noch eben vollständig von der energiereichen
Glimmentladung bedeckt sind. Ist, wie im vorliegenden Fall, eine unvollständige
Bedeckung also eine Konzentration der Entladung auf bestimmte Teile dieser kathodischen
Bauteile erwünscht, so kann dies erreicht werden durch eine Drucksteigerung über
den Grenzgasdruck hinaus undioder durch eine Spannungsverminderung auf Werte unterhalb
der Grenzspannung. Auf welche Stellen der kathodischen Bauteile die Konzentration
der Entladung erfolgt, kann im voraus durch geeignete Wahl der einander zugeordneten
Elektroden bestimmt werden, indem die Flächen- und Abstandsverhältnisse derart gestaltet
werden,
daß sich im Betrieb an den betreffenden Stellen der kathodischen Bauteile, zusammen
mit den dort befindlichen Gegenelektroden, ein besonders geringer Entladungsstreckenwiderstand
einstellt. Dann herrscht in der Glimmentladung die Tendenz, sich auf diese bevorzugten
Stellen zu konzentrieren, sobald der Grenzgasdruck überschritten und/oder die Grenzspannung
unterschritten wird.
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Im vorliegenden Fall wird die Elektrodenanordnung derart gewählt,
daß sich im Betrieb an der Düsenmündung bzw. deren Randbezirk ein niedrigerer Entladungs
streckenwiderstand ergibt als an den übrigen dauernd oder zeitweise kathodischen
Bauteilen. Wird nun nach erfolgter Zündung der Glimmentladung der Gasdruck im Reaktionsraum
kontinuierlich oder schrittweise erhöht und dem Betriebsdruck von über 20 mm Hg
angenähert, so kann bei geeigneter Elektrodenanordnung der hierfür geltende Grenzgasdruck
überschritten werden, und bei geeigneter Einstellung der Spannung auf Werte unterhalb
der Grenzspannung zieht sich die Glimmentladung mehr und mehr auf die emladungsmäßig
bevorzugten Stellen in der Umgebung der Düsenmündung zusammen. Beim Erreichen des
Betriebsgasdrucks, der auch bis zu 250 mm Hg oder mehr betragen kann, ist dann eine
Konzentration auf den bevorzugten Bereich an der Düsenmündung möglich und der Anlaufvorgang
damit abgeschlossen.
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Zusammen mit der Konzentration der Glimmentladung tritt eine gleichzeitige
Steigerung der Energiedichte ein, und es können bereits beim Anlaufvorgang und besonders
bei der Annäherung an den Endzustand erhebliche Energiemengen umgesetzt werden.
Dies bedingt normalerweise eine wirksame Kühlung der Düse und insbesondere eine
gute Wärmeleitung derselben an der Mündung. Bei stark gekühlten Düsen der vorliegenden
Art hat sich ein im günstigen Sinne wirkender Effekt gezeigt, der bisher nicht vollständig
erklärt werden kann. Es findet nämlich bei gekühlter Düse bzw. Düsenmündung anscheinend
eine gewisse Verminderung des Energieumsatzes in der Glimmentladung an der Oberfläche
dieser Teile statt, zugunsten einer Energiesteigerung im Raumteil vor der Düsenmündung,
was im vorliegenden Fall sehr erwünscht ist.
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Nachdem der Anlaufvorgang abgeschlossen und der Betriebsgasdruck
im Reaktionsraum erreicht ist, kann nunmehr die Einleitung der zu verarbeitenden
Stoffe, beispielsweise als Dampfstrahl oder in Gestalt eines die zu verarbeitenden
Stoffe in Pulverform mit sich führenden Trägergasstromes beginnen. Gleichzeitig
wird durch eine geeignete Pumpeinrichtung dafür gesorgt, daß der vorgesehene Betriebsgasdruck
im Reaktionsraum aufrechterhalten wird. Die Stoffzufuhr über die Düse muß dabei
mit solchem obere druck erfolgen, daß sich im Reaktionsraum angrenzend an die Düsenmündung
eine wohldefinierte Zone erhöhten Druckes bildet, auf welche sich ein Großteil des
Druckgefälles vereinigt. Die Elektrodenanordnung im Reaktionsraum ist derart getroffen,
daß diese Zone erhöhten Druckes im Wirkungsbereich eines elektrischen Feldes zwischen
spannungführenden Elektroden gelegen ist Dabei kann die für den Anlauf notwendige
oder eine andere Elektrodenanordnung verwendet werden, ebenso kann deren Speisung
aus der gleichen oder aus einer anderen Spannungsquelle erfolgen.
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Durch geeignete Wahl des Druckgefälles in der Reaktionszone und Einstellung
einer entsprechenden, diese Zone beeinflussenden elektrischen Feldstärke kann erreicht
werden, daß sich die an der Mündung der Düse geschaffene Glimmentladung auf die
ganze oder vorbestimmte Teile der Zone erhöhten Druckes ausdehnt, so daß dort der
erwünschte Prozeß zwischen den eingeführten Stoffen vor sich geht. Die Düsenmündung
sol dabei möglichst entlastet werden.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß beim vorliegenden Verfahren gewöhnlich
die Düse eine der Elektroden für die Entladungsstrecke im Reaktionsgefäß darstellt
und bei Gleichstromspeisung sowohl die Kathode als auch die Anode bilden kann. Das
Verfahren ist aber hierauf nicht beschränkt, denn die Düse muß nicht unbedingt mit
den Stromquellen in Verbindung stehen. Beispielsweise kann je eine eigene kathodische
und anodische Elektrode vorhanden sein und die zu verarbeitenden Stoffe in die Entladulngsstrecke
zwischen diese Elektroden eingeblasen werden. Hierbei muß dann die Düse nicht unbedingt
aus Metall bestehen, sondern kann vorteilhafterweise aus hitzebeständigen keramischen
Materialien hergestellt sein.
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Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist auf der Zeichnung
schematisch wiedergegeben. Der Ofenraum 1 ist allseits von Metallwandungen 2 umschlossen,
die doppelwandig ausgebildet und zum Durchleiten eines Kühlmittelstromes in Pfeilrichtung
3 durch den Zwischenraum 4 eingerichtet sind. Der Innenraum 1 ist oben durch einen
Deckel 5 aus elektrischem Isoliermaterial luftdicht abgeschlossen, der ein Zuführungsorgan
6 aus Metall trägt, dessen Innenkanal 7 mit einer Düse 8 in den Ofenraum 1 einmündet.
Die den Innenkanal 7 und die Düse 8 umschließende Wandung ist mit Kühlkanälen 9
bzw. 10 versehen, die von einem in Richtung 11 eintretenden, um die Düse 8 fließenden
und in Richtung 12 austretenden Kühlmittel, beispielsweise Wasser oder flüssige
Luft, durchströmt werden.
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Die Übergangsstellen Metall/Isoliermaterial sind am Deckel 5 in bekannter
Weise durch Spalte 13 bzw. 14 geschützt.
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Da hier die Aufgabe besteht, während des oben beschriebenen Anlaufvorgangs
die Glimmentladung möglichst auf den Rand der Einmündung der Düse 8 in den Ofenraum
1 zu konzentrieren, ist dicht vor der Mündung ein Ring 15 a als Gegenelektrode angeordnet,
der vom Innenleiter 16 der isolierten Stromeinführung 17a gehalten wird. Der lichte
Durchmesser des Ringsl5a soll möglichst klein sein, darf aber andererseits den frei
aus der Düsenmündung austretenden Gasstrom keineswegs behindern. Der Innenleiter
16 ist hier mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle 18 verbunden, deren negativer
Pol am Zuführungsorgan 6 liegt. Andererseits liegt am Innenleiter 16 ein Pol der
Spannungsquelle 19, z. B. für Wechselspannung, deren Mittelabgriff über die Stromeinführung
17 b amRing 15 b und deren anderer Pol über die Stromeinführung 17c am Ring 15 c
angeschlossen.
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Dem Zuführungsorgan 6 wird über die mit einem Ventil 20 absperrbare
Rohrleitung 21 der zu verarbeitende Stoff, beispielsweise eine pulverförmige Substanz,
mittels eines Trägergases zugeleitet. Hierzu wird in der Mischapparatur22 mittels
eines Hochdruckgasstromes, der über die Leitung 23 zum Zerstäube 24 gelangt, eine
feindisperse Verteilung des
im Trichter 25 befindlichen pulverförmigen
Materials erzeugt, so daß das Materialpulver mit dem Trägergasstrom zusammen über
die Leitung 21 zur Düse 8 gelangen kann, sobald das Ventil 20 geöffnet wird.
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Der Druck P1 kann am Manometer 26 abgelesen werden.
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Am unteren Ende des Ofenraumes 1 ist eine Absaugleitung 27 angeschlossen,
die über ein Absperrventil 28 zur Pumpeinrichtung 29 führt, welche derart bemessen
ist, daß im Ofenraum 1 an der Mündung der Absaugleitung 27 ein am Druckmesser 34
ablesbarer Druck P2 über 20mm Hg aufrechterhalten werden kann, auch wenn über die
Düse 8 ein Gasstrom mit dem Druck P1 zugeführt wird. Das Druckverhältnis P: P2 kann
bis zu hohen Werten gesteigert werden.
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Zur Durchführung des Anlaufvorgangs, bei welchem die Ventile 20 und
28 geschlossen sind, kann über die in das Rohr 21 mündende Leitung 30 und das Ventil
31 ein Hilfsgas in den Ofenraum 1 eingeleitet und derselbe durch die über das Ventil
32 an der Leitung 27 angeschlossene Pumpe 33 bis auf einen Unterdruck von P2 = 1
bis 10 mm Hg evakuiert werden.
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Aus dem Ofenraum 1 kann das im jeweiligen Prozeß erzeugte Endprodukt
über eine beispielsweise mit Gasschleusen versehene, aber hier nicht näher zu beschreibende
Austragevonrichtung 35 kontinuierlich oder absatzweise abtransportiert werden.
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Bei der dargestellten Anlage wird somit zu Beginn des Anlaufvorgangs,
bei welchem die Ventile 20 und 28 geschlossen sind, mittels der Pumpe 33 der Ofenraum
1 evakuiert und dann über die Leitung 30 und das Ventil 31 ein geeignetes Hilfsgas,
beispielsweise ein Edelgas, in denselben eingelassen, bis eine von unerwünschten
Beimengungen freie Hilfsgasatmosphäre mit einem Gasdruck von 1 bis 10 mm Hg geschaffen
ist. Nunmehr wird der Kühlmittelstrom durch das Zuführungsorgan 6 und die Ofenwandungen
2 in Betrieb gesetzt und mittels der Gleichspannungsquelle 18 eine Gleichspannung
zwischen der Düsenstirnfläche als Kathode und dem Elektrodenring 15a als Anode von
etwa 400 bis 500 Volt angelegt. Dadurch entsteht eine Glimmentladung, die bei dem
genannten Gasdruck von 1 bis 10 mm Hg als Glimmhaut an den metallischen Düsenteilen
in Erscheinung tritt, soweit dieselben frei aus dem Schutzspalt 13 in den Ofenraum
1 hineinragen. Diese Glimmentladung kann aber auf den Randbezirk um die Mündung
der Düse 8 konzentriert werden, indem bei gleichzeitigem Betrieb der Pumpe 33 die
Hilfsgaszufuhr über das Ventil 31 erhöht wird und der Druck P mehr und mehr dem
Betriebsdruck genähert wird, der hier beispielsweise bei 220 mm Hg liegt. Natürlich
ist der Gaszustrom bei dem vorgesehenen Düsenquerschnitt viel zu gering, um eine
inhomogene Druckverteilung im Ofenraum 1 zu bewirken. Mit steigendem Druck P und
zunehmender Konzentration auf die Düsenmündung wird zweckmäßigerweise die Spannung
der Quelle 18 verringert, um eine zu hohe Flächenbelastung der Düsensümsefte zu
vermeiden. Beim Betriebsdruck 220 mm Hg ist die Entladung dann tatsächlich auf die
unmittelbare Umgebung der Mündung der Düse 8 konzentriert.
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Nunmehr wird die Spannungsquelle 19 in Betrieb gesetzt, ebenso die
Hauptpumpe29 und das Ventil 28 geöffnet. Unmittelbar anschließend wird das
Ventil
20 betätigt und der Trägergasstrom mit vollem Druck P1 von hier beispielsweise 5
atü über die Düse 8 in den Ofenraum 1 eingeblasen. Im Anschluß an die Düsenmündung
bildet sich dabei eine definierte Zone im Ofenraum 1, auf welche sich der Hauptanteil
des Druckgefälles reduziert und deren Isobaren etwa die Gestalt der gestrichelten
Linie 36 besitzen können. Diese Zone steht unter der Wirkung des elektrischen Wechselfeldes
zwischen den Ringelektroden 15 a und 15 b bzw. zwischen 15 b und 15 c, so daß mindestens
in gewissen schalenartigen Druckbereichen im Gebiet der entsprechenden Isobaren
eine intensive Gasentladung entsteht, die einer Glimmentladung entspricht und stabil
ist. Bei genügender Förderleistung der Hauptpumpe 29 kann der Druck P konstant gehalten
werden, so daß bei ebenfalls konstantem Druck P1 die Reaktionszone angenähert die
gleiche Größe behält und die zu verarbeitenden Stoffe auf keinem anderen Wege als
über diese Zone in den Ofenraum 1 gelangen können.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zuführungsorgan 6 als
Kathode und der Elektrodenring 15 als Anode während des Anlaufvorgangs wirksam.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Ring 15 a als Kathode arbeiten
zu lassen, wobei sich aber eine kühlbare Bauart empfiehlt, die dem hohen Energieumsatz
betriebssicher standhält. Auch können andere Elektrodenformen als Ringe 15a, 15
b, 15 c verwendet werden, Ferner besteht die Möglichkeit, die Elektroden 15a, 15
b und 15c mit Gleichspannung zu speisen. Da sämtliche Elektroden und die Düsenmündung
im Betrieb sehr hoch erhitzt werden, können dieselben an Stelle aus Metall auch
aus Halbleitermaterialien hergestellt werden.
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Falls erwünscht, kann die beim Anlaufvorgang vorgesehene Drucksteigerung
vom niedrigen Anfangsdruck bis zum Betriebsdruck auch unmittelbar über das Zuführungsorgan
6 erfolgen. Hierzu muß das Ventil 20 genügend fein regulierbar sein und eventuell
die Möglichkeit bestehen, den Materialzufluß aus dem Trichter 25 abzusperren, also
im Behälter 22 reines Trägergas zu speichern. In diesem Falle kann dann auch auf
die Zuführeinrichtungen 30 und 31 für ein besonderes Hilfsgas verzichtet werden.