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DE2548576A1 - Treating exhaust gases from IC engines and heating installations - using aq. compsn. contg. alkaline earth metal (hydr)oxide or surfactant and/or cpd. with redox potential - Google Patents

Treating exhaust gases from IC engines and heating installations - using aq. compsn. contg. alkaline earth metal (hydr)oxide or surfactant and/or cpd. with redox potential

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DE2548576A1
DE2548576A1 DE19752548576 DE2548576A DE2548576A1 DE 2548576 A1 DE2548576 A1 DE 2548576A1 DE 19752548576 DE19752548576 DE 19752548576 DE 2548576 A DE2548576 A DE 2548576A DE 2548576 A1 DE2548576 A1 DE 2548576A1
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Germany
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exhaust gases
substances
redox potential
water
reaction chamber
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DE19752548576
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German (de)
Inventor
Fritz Henning
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Abstract

Method utilises a combination of an oxide or hydroxide of an alkaline earth metal(s) or a surfactant with water or water vapour and/or substances having a redox potential. Opt. added are chemical substances controlling or supplementing the resulting reactions with harmful substances contained in the exhaust gases such as CO, CO2, unburnt hydrocarbon, sulphur, etc. The reducing and oxidising agents can be used jointly and simultaneously or separately (in time and space). They are used in the form of mobile band filters through which the exhausts must pass before being released to the atmos. Harmful components of exhaust gases are chemically bound or converted so that the remaining gases can be released to the surrounding atmos.

Description

Verfahren zur chemischen h1ntgiftunj der Abgase von hraf tf ahrz eug-Verbrennungsnas chinen und stationären veizanlagen sowie Filtereinrichtungen zur Burchführung der Verfahren.Process for the chemical anti-poisoning of the exhaust gases from hraf tf ahrz eug -burnnas chines and stationary heating systems as well as filter devices for carrying out the Procedure.

Die erfindung bezieht sich auf neuartige Verfahren zur chemischen entgiftung der Abgase von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmaschinen und stationären Heizanlagen sowie Filtereinrichtungen zur Durchführung der Verfahren.The invention relates to novel processes for chemical detoxification of exhaust gases from vehicle internal combustion engines and stationary heating systems as well as filter devices for carrying out the process.

Die Probleme und Gefahren, die für Hensoh, einer und Pflanzenwelt durch die giftige Verschmutzung der Atemluft bestehen, sind hinreichend bekannt. Insbesondere Kraftfahrzeug-Verbrennungsmaschinen und Öl- bzw. Gasfeuerungsanlagen verseuchen täglich mit unkontrollierten Mengen Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd und Schwefelabgasen unsere Atemluft.The problems and dangers for Hensoh, an and flora through the toxic pollution of the air we breathe are well known. In particular, motor vehicle internal combustion engines and oil or gas firing systems contaminate daily with uncontrolled amounts of hydrocarbons, carbon monoxide, Carbon dioxide and sulfur fumes the air we breathe.

Bisher bekannte Industrie-Filteranlagen beschreiten den Weg, Schadstoffe abzusondern, um sie dann Vernichtungsanlagen oder Deponien zuzuführen. Solche Anlagen sind einmal für die erfindungsgemäßen Anwendungen nicht einzusetzen und sind weiterhin unbefriedigend, weil nach diesen Verfahren die aufgefangenen Schadstoffe noch nicht vernichtet sind und beispielsweise Verbrennungsanlagen zugeführt werden müssen.Previously known industrial filter systems are treading the path of pollutants to separate them in order to then send them to destruction facilities or landfills. Such plants are once not to be used for the applications according to the invention and continue to be unsatisfactory, because after this process the pollutants are not yet collected destroyed and have to be supplied to incineration plants, for example.

Die weiterführenden Überlegungen auf diesem Gebiet müssen dahin gehen, eine Entgiftungsamlage zu finden, die schon während des Betriebes vor dem Austritt der Abgase die fachaclstoffe durch chemischen Reaktionen fest zu binden und/oder durch das Entstehen anderer chemischer Verbindungen unschädlich zu machen.The further considerations in this area must go as follows: to find a detoxification system that already exists during the operation before the exit of the exhaust gases to bind and / or firmly bind the specialist substances through chemical reactions to render them harmless by the formation of other chemical compounds.

bberrasenend hat sich gezeigt, daß durch den Einsatz von Oxyden oder Hydroxyde eines oder mehrerer Erdalkaleide oder anderer grenzflächenaktiven Substanzen in Verbindung mit Wasser oder Wasserdampf un/oder Substanzen mit Redoxpotential unter wahlweiser Beimischung von chemischen Substanzen zur Steuerung und Ergänzung der auszulösenden Reaktionen den durchlaufenden Abgasen aus Verbrennungsmotoren oder stationären @eizanlagen die lebensfeindlichen Bestandteile derselben, wie Kohlenmonoxyd, Eohlendioxyd, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Schwefel und andere durch chemische und/oder physikalische Bindungen derselben an den genannten Substanzen oder Oxydationen entzogen werden, so daß diese entgifteten Abgase nach dem Passieren eines beweglichen Bandfilters gereinigt ins Freie ausströmen können. Hierbei können diese Reaktionsmittel gemeinsam und gleichzeitig oder zeitlich und räumlich getrennt zum Einsatz kommen.It has been shown that the use of oxides or Hydroxides of one or more alkaline earths or other surface-active substances in connection with water or steam and / or substances with redox potential with optional admixture of chemical substances for control and supplementation the reactions to be triggered the exhaust gases passing through from internal combustion engines or stationary heating systems, the life-threatening components of the same, such as carbon monoxide, Carbon dioxide, unburned hydrocarbons, sulfur and others by chemical and / or physical bonds of the same to said substances or oxidations be withdrawn, so that these detoxified exhaust gases after passing a moving Cleaned belt filter can flow out into the open air. Here, these reactants can be used together and at the same time or at different times and locations.

Beispiel 1 Calciumoxyd ( Weißfeinkalk ) reagiert mit Wasser oder Wasserdampf zu Calciumhydroxyd und bindet gasförmige Kohlenwasserstoffe, wobei das mit Kchlcnwasserstoff beladene Hydroxyd seine Fähigkeit zu carbonisieren nicht einbüßt und mit den in den Abgasen befindlichen Kchlenmonoxyd und Kchlendioxyd eine feste Verbindung zu Calciumkarbonat eingeht.Example 1 Calcium oxide (white fine lime) reacts with water or water vapor to calcium hydroxide and binds gaseous hydrocarbons, whereby the hydroxide loaded with hydrogen chloride does not show its ability to carbonize forfeited and one with the chloride monoxide and chloride in the exhaust gases forms a firm bond with calcium carbonate.

Beispiel 2 Bubstanzen mit Redoxpotential, wie kaliumperm,anganat und/oder Kethylen blau und/oder Ozon und/oder Wasserstoffsuperoxyd kommen zum Einsatz, die eine Oxydation von Kohlenmonoxyd, Schwefel und Blei bewirken.Example 2 Substances with redox potential, such as potassium perm, anganat and / or Kethylene blue and / or ozone and / or hydrogen peroxide are used cause an oxidation of carbon monoxide, sulfur and lead.

Wie schon erwähntm,können diein den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren auch gemeinsam zum Einsatz kommen.As already mentioned, those described in Examples 1 and 2 can be used Process can also be used together.

In der Zeichnung sind zur Durchführung der Verfahren drei Bntgiftungs und Filteranlagen für Abgase beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Entgiftungs- und Filteranlage für die Abgase von Kraftfahrzeugen, Fig. ia eine dem gleichen Zweck dienende Entgiftungs und Filteranlage und Fig. 2 eine Entgiftungs- und Filteranlage für stationçre Heizungen.In the drawing there are three detoxification measures for carrying out the procedures and filter systems for exhaust gases are shown for example. It shows Fig. 1 a detoxification and filter system for the exhaust gases from motor vehicles, Fig. ia one for the same purpose serving detoxification and filter system and Fig. 2 a detoxification and filter system for stationary heating.

Gemäß Fi g. 1 ist 1 das vom rotor kommende Abgasrohr und 2,3 ein drehzahlenabhängiger Verdichter ( Ventilator ), welcher die Abgase in einen sich konisch verjüngenden Behälter 4 eindrückt, von wo dieselben über ein Regulierventil 5 in die erste wärmeisolierte Reaktionskammer 14 einströmen, in welcher auf einer von dem Motor 7 getriebene Welle 8 Förder- und Wirbelräder 6,10 gelagert sind, die die Reaktionssubstanzen mit dem er die Ventile 9 zugegebenen wasser oder asseriampf gemeinsam mit den Abgasen zwecks Brzielung eines die Giftstoffe bindenden Reaktionsprozesses durchvirbeln. An die erste Reaktionskammer 14 ist eine zweite zweckm:£ig größere Reaktionskammer 14 vorgesehen, in welcher die Abgase z.B. durch den über das Ventil 16 erfolgenden Zusatz von Substanzen mit Redoxpotentialen weiterhin durch Oxydation entgiftet und über einen ebenfalls auf der Welle 8 gelagerten Schneckentrieb 11 durch den auswechselbaren, beweglichen Bandfilter 12,12 und 13 ungiftig und rußfrei in die Atmosphäre ausströmen. 15 sind die Lager für die Welle 8.According to Fi g. 1, 1 is the exhaust pipe coming from the rotor and 2,3 is a speed-dependent one Compressor (fan), which the exhaust gases in a conically tapered Container 4 presses in, from where the same via a regulating valve 5 in the first thermally insulated Reaction chamber 14 flow in, in which on a shaft driven by the motor 7 8 conveyor and vortex wheels 6,10 are mounted, the the reaction substances with the water or water vapor added to the valves 9 together with the exhaust gases whirl through to achieve a reaction process that binds the toxins. A second, expediently larger reaction chamber is attached to the first reaction chamber 14 14 is provided, in which the exhaust gases e.g. The addition of substances with redox potentials continues to be detoxified by oxidation and via a worm drive 11, which is also mounted on the shaft 8, through the replaceable, Movable belt filters 12, 12 and 13 emit non-toxic and soot-free into the atmosphere. 15 are the bearings for shaft 8.

Bach Fig. 1a werden die vom Klotor ausströmenden Abgase über 1' das Rohr 1 in einen Wassertropfbehälter 2 und 2 zur Bildung von einem Abgas-Wasserdampfgemisch geleitet und dann über das Rchr 1" in eine wärmeisolierte Reaktionskammer 3' eingeführt, in welcher zwei auswechselbar angeordnete gasdurchlässige patronen 4' und4" vorgesehen sind. Die erste Patrone 4 enthält beispielsweise grenzflächenaktive Substanzen, während die zweite Patrone 4 mit Substanzen mit Redoxpotential angefüllt ist. Beide Substanzen sind zweckmäßig bezüglich ihrer guten Verteilung in Glasfaserwolle oder dergleichen eingehüllt. Die Reaktionskammer 3 weist eine t t t t t Klappe 3 auf, die zum Austausch der Patronen 4 und 4 dient. Dieser Austausch und der Einsatz von neuen Patronen soll beispielsweise nach einer Fahrt von ca. 1000 km erfolgen.Bach Fig. 1a, the exhaust gases flowing out from the Klotor are via 1 'das Tube 1 into a water drip container 2 and 2 to form an exhaust gas / water vapor mixture passed and then introduced into a thermally insulated reaction chamber 3 'via the Rchr 1 ", in which two interchangeably arranged gas-permeable cartridges 4 'and 4 "are provided are. The first cartridge 4 contains, for example, surface-active substances, while the second cartridge 4 is filled with substances with redox potential. Both Substances are useful in terms of their good distribution in fiberglass or wool like enveloped. The reaction chamber 3 has a t t t t t flap 3, which is used to exchange cartridges 4 and 4. This exchange and the use of new cartridges should take place, for example, after a journey of approx. 1000 km.

Nachdem die Abgase diese Reaktionskammern verlassen haben, passieren dieselben einen bewetlichen Bandfilter 5 und werden dann durch einen Ventilator 6 über das Auspuffrohr 6 abgesaugt.After the exhaust gases have left these reaction chambers, happen the same a sensible band filter 5 and then through a fan 6 suctioned through the exhaust pipe 6.

Hach Fig. 2 werden die Abgase einer Xeizun sanlage über ein Fohr 1a durch einen Ventilator 2a in eine Druckkammer 4a gefördert, von welcher dieselben über Ventile 5a und 6a in eine wärmeisolierte, hitzebeständige und korosionsfeste Reaktionskammer gefördert werden, welche mit Ventilen 19a versehene,tZuführungskanäle9a und 10a für die einzublasenden grenzflächenaktiven Substanzen und Wasser sowie eine, weiteren Zuführung 17a für redoxpotentiale Substanzen ausgerüstet ist, und in welcher auf der Welle 8a wirbelerzeugende Kittel 7a vorgesehen sind, und daß vor dem Abzug der entgifteten Abgase in den Schornstein 15a ein beweglicher Bandfilter 13a, 14a zur Absorbierung der in den Abgasen befindlichen Schwebeteilchen vorgesehen ist0 12a ist ein Rotor zum Antrieb der Welle 8a. 16 ist ein Reinigungs- oder Abflußrohr.Hach Fig. 2, the exhaust gases from a Xeizun sanlage on a Fohr 1a conveyed by a fan 2a into a pressure chamber 4a, from which the same Via valves 5a and 6a in a heat-insulated, heat-resistant and corrosion-resistant Reaction chamber are conveyed, which are provided with valves 19a, tZuführkanäle9a and 10a for the surface-active substances to be injected and water as well as one, further feed 17a is equipped for redox potential substances, and in which vortex-generating smocks 7a are provided on the shaft 8a, and that before the trigger the detoxified exhaust gases in the chimney 15a a movable belt filter 13a, 14a is intended to absorb the suspended particles in the exhaust gases0 12a is a rotor for driving the shaft 8a. 16 is a cleaning or drainage pipe.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (7)

Patent- und Schutzansprüche 1. Verfahren zur chemischen Entgiftung der Abgase von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmasohinen und stationären Heizanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz von Oyden oder andere grenzflächenaktiven Substanzen oder Hydoxyden eines oder mehrerer Drdalkaloiderin
Verbindung mit Wasser oder Wasserdampf und/oder Substanzen mit Redoxpotential unter wahlweiser Beimischung von chemischen Substanzen zur Steuerung und Ergänzung der auszulösenden Reaktionen den durchlaufenden Abgasen aus Verbrennungs motoren oder stationaren Heizanlagen die lebensfeindlichen Bestandteile derselben, wie Kohlcnmonoxyd, Lohlendioxyd, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Schwefel und andere durch chemische und/oder physikalische Bindungen derselben an den genannten Substanzen oder Oxydationen entzogen werden, so daß diese entgifteten Abgase nach dem Passieren eines beweglichen Bandfilters gereinigt ins Freie ausströmen können.
Patent and protection claims 1. A method for chemical detoxification of the exhaust gases from motor vehicle internal combustion engines and stationary heating systems, characterized in that through the use of Oyden or other surfactants or hydroxides of one or more hydrated alkaloids
Combination with water or steam and / or substances with redox potential with the optional admixture of chemical substances to control and supplement the reactions to be triggered through the exhaust gases from combustion engines or stationary heating systems that are hostile to life, such as carbon monoxide, carbon dioxide, unburned hydrocarbons, sulfur and others chemical and / or physical bonds of the same to the substances mentioned or oxidations are removed, so that these detoxified exhaust gases can flow into the open after passing through a movable belt filter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktions- und Oxydationsmittel gemeinsam und gleichzeitig oder auch räumlich und zeitlich getrennt zum Einsatz kommen.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction and oxidizing agents together and simultaneously or also spatially and temporally can be used separately. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß z.B. Calciumoxyd ( Weißfeinkalk ) mit Wasser oder Wasserdampf zu Calciumhydroxyd reagiert und gasförmige Kohlenwasserstoffe bindet, wobei das mit Kohlenwasserstoff beladene Hydroxyd seine Fähigkeit zu carbonisieren nicht einbüßt und mit den in den gasen befindlichen Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd eine feste Verbindung zu Calciumkarbonat eingeht.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that e.g. Calcium oxide (white fine lime) reacts with water or steam to form calcium hydroxide and binds gaseous hydrocarbons, the hydrocarbon laden Hydroxide does not have its ability to carbonize forfeited and with the carbon monoxide and carbon dioxide in the gases form a solid bond to calcium carbonate. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Substanzen mit Redoxpotential, wie z.B. Kaliumpermanganat und/oder Ilethylen blau und/oder Ozon und/oder Wasserstoffsuoeroxyd zum Einsatz kommen, die u.æO eine Oxydation der anwesenden Fohlenmonoxyd-, Schwefel-und Dleiabgase bewirken.4. The method according to claim 1, characterized in that substances with redox potential, such as potassium permanganate and / or Ilethylene blue and / or Ozone and / or hydrogen oxide are used, which u.æO an oxidation of the the presence of foal monoxide, sulfur and Dlei exhaust gases. 5. Filtereinrichtungen zur Durchführung der Verfahren zur Entgiftung von Abgasen aus Verbrennungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Motor ausströmenden Abgase durch einen drehzahlabhängigen Ventilator (2,3) in einer Druckkammer (4) verdichtet werden und über ein Regelventil (5) in den ersten Teil einer wärmeisolierten, hitzebeständigen und korosionsfesten Reaktionskammer (14) einströmen, in welcher auf einer Welle (8) Förder- und Wirbelräder (,io) gelagert sind, welche die Reaktionssubstanzen und die Abgase zwecks Erzielung eines die Giftstoffe bindenden Reaktionsprozesses innig vermischen, und daß der zweite Teil der Reaktionskammer (14') einen auf der Welle (8) gelagerten Schneckentrieb (11), dessen Förderrichtung dem Gasstrom entgegen läuft, aufweist, wobei der Gasaustritt über den beweglichen Bandfilter (12,13) erfolgt.5. Filter devices for carrying out the detoxification procedures of exhaust gases from internal combustion engines, characterized in that from the engine outflowing exhaust gases by a speed-dependent fan (2,3) in a pressure chamber (4) are compressed and via a control valve (5) in the first part of a thermally insulated, Heat-resistant and corrosion-resistant reaction chamber (14) flow in, in which on a shaft (8) conveyor and vortex wheels (, io) are mounted, which the reaction substances and the exhaust gases to achieve a reaction process that binds the toxins Mix intimately, and that the second part of the reaction chamber (14 ') one on the Shaft (8) mounted worm drive (11), whose conveying direction is opposite to the gas flow runs, having, wherein the gas outlet takes place via the movable belt filter (12,13). 6. Filtereinrichtung zur Entgiftung von raf tfahrzeugabgasen, dadurch @e@ennseichnet, daß die vom otor ausströmenden Abgase über das Rchr (11) in einen ?[assertropfbeh%lter (2 und 2'') zur bildung von einem Abgas-Wasserdampfgemisch geleitet und dann über das Rohr (1 ) in eine wärmeisolierte Reaktionskammer eingeführt werden, in welcher zwei auswechselbar angeordnete, gasdurchlässige Patronen (4'und 4") vorgesehen sind, wobei die Patrone (4 ) beispielsweise grenzfläc?aenaktive Substanzen und die Patrone (4 t Substanzen mit Redoxpotential enthçlt und daß als Träger dieser Substanzen beispielsweise Glasfaserwolle ocer dergleichen dient, und daß die Reaktionskammer (3') eine Klappe oder dergleichen (3") aufweist, die zum Austausch der Patronen bestimmt ist.6. Filter device for the detoxification of vehicle exhaust gases, thereby @ e @ ennseichnet that the exhaust gases flowing out of the otor via the Rchr (11) into a ? [water drip container (2 and 2 '') for the formation of an exhaust gas / water vapor mixture and then introduced into a thermally insulated reaction chamber via the pipe (1) in which two interchangeably arranged, gas-permeable cartridges (4 'and 4 ") are provided, the cartridge (4) for example surface-active substances and the cartridge (contains 4 tons of substances with redox potential and that as a carrier of this Substances such as glass fiber wool ocer the like is used, and that the reaction chamber (3 ') has a flap or the like (3 ") for exchanging the cartridges is determined. 7. Filtereinrichtung zur ntgiftung von Abgasen aus Heizungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die über a ein Rohr (1) strömenden Abgase durch einen Ventilator (2a) in eine Druckkammer (4a) gefördert werden, von welcher dieselben über Ventile (5a,6a) in eine wärmeisolierte Reaktionskammer einströmen, welch letztere mit Ventilen (liga) versehene Zuführungskanäle (9a, IOa) für die einzublasenden grenzflächenaktiven Substanzen und Wasser sowie einer weiteren Zuführung (17a) für Substanzen mit Redoxpotential ausgerüstet ist, und in welcher auf einer Welle (8a) wirbelerzeugende Mittel (7a) vorgesehen sind, und daß vor dem Abzug der entgifteten Abgase in den Uchorl1stein (15a) ein beweglicher Bandfilter (13a,141) zur Absorbierung der in den entgifteten Abgasen befindlichen Schwebeteilchen vorgesehen ist7. Filter device for ntoxification of exhaust gases from heating systems, characterized in that the exhaust gases flowing through a pipe (1) through a Fan (2a) are conveyed into a pressure chamber (4a), from which the same Flow through valves (5a, 6a) into a thermally insulated reaction chamber, the latter with valves (league) provided supply channels (9a, IOa) for the to be injected surface-active substances and water and a further feed (17a) for Substances with redox potential, and in which on a shaft (8a) vortex-generating means (7a) are provided, and that before the withdrawal of the detoxified Exhaust gases in the Uchorl1stein (15a) a movable belt filter (13a, 141) for absorption the suspended particles in the detoxified exhaust gases are provided
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0090367A1 (en) * 1982-03-27 1983-10-05 Karrena GmbH Process for the local and far-reaching influence of chemical and/or physical reactions in the atmosphere
DE3230472A1 (en) * 1982-08-16 1984-02-16 Deutsche Kommunal-Anlagen Miete GmbH, 8000 München METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING PYROLYSIS GAS
DE3439058A1 (en) * 1984-10-25 1986-04-30 Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck Absorbent for the dry removal of sulphur dioxide from flue gases
EP0203430A1 (en) * 1985-05-07 1986-12-03 Phoenix Gesellschaft für Rauchgasreinigung und Umwelttechnik mbH Process and installation for cleaning flue gas

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