PROCESS FOR SEPARATING ISOTOPES, ESPECIALLY FOR SEPARATING ISTOPES OF URANIUM, DEVICE FOR PERFORMING IT AND USE THEREOF

Abstract: 1. A process for separating a gaseous mixture comprising isotope compounds, in particular 235 UF6 and 238 UF6 , by selective excitation of an isotope compound of the mixture by means of laser radiation, in particular pulsed laser radiation, of a specific frequency to produce a photo-activated chemical reaction of the one isotope compound with a reaction partner or a photo-dissociation of the isotope compound to be excited on the basis of the multi-photon process and with subsequent chemical and/or physical separation of the excited compound from the non-excited isotope compounds, wherein the gaseous mixture of the isotope compounds is expanded adiabatically into an evacuated radiation zone through at least one expansion nozzle and is thereby cooled to below 100 K, and wherein as a result of the selective excitation the product stream enriched with the desired isotope contains molecular compounds of the general formula UFn (n =< 5), which condense in the product stream, combine to form solid particles and are deposited on separating surfaces arranged after the radiation zone, characterised in that - the product stream is directed through an electrostatic electrode grid system (ER) in the individual grid elements of which, between a point electrode (6.1) and an annular electrode (5.1) spaced from and surrounding it, respective inhomogeneous local electric fields (er ) having a field gradient running transverse to the direction of flow are produced, - through the electrode grid system (ER) molecular dipoles are induced on the solid particles flowing through and the molecular dipoles are accelerated in the direction of the field gradients and are separated on the point electrodes (6.1) in the form of a solid deposit.

Description: Verfahren zur Isotopentrennung, insbesondere Uran Isotopentrennung, Einrichtung zu seiner Durchführung und Verwendung letzterer Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen eines aus Isotopenverbindungen, insbesondere 235 UF6 und 238 UF6, bestehenden gasförmigen Gemisches durch selektive Anregung einer Isotopenverbindung des Gemisches mittels Laserdurchstrahlung, gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäss Oberbegriff des Anspruchs 2. Sowohl ein gattungsgemässes Verfahren als auch eine gattungsgemässe Einrichtung sind durch die DE-S3 24 47 762 bekannt. Als Reaktionspartner für die UF6 Isotopenmischung wird in dem darin dargestellten Beispiel Wasserstoffbromid HBr in einem Mischungsverhältnis der Molekülkonzentrationen UF: HBr = 1 : 10 verwendet. Der Schlitzdüse und der Laser-Bestrahlungszone ist dabei ein Abschäler nachgeschaltet; die durch den Abschäler hindurchfliegende Mischung aus Reaktionsprodukten und Ausgangsstoffen kann durch fraktionierte Destillation getrennt werden. Die angereicherte Reaktionsprodukte, die insbesondere aus angereichertem UF5 oder UF4 bestehen, schlagen sich an einer gekühlten Auffangplatte nieder, die quer zur Achse des Strahlungskegels des Produktstromes innerhalb der Vakuumkammer angeordnet ist. Gattungsgemäss ist auch die bekannte Vorrichtung nach der DE-PS 25 36 940, in welcher sich nähere Ausführun- gen zur photochemischen und chemischen Reaktion des Abtrennprozesses finden; ferner ist zum gattungsgemässen Stande der Technik zu nennen die DE-PS 28 05 958 mit einer besonderen Dtisenausbildung. Zum Stande der Technik ist weiterhin zu nennen die DE-OS 26 53 795, worin die quantenphysikalischen Vorgänge der Anregung durch Photonen, der Photodissoziation und der Photoionisation im Zusammenhang mit der Uran-Isotopentrennung ausführlich erläutert sind. Der Produktstrom, welcher bevorzugt das Isotop 235 U enthält, wird bei den bekannten Vorrichtungen nach DE-PS 24 47 762, DE-PS 25 36 940 und DE-PS 28 05 958 an gekühlten Abscheideflächen durch Kondensation niedergeschlagen; in der DE-OS 26 35 795 finden sich zu diesem Verfahrensschritt keine näheren Ausführungen. Ausgehend von dem gattungsgemässen Verfahren zum Trennen eines aus Isotopenverbindungen, insbesondere 235 UF6 und 238 UF6, bestehenden gasförmigen Gemisches, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei gegebener Pumpund Laser-Leistung die Ausbeute des an den Abscheideflächen niedergeschlagenen 235 UFn (oder allgemein: einer anderen gewünschten Isotopenverbindung) zu vergrössern. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im Eennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete und besonders vorteilhafte Einrichtung zu schaffen, welche - ausgehend von den gattungsgemässen Merkmalen des Anspruchs 2 - durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung nach dem Anspruch 2 sind in den Unteransprdchen 3 bis 8 angegeben. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass eine Ionisation des Produktstromes und die dazu erforderlichen hohen Laserlichtenergien nicht erforderlich sind; es genügt vielmehr, dass der Produktstrom in Staubform, enthaltend Aerosole bzw. Feststoffpartikel des abzutrennenden Isotops, vorliegt. In einem solchen Produktstrom induziert das sich jeweils zwischen der Spitzenelektrode und der Ringelektrode sich ausbildende starke, inhomogene elektrische Feld in den Partikeln oder Clustern Jeweils Dipole, die dann in Richtung des Feldgradienten beschleunigt werden. Der Abtrennmechanismus ist damit physikalisch andersartig als derjenige bei herkömmlichen Elektrofiltern oder derjenige nach dem Ionenplasma-Äbtrenn- verfahren (US-PS 4 107 524). Nach der Erfindung lassen sich sehr gute Abscheideeffekte erzielen; die Aerosolteilchen bzw. Feststoffpartikel scheiden sich an der (bevorzugt stabförmigen) Spitzenelektrode ab und nicht an der Ringelektrode, und dies auch, wenn man Spitzenelektrode und Ringelektrode in der Polarität vertauscht, was ein Beweis dafür ist, dass die Aerosolteilchen ungeladen sind, jedoch aufgrund der Dipolbildung unter Einfluss des inhomogenen elektrischen Feldes zur Spitzenelektrode wandern. Eine geeignete Spannung zwischen den Spitzen- und den Ringelektroden betrug 20 kV; der Spannungswert hängt ab von den Abmessungen, d.h. insbesondere dem Abstand der Spitzen- von ihrer Ringelektrode, derart, dass Spannungsüberschläge nicht auftreten dürfen. Im folgenden wird anhand der Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbeispiel mit zwei Varianten des Elektroden Rasterfeldes dargestellt sind, das Verfahren nach der Erfindung einschliesslich seiner Durchführungseinrichtung noch näher erläutert. Darin zeigt in vereinfachter Dar stellung, unter Fortlassung der für das Verständnis nicht erforderlichen Teile: : Fig. 1 perspektivisch eine schlitzförmige Entspannungs düse mit nachgeschalteter Bestrahlungszone und Elektroden-Rasterfeld, wobei das Gehäuse und die Pumpen fortgelassen sind; Fig. 2 schematisch entsprechend dem Strömungsverlauf nach Fig. 1 den Feed-Strom, den Produktstrom und den Tails-Strom; Fig. 3 eine hohlzylindrische Gitterzellenstruktur im Ausschnitt als Abwandlung der hexagonalen Gitter struktur nach Fig. 1 und Fig. 4 einen Gitterelektroden-Grundkörper mit hexagona ler Gitterstruktur so wie in Fig. 1, wobei jedoch der nachgeschaltete Stiftelektroden-Haltekörper ebenfalls eine hexagonale Gitterstruktur aufweist, in dessen Gitterwand-Schnittpunkten die Stiftelek troden befestigt sind. Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung ist der aus den beiden gasförmigen Isotopenverbindungen 235 UF6 und 238 UF6 und einem gasformigen Reaktionspartner, z.B. HBr, bestehende Gemischstrom, auch als Feed-Strom bezeichnet, durch die Strömungspfeile f1 symbolisiert. Dieser Gemischstrom strömt von der Zuströmkammer 1, die der schlitzförmigen Entspannungsdüse 2 zur adiabatischen Entspannung des Gemischstromes vorgeschaltet ist, durch die genannte Düse 2 hindurch, deren Düsenspalt eine Weite von z.B. 0,01 mm hat und deren Düsenbreite 2.2 z.B. 50 bis 100 cm betragen kann. Die leistenförmige Düse 2 ist eine Laval-Düse zur adiabatischen Entspannung des Gemischstromes unter Erzeugung einer Uberschall Strömung, wobei der konvergente, zum engsten Spalt 2.1 führende Düsenkanalabschnitt mit 2.3 und der divergente vom Spalt 2.1 in Strömungsrichtung sich erweiternde Düsenkanalabschnitt mit 2.4 bezeichnet ist. In Strömungsrichtung f1 des gasförmigen Gemisches F gesehen, mündet die schlitzförmige Entspannungsdüse 2 in eine Vakuumkammer 3 mit schlauchförmiger Bestrahlungszone 4 welch letztere achsparallel zu Richtung der Düsenschlitzbreite 2.2 von wenigstens einem Strahlenbündel L einer (nicht dargestellten) Lasereinrichtung durchsetzt wird. Der Querschnitt der Bestrahlungszone 4 wird mithin durch das Strahlenbündel L definiert, bei dem es sich auch um hin und hergehende, mehrfach gespiegelte Laserstrahlen handeln kann, was zur besseren Ausnutzung des Laserlichtes zweckmässig ist. In der Zeichnung sind die tatsächlichen Verhältnisse etwa im Massstab 1:2 verkleinert dargestellt, woraus man erkennt, dass im Anschluss an die Bestrahlungszone 4 mit geringem Abstand zu dieser innerhalb der Vakuumkammer 3 das Elektroden-Rasterfeld ER angeordnet ist. Dieses besteht aus wenigstens einem plattenförmigen, durchbrochenen Gitterelektroden-Grundkörper 5.0, welcher eine Vielzahl von durch Zwischenwände 5.1 begrenzte und voneinander abgetrennte Gitterzellen 5.2 aufweist. Stromab des Gitterelektroden-Grundkörpers 5.0, im folgenden abgekürzt als Grundkörper bezeichnet, und mit Abstand zu diesem ist ein plattenförmiger Stiftelektroden-Haltekörper 6.0 mit einer Vielzahl von der den Gitterzellen 5.2 nach Anzahl und Anordnung entsprechenden Stiftelektroden 6.1 vorgesehen, die sich von ihrem Haltekörper 6.0 bis in die Gitterzellen 5.2 hinein erstrecken. Der Haltekörper 6.0 ist zur Bildung von Gasaustrittsöffnungen für den von UFn abgereicherten Gemischstrom T, auch als Tails-Strom bezeichnet und durch die Strömungspfeile f3 symbolisiert, über seine Grundfläche verteilt mit Durchbrechungen 6.2 versehen. Als Material für den Körper der Düse 2, für den Grundkörper 5.0 und den Haltekörper 6.0 einschliesslich seiner Stiftelektroden 6.1 kommt ein fluorbeständiges Material, z.B. Reinstaluminium, in Frage. Die Stiftelektroden 6.1 sind in den Haltekörper 6.0 z.B eingeschraubt oder in zylindrische Bohrungen bzw. Sacklochbohrungen eingepasst und gegebenenfalls durch einen Sicherheitsschweisspunkt gesichert. Die in Fig. 1 dargestellte hexagonale Gitterstruktur des Grundkörpers 5.0 ergibt eine sehr gute Materialausnutzung; die Stiftelektroden durchdringen die sechseckigen Gitterzellen zentrisch und enden etwa in Höhe der Stirnwand 5.3 des Grundkörpers 5.0. Eine weitergehende Verlängerung darüber hinaus bringt für den gewünschten inhomogenen Feldverlauf und den steilen Feldgradienten zur Dipolerzeugung keinen wesentlichen Gewinn. Die Gitterstruktur nach Fig. 1 ist also bienenwabenartig, wobei ein massiver, rahmenartiger Randbereich 5.4 eines ursprünglichen massiven Grundkörpers dadurch stehen geblieben ist, dass die Zellstruktur, z.B. nach dem EC-Verfanren, herausgearbeitet wurde. Die Gasaustrittsöffnungen 6.2 im Haltekörper 6.0 sind im Beispiel nach Fig. 1 als parallel zur Richtung der Düsenschlitzbreite 2.2 zwischen den übereinander und mit Abstand zueinander angeordneten Reihen der Stiftelektroden 6.1 verlaufende Längsschlitze ausgeführt. Bei 7 ist eine Hochspannungsquelle mit Plusleiter 7.1 und Minusleiter 7.2 sowie Hochspannungsschalter 7.3 angedeutet, mittels welcher zwischen Grundkörper 5.0 und Haltekörper 6.0 eine Gleichspannung von z.B. 20 kV angelegtwerden kann. Die Gitterstruktur des Grundkörpers 5.0 hat einen sehr kleinen Strömungswiderstand, weil die stehenbleibenden Gitterzellenwände sehr dünn gestaltet werden können, z.B. eine Wandstärke von 1 mm haben. Diese Wände können zur Zuströmung hin darüber hinaus noch angespitzt sein, um den Strömungswiderstand weiter zu verringern. Der Strömungswiderstand des Haltekörpers 6.0 kann demgemäss gleichfalls dadurch sehr klein gemacht werden, dass auch der Haltekörper 6.0 eine Gitterstruktur entsprechend dem Grundkörper 5.0 aufweist, jedoch - wie die vorteilhafte Ausführungsvariante nach Fig. 4 näher zeigt - mit seiner Gitterstruktur um eine halbe Gitterteilung gegenüber dem Grundkörper 5.0 versetzt angeordnet ist, wobei die Achsen der Stiftelektroden 6.1 durch die Schnittpunkte der gestrichelt dargestellten Gitterzellenwände 6.3 verlaufen. Man erkennt aus Fig. 4, dass dadurch die Gitterzellengrundflächen des Grundkörpers 5.0 jeweils durch die Trennwände 6.3 des nachgeschalteten Haltekörpers 6.0 in drei Rhombenfelder unterteilt werden, durch deren gemeinsame Mitte die Achsen der Stiftelektroden 6.1 in Richtung der Strömung verlaufen. Das Ausführungsbeispiel für einen Grundkörper 5.0' nach Fig. 3 weist zylindrische Gitterzellen 5.2' des Grundkörpers 5.0' auf, so dass zwischen den einzelnen Gitterzellen 5.2' Gitterzwickel 5.1' stehen bleiben. Bei einer solchen Gitterausführung wäre es dann sinngemäss z.B. nach Fig. 4 auch zweckmässig, den nachgeschalteten Haltekörper mit einer gleichartigen zylindrischen Gitterzellenstruktur auszustatten, jedoch um eine halbe Gitterteilung quer zur Strömung zu versetzen, so dass die Stiftelektroden jeweils in dem stärksten Teil der Gitterzwickel befestigt werden können. Im übrigen kann das Zylinderzellengitter nach Fig. 3 auf der Zuströmseite an den Eintrittskanten seiner Gitterzellenwände ebenfalls angeschärft werden, um den Durchströmungswiderstand zu verringern. Mit der Einrichtung nach Fig. 1 lässt sich nun das erfindungsgemässe Verfahren durchführen, das im folgenden unter Hinzuziehung von Fig. 2 näher erläutert wird. Das aus den gasförmigen Isotopenverbindungen 235 UF6 und 238 UF6 sowie aus dem Zusatzgas HBr bestehende Gasgemisch F strömt aus der Zuströttikammer 1 gemäss den Strömungspfeilen f1 durch die schlitzförmi#Entspannungsdüse 2 (abgekürzt als Düse bezeichnet) hindurch, entspannt sich im Düsenkanalabschnitt 2.4 adiabatisch unter Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb 100 K und strömt in diesem stark unterkühlten Zustand durch die einen z.B. ei- oder ellipsen-förmigen Querschnitt aufweisende Bestrahlungszone 4. Im Gasstrom F sind in Fig. 2 die Moleküle von HBr durch ein Kreuz, die Moleküle von 238 UF6 durch einen kleinen Kreis und die Moleküle von 235 UF6 durch Punkte symbolisiert. Die nicht dargestellte Lasereinrichtung ist derart fein abgestimmt, dass der Laserstrahl L selektiv nur die Moleküle des Isotops 235 UF6 anregt. Sie kann insbesondere entweder nur mit einer Laserfrequenz strahlen oder aber mit wenigstens zwei unterschiedlichen Frequenzen, wie es im einzelnen z.B. in der DE-OS 26 53 795 beschrieben ist (Mehrphotonenverfahren). Insbesondere handelt es sich um gepulste Laser, bei welchen eine hinreichend energiereiche Strahlung von 1 Joule bis 10 Joule pro Laserpuls erzeugt werden kann. Der Gemischstrom F kann in Anpassung an die Frequenz der Laserpulse seinerseits dann auch gepulst sein, wie dies in der DE-AS 28 10 791 näher erläutert ist. Durch einen hinreichend energiereichen Laserstrahl werden die 235 UF6-Moleküle derart angeregt, dass sie eine photochemische Reaktion mit dem Reaktionspartner HBr eingehen unter Bildung von Molekülen der allgemeinen Formel 235 UFn, wobei n den Wert ± #5 hat. Im Gemischstrom F der Fig. 2 sind die angeregten 235 UF6-Moleküle durch ein Sternchen und die 235 UFn-Moleküle durch x-Zeichen symbolisiert oder durch mehrere x-Zeichen, wenn sie sich zu grösseren Molekülverbänden aneinandergelagert haben. Zusätzlich oder anstelle der selektiven Anregung der 235 UF6-Moleküle können Laserfrequenz und -energie auch so bemessen sein, dass eine Photodissoziation auftritt. Die photodissoziierten 235 UF6-Moleküle ergeben ebenfalls Moleküle der allgemeinen Formel 235 UFX. Die entstehenden Molekülverbindungen der allgemeinen Formel 235 UFX sind unter den gegebenen Druck- und Temperaturverhältnissen Feststoffe; sie bilden den Produktstrom P in Form von Aerosolen bzw. Feststoffpartikeln und werden mit den übrigen Gemischanteilen des Gemischstromes F durch das elektrostatische Elektroden-Rasterfeld ER hindurchgeleitet, in dessen einzelnen Rasterelementen 5.2, 6.1 zwischen einer Spitzenelektrode 6.1 und einer diese mit Abstand umgebenden Ringelektrode (die identisch ist mit der Gitterzellenwand 5.2) jeweils ein inhomogenes elektrisches Teilfeld er mit einem quer zur Strömungshauptrichtung (Pfeile fl, ¯3) verlaufenden Feldgradienten erzeugt wird. Anhand zweier Gitterzellen ist jeweils ein elektrisches Teilfeld er in Fig. 1 angedeutet. Durch das Elektroden-Rasterfeld ER mit seinen einzelnen Teilfeldern er werden nun an den hindurchströmenden Feststoffpartikeln des Produktstromes P, siehe Strömungspfeile f2, Molekül-Dipole induziert, und diese Molekül-Dipole werden in Richtung der von den Spitzenelektroden 6.1 zu den diese umgebenden Ringelektroden gerichteten Feldgradienten beschleunigt sowie an der Oberfläche der Elektrodenspitzen 6.1 in Form eines Feststoffniederschlages 8 abgeschieden. Wenn eine ge wisse Menge Feststoffniederschlag 8 an den Spitzenelektroden 6.1 abgeschieden ist, so kann durch Unterbrechung des Prozesses und Abschalten der Hochspannung (Öffnung des Schalters 7.3) der Haltekörper 6.0 mit seinen Spitzenelektroden über eine nicht dargestellte Schleuse od.dgl. zu einer Sammelstation transportiert werden, wo der Feststoffniederschlag von den Elektrodenspitzen entfernt und gesammelt wird. Es ist auch möglich, zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Verfahrens den Haltekörper 6.0 und den Grundkörper 5.0 als Teil eines radscheiben fönnigen Körpers auszubilden, der sektorweise, wenn ausreichende Beladung mit 235 UFx-Niederschlag in einem bestimmten Sektor vorliegt, weitergedreht wird, wobei diese Radscheibe sektorförmige Vollquerschnitt-Partien zwischen den Elektronen-Rasterfeld-Sektoren aufweist, an denen die Dichtungsleisten anliegen, mit denen die Radscheibe (nicht dargestellt) gegenüber der Vakuumkammer abgedichtet ist. Der sogenannte Tails-Strom (siehe Pfeil f3) enthält die flüchtigen Produkte HF und HBr ebenso wie das Isotop 238 UF6 und kleinere (nicht abgeschiedene) Mengen des Isotops 235 UF6. Dieser Strom T wird über nicht dargestellte Pumpeinrichtungen abgesaugt. Das #Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung lassen sich auch auf die Abtrennung der Isotope U 232 und U 236 aus wiederaufgearbeiteten Kernbrennstoffen anwenden, wobei diese Isotope vorher auffluoriert wurden oder aber in dieser Form vor ihrer Trennung bereits vorliegen. Eine weitere Anwendung wäre die Abtrennung des Isotops U 232 vom Isotop U 233 bei dem Thorium-Brüter-Brennstoffkrei slauf. Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, die vorstehend anhand der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1, 3 und 4 erläutert wurde, zur Abscheidung von Feinststäuben aus industriellen Prozessgasen, insbesondere Abgasen. Dabei kann z.B. eine Einrichtung nach der Erfindung mit einem Elektroden-Rasterfeld einem Elektrofilter, welches die gröberen Stäube abscheidet, zur Abscheidung der Feinstäube nachgeschaltet werden. Wenn in dem betreffenden industriellen Prozess lediglich Feinststäube (Aerosole) auftreten, so können eine oder mehrere hintereinander geschaltete Einrichtungen nach der Erfindung verwendet werden. Was die Düsenform angeht, so zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine schlitzförmige Entspannungsdüse; bei geringeren Strömungsmengen und/oder dann, wenn eine adiabatische Entspannung nicht erforderlich ist, könnte auch eine Vielzahl von Lochdüsen Verwendung finden. 9 Patentansprüche 4 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Trennen eines aus Isotopenverbindungen, insbesondere 235 UF6 und 238 UF6, bestehenden gasförmigen Gemisches durch selektive Anregung einer Isotopenverbindung des Gemisches mittels Laserdurchstrahlung, insbesondere gepulster Laserdurchstrahlung, bestimmter Frequenz zur Erzeugung einer photoaktivierten chemischen Reaktion der einen Isotopenverbindung mit einem Reaktionspartner oder einer Photodissoziation der anzuregenden Isotopenverbindung auf der Basis des Mehrphotonenverfahrens und mit nachfolgender chemischer und/ oder physikalischer Abtrennung der angeregten von der nicht angeregten Isotopenverbindung, wobei das gasförmige Gemisch der Isotopenverbindungen über wenigstens eine Entspannungsdüse adiabatisch in eine evakuierte Bestrahlungszone expandiert und dabei auf unter 100 K abgekühlt wird, und wobei infolge der selektiven Anregung der mit dem gewünschten Isotop angereicherte Produktstrom molekulare Verbindungen der allgemeinen Formel UFn (n L 5) enthält, die im Produktstrom kondensieren, sich zu Feststoffpartikeln vereinigen und an der Bestrahlungszone nachgeschalteten Abscheideflächen niedergeschlagen werden, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, - dass der Produktstrom durch ein elektrostatisches Elektroden-Rasterfeld (ER) hindurchgeleitet wird, in dessen einzelnen Rasterelementen zwischen einer Spitzenelektrode (6.1) und einer diese mit Abstand umgebenden Ringelektrode (5.1) jeweils ein inhomoge nes elektrisches Teilfeld (er) mit einem quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Feldgradienten er zeugt wird, - dass durch das Elektroden-Rasterfeld (ER) an den hin durchströmenden Feststoffpartikeln Molekül-Dipole induziert und die Molekül-Dipole in Richtung des Feldgradienten beschleunigt sowie an den Spitzen elektroden (6.1) in Form eines Feststoffniederschla ges (8) abgeschieden werden. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei in Strömungsrichtung (¯1) des gasförmigen Gemisches (F) gesehen, die schlitzförmige Entspannungsdüse (2) in eine Vakuumkammer (3) mit Bestrahlungszone (4) mündet, welche Bestrahlungszone achsparallel zur Richtung der Düsenschlitzbreite (2.2) von wenigstens einem Strahlenbündel (L) einer Lasereinrichtung durchsetzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Anschluss an die Bestrahlungszone (4) innerhalb der Vakuumkammer (3) das Elektroden-Rasterfeld (ER) angeordnet ist, bestehend aus - wenigstens einem plattenförmigen durchbrochenen Gitterelektroden-Grundkörper (5.0) mit einer Viel zahl von durch Zwischenwände begrenzten Gitterzellen (5.2) und - einem stromab des Gitterelektroden-Grundkörpers (5.0) mit Abstand zu diesem angeordneten plattenförmigen Stiftelektroden-Haltekörper (6.0) mit einer Vielzahl von der den Gitterzellen (5.2) nach Anzahl und An ordnung entsprechenden Stiftelektroden (6.1), die sich von ihrem Haltekörper (6.0) bis in die Gitter zellen (5.2) hinein erstrecken, - wobei der Haltekörper (6.0) zur Bildung von Gasaus trittsöffnungen für den von UF abgereicherten Ge n mischstrom über seine Grundfläche verteilt mit Durch brechungen (6.2) versehen ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine hexagonale Gitterstruktur für den Gitterelektroden-Grundkörper. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass aus einem massiven plattenförmigen Grundkörper die bienenwabenartige Git terstruktur unter Belasen eines massiven, rahmenartigen Randbereiches (5.3) und der Zellwände (5.1) herausgearbeitet ist. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gasaustrittsöffnungen im Haltekörper (6.0) als parallel zur Richtung der Düsenschlitzbreite (2.2) zwischen den Stiftelektroden (6.1) verlaufende Längsschlitze (6.2) ausgeführt sind. 6o Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n ze i c h n e t , dass auch der Haltekörper (6.0') eine Gitterstruktur entsprechend dem Gitterelektroden-Grundkörper (5.0) aufweist, jedoch mit seiner Gitterstruktur um eine halbe Gitterteilung gegenüber dem Gitterelektroden-Grundkörper (5.0) versetzt angeordnet ist, wobei die Stiftelektroden-Achsen durch die Schnittpunkte der Gitterzellenwände (6.3) bzw. die Mitten der dazwischen stehenbleibenden Gitterzwickel laufen. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h zylindrische Gitterzellen (5.2') des Gitterelektroden-Grundkörpers (5.0') und gegebenenfalls des Haltekörpers (6.0). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t , dass die Stiftelektroden (6.1) mit ihren Achsen jeweils auf die Mitte der zugehörigen Gitterzellen (5.2, 5.2') ausgerichtet sind. 9. Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8 zur Abscheidung von Feinststäuben aus industriellen Prozessgasen, insbesondere Abgasen.

Inventors: GREGORGIUS, KLAUS, DIPL.-PHYS., LANDGRAF, NORBERT, DIPL.-ING. (FH), SCHORNER, HEINZ, DIPL.-ING. (FH), VOLLMAR, HORST-ECKART, DR. DIPL.-ING., Schörner, Heinz, Dipl.-Ing. (FH)
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1985
Main classification: B01D59
IPC codes: B01D59