Beschreibung

Verfahren zur Verbesserung der Qualität einer Faser-Suspension

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität der in einem Stoffaufbereitungsprozess erzeugten StoffSuspension für die spätere Herstellung von Flächengebilden aus Faserstoffen.

Im Sinne der Erfindung ist unter Stoffaufbereitung eine Behandlung und/oder Veränderung von Fasern sowie ein Mischen von Faserstoffen mit Wasser und/oder Zusätzen im gewünschten Verhältnis, entsprechend einer zu produzierenden Qualität, für die Flächengebilde aus Faserstoffen zu verstehen. Unter Flächengebilden aus Faserstoffen ist beispielsweise zu verstehen, ein Papier, ein Filz oder ein Textil. Faserstoffe sind Rohmaterialien beispielsweise zur Papierherstellung. Bei der Papierherstellung zählen hierzu nicht nur Holzstoff oder Holzschliff und/oder Zellstoff, sondern besonders auch Altpapier. Des Weiteren zählen zu den Faserstoffen auch Hadern und/oder Strohzellstoff sowie Fasern aus anderen Pflanzen o- der synthetische bzw. mineralische Faserstoffe.

Ein wesentliches Kriterium der Qualität besteht im Bleichen der Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukte.

Heutige Bleichverfahren beruhen auf einer chemischen Behandlung der Faserstoffe oder des fasrigen Materials. Es kommen typische Bleichchemikalien, wie z.B. Chlor, Chlordioxid, schweflige Säuren, Extraktion mit Natronlauge, Sauerstoff, Wasserstoffperoxyd und Ozon, zum Einsatz. In Abhängigkeit von der verwendeten Bleichmethode sind alkalische oder saure Um ^¬ gebungsbedingungen gefordert. Moderne Bleichverfahren nutzen häufig verschiedene Bleichstufen, in denen verschiedene

Bleichchemikalien zum Einsatz kommen. Jede Bleichstufe besteht typischerweise aus einer Mischeinheit und einem nach ^¬ folgenden Reaktionsturm. Bei diesen Bleichverfahren müssen

die zum Teil hochgiftigen (Chlordioxid) oder stark ätzenden Reagenzien (Säuren, Laugen) in großer Menge transportiert, gelagert, und nach Ablauf des Verfahrens wieder aufgearbeitet bzw. entsorgt werden. Eine Effektivität des Bleichverfahrens hängt im Allgemeinen von einer optimalen Konzentration der Reagenzien in der StoffSuspension ab. Beispielsweise ist die Effektivität des Bleichverfahrens bei einer Peroxydbleiche von der Konzentration des Perdydroxy (HOO ^" ) abhängig.

Eine Reaktionsrate hängt unter anderem von einem PH-Wert und einer Temperatur der StoffSuspension ab. Ein typischer Wert für die Temperatur ist z.B. 6O ⁰ C bis 7O ⁰ C und ein typischer Wert für einen PH-Wert liegt bei ca. 10,5. Der PH-Wert wird in der Regel über die Zugabe zusätzlicher Chemikalien wie Natriumhydroxid oder Natriumsilikat gesteuert. Einige Verfah ^¬ ren benutzen Druck und höhere Temperaturen um eine notwendige Verweilzeit in beispielsweise einem Reaktionsturm zu reduzie ^¬ ren. Ein wesentlicher Kostenfaktor bei einem Bleichverfahren hängt zu einem großen Teil von der Art und der Menge der ein- gesetzten Chemikalien sowie deren Weiterbehandlung, wie einer Abtrennung oder einer Entsorgung, ab.

Zur Entkeimung oder Sterilisierung oder auch zur Reinigung von Trinkwasser und Abwasser von kohlenwasserstoff-basierten Verunreinigungen sind aus "Sato et al . , Ozon generation by a discharge in bubbled water, Digest of Technical Papers 12th IEEE International Pulsed Power Converence 1999" ein Verfah ^¬ ren und eine Vorrichtung bekannt.

Aus WO 2004/101891 Al ist ein Verfahren zur Oberflächenbe ^¬ handlung von Papier oder verbundenen Fasern mit Plasma bekannt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um die Qualität der StoffSuspension zu verbessern .

Die Aufgabe wird bezogen auf das eingangs genannte Verfahren dadurch gelöst, dass ein Verdünnungswasser mit einem kalten Plasma oder einer Gasentladung behandelt wird, bevor das Verdünnungswasser der StoffSuspension zugegeben wird. Durch die Behandlung des Verdünnungswassers mit kaltem Plasma oder ei ^¬ ner Gasentladung werden im Verdünnungswasser bzw. in der sich mit dem Verdünnungswasser gebildeten StoffSuspension chemische Reaktionen ausgelöst, welche die Qualitätseigenschaften der später zu verwendenden StoffSuspension deutlich verbes- sern. Dies ist beispielsweise in der Papierindustrie von be ^¬ sonderem Vorteil. Es wird z.B. die Reduzierung oder Deaktivierung von Verunreinigungen, etwa Klebstoffe, gefördert.

In einer besonderen Ausgestaltung wird das Verdünnungswasser zum Bleichen der Faserstoffe verwendet. Ein frühzeitiges

Bleichen der Faserstoffe - bereits in der Stoffaufbereitungs- phase - erhöht mit Vorteil die Qualitätsmerkmale beispiels ^¬ weise für ein später zu erzeugendes Papier.

Um vorzugsweise einer immer weiter steigenden Prozessgeschwindigkeit in beispielsweise Papierherstellungsanlagen ge ^¬ recht zu werden, wird mit Vorteil das Verdünnungswasser in einem kontinuierlichen Strom am Ort der Plasmabeaufschlagung vorbeigeführt .

Mit weiterem Vorteil wird das Verdünnungswasser bevorzugt in einem Rohr oder Kanal oder Leitung am Ort der Plasmabeaufschlagung vorbeigeführt.

In einer weiterhin zweckmäßigen Ausführungsform wird das Verdünnungswasser in einem freien Strahl am Ort der Plasmabeaufschlagung vorbei oder hindurchgeführt. Das direkte Behan ^¬ deln eines Wasserstrahls ohne Führungsmittel kann das Auslö ^¬ sen von chemischen Reaktionen im Verdünnungswasser begünsti- gen. Vorzugsweise ist eine Kombination aus abschnittsweise durch Führungsmittel geführtem Wasserstrahl und abschnitts ^¬ weise freiliegendem Wasserstrahl, je nach Anlagenbeschaffenheit der Stoffaufbereitungsanlage, sinnvoll.

Auf vorteilhafte Weise werden zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Gasentladung zwischen Elektroden Hochspannungsimpulse mit einer Impulsdauer von weniger als 10 μs erzeugt. Die Verwendung von derartig kurzen Hochspannungs-Einzelimpulsen hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wogegen die Verwen ^¬ dung von Radiofrequenz- (RF) oder Mikrowellenimpulsen oder von Hochspannungs-Einzelimpulsen mit mehr als 10 μs Dauer, weit weniger effizient ist.

Eine weitere Steigerung der Qualitätsverbesserung wird dadurch erzielt, dass das Verdünnungswasser mit zumindest einer Elektrode zur Erzeugung des Plasmas bzw. der Gasentladung in Kontakt gebracht wird.

Mit weiterem Vorteil wird das Plasma oder die Gasentladung im Verdünnungswasser erzeugt. Durch die Erzeugung des Plasmas oder der Gasentladung, vorzugsweise direkt im Verdünnungswas ^¬ ser, werden z.B. die bleichenden chemischen Reaktionen weiter verstärkt. Diese im Verdünnungswasser erzeugten Radikale kön- nen in der sich mit dem Verdünnungswasser vermischenden

StoffSuspension, die bleichenden chemischen Reaktionen weiter verstärken. Dadurch kann vorzugsweise der Einsatz von Bleichchemikalien reduziert oder gänzlich vermieden werden. Das Plasma kann auch in derartiger Nähe zum Verdünnungswasser er- zeugt werden, dass damit noch das Verdünnungswasser beaufschlagt oder beeinflusst wird.

Auf besonders vorteilhafte Art und Weise werden als Radikale Ozon, Wasserstoffperoxyd, Hydroxyl-Radikale, HO ₂ , O, OH ^" , HOO ^" und/oder HO ₂ ^" erzeugt. Durch das Vermischen bzw. das Zugeben des derartig chemisch veränderten Verdünnungswassers zu der StoffSuspension kann schon während des Stoffaufbereitungspro- zesses eine bleichende Wirkung ohne die Zuhilfenahme von Che ^¬ mikalien erzielt werden.

Zweckmäßig ist ferner, dass eine Erzeugungsrate der Radikale und/oder die Zusammensetzung der erzeugten Radikale durch Beeinflussung einer Amplitude, einer Impulsdauer und/oder einer

Impulswiederholrate der Hochspannungsimpulse gesteuert wird. Somit ist die Plasmaerzeugung bzw. die Gasentladung kontrollierbar und es ergeben sich für die Erzeugung einer bestimmten Konzentration kurze Reaktionszeiten.

Auf vorteilhafte Weise wird also zur Steuerung und/oder Rege ^¬ lung der Erzeugungsrate und/oder der Art der erzeugten Radikale eine Konzentration der erzeugten Radikale gemessen. Da die Radikale im "sauberen" Verdünnungswasser erzeugt werden, ist es für die Messeinrichtung, aber auch für eine Vorrichtung zur Plasmaerzeugung, von ganz besonderem Vorteil, dass die fasrigen Materialien noch nicht mit dem Verdünnungswasser vermischt sind. Somit wird verhindert, dass die Messeinrich ^¬ tung und auch die Vorrichtung zur Erzeugung des Plasmas durch die fasrigen Materialien beeinflusst oder gänzlich unwirksam gemacht werden. Des Weiteren kann so das Messergebnis der Konzentration der Radikale im Verdünnungswasser genauer bestimmt werden, weil die Radikale noch keine chemische Reakti ^¬ on mit der StoffSuspension eingegangen sind.

Im Hinblick auf eine eingesetzte Automatisierungslösung für das Verfahren ist es von besonderem Vorteil, dass die Konzentration "Online", insbesondere kontinuierlich und/oder in Echtzeit, gemessen wird.

Um die Erzeugungsrate der Radikale zu regeln oder zu steuern, wird vorzugsweise die Amplitude der Hochspannungsimpulse bei konstanter Wiederholrate verändert.

Des Weiteren wird vorzugsweise zur Beeinflussung der Erzeu ^¬ gungsrate zur Regelung und/oder Steuerung die Impulswiederholrate der Hochspannungsimpulse bei konstanter Amplitude verändert .

Hinsichtlich einer verbesserten Erzeugungsrate wird auf vorteilhafte Art und Weise das Verdünnungswasser mit einem Gas angereichert .

Eine nochmalige Steigerung der Erzeugungsrate für Radikale wird dadurch erreicht, dass das Verdünnungswasser im Bereich des erzeugten Plasmas oder der Gasentladung mit einem Gas angereichert wird. Eine gepulste Gasentladung oder Plasmaerzeu- gung in einer wässrigen Lösung hat durch Zugabe von feinst- verteilten Gasblasen den Vorteil, dass in den Gasblasen Stre- amerentladungen entstehen.

Mit Vorteil wird eine Impulswiederholrate zwischen 10 Hz und 5 kHz, insbesondere aus dem Bereich von 10 Hz bis 10 kHz verwendet .

Je nach Umgebungsbedingungen oder Beschaffenheit des Verdünnungswassers kann es von Vorteil sein, Hochspannungsimpulse mit einer Dauer von weniger als 3 μs, vorzugsweise von weniger als 1 μs, vorzugsweise von weniger als 500 ns, anzuwen ^¬ den .

Mehrere Ausführungsbeispiele sowie weitere Vorteile der Er- findung ergeben sich aus der nachfolgend beschriebenen Zeichnung, in deren

FIG 1 eine schematische Darstellung einer Stoff ^¬ aufbereitungsanlage mit erfindungsgemäßen Plasmareaktoren für ein Verdünnungswasser,

FIG 2 ein Plasmareaktor für das Verdünnungswasser,

FIG 3 eine Darstellung (Schnitt) einer Anordnung zur Erzeugung von Radikalen in Koronaplasmen in einer wässrigen Lösung oder in Luft: Pa- rallelplatten- oder Rohranordnung mit Draht, dem eine gepulste Hochspannung überlagert wird,

FIG 4 eine Prinzipdarstellung von Impulsen zur Erzeugung von Radikalen in Koronaentladungen in Luft oder wässrigen Medien bei Einsatz kurzer (typisch kleiner 1 μs) Hochspannungsimpulse mit hoher Impulswiederholrate,

FIG 5 bis FIG 10 Elektrodenanordnungen und Elektrodensysteme zur Erzeugung von Koronaentladungen: Platte- Platte-, Platte-Draht-Platte-, Koaxiale Draht-Rohr-, Spitze-Platte-, Mehrfachspit- zen-Platte-, Gitter-Platte (Rohr-, Gitter-

Gitter-Anordnungen,

FIG 11 eine hybride Entladung, wobei sich eine E- lektrode vollständig oberhalb der wässrigen Lösung befindet, wogegen die zweite Elektro- de in die wässrige Lösung eingetaucht ist,

FIG 12 eine Platten- oder Gitteranordnung mit gekrümmten Oberflächen zur Anpassung an Gefäßwände bzw. Nutzung derselben als Elektrode, konzentrische Elektroden in Rohrform zur Nutzung der vorhandenen Verrohrung oder Türme für die Pulpe als Reaktorgefäß,

FIG 13 eine gepulste Entladung im oberflächennahen

Raum der wässrigen Lösung,

FIG 14 ein gepulstes Koronaentladungssystem mit ko- axialem Draht-Rohr, mit eingeperlten, feinstverteilten Gasblasen, so dass im Entladungsbereich feinste Gasperlen vorhanden sind und eine Streamerbildung vorwiegend in den Gasblasen abläuft,

veranschaulicht ist.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren 1 bis 14 mit denselben Bezugszeichen versehen.

FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Stoffaufbe ^¬ reitungsanlage 1. Mit einer Auflösungsvorrichtung 3 werden zu Beginn des Stoffaufbereitungsprozesses fasrige Materialien in einem wässrigen Bindemittel suspendiert. Die Auflösungsvor- richtung 3 ist über ein Rohrsystem mit einer Chemikalienzugabevorrichtung 5 verbunden. Weiterhin ist das Rohrsystem zwischen der Auflösungsvorrichtung 3 und der Chemikalienzugabevorrichtung 5 mit einem ersten Verdünnungswasserzulauf 19a

verbunden. Die Chemiezugabevorrichtung 5 ist über ein Rohrsystem mit einer ersten Reinigungsstufe 7 verbunden. Die erste Reinigungsstufe 7 ist weiterhin über ein Rohrsystem mit einer Flotationsstufe 9 verbunden. Zwischen der ersten Reini- gungsstufe 7 und der Flotationsstufe 9 ist ein zweiter Ver ^¬ dünnungswasserzulauf 19b angeordnet. Eine zweite Reinigungs ^¬ stufe 11 schließt sich, verbunden über ein Rohrleitungssystem der, Flotationsstufe 9 an. Von der zweiten Reinigungsstufe 11 gelangt die Suspension oder Pulpe ebenfalls über ein Rohrlei- tungssystem in eine Eindickungsvorrichtung 13. Die Eindi- ckungsvorrichtung 13 steht über ein Rohrleitungssystem mit einem Bleichbehälter 15 in Verbindung. Aus dem Bleichbehälter 15 wird die Suspension oder Pulpe 39 in eine Bütte 17 ge ^¬ pumpt. Von der Bütte 17 stehen die behandelten fasrigen Mate- rialien oder die Pulpe 39 für einen weiteren Bearbeitungspro- zess zur Verfügung.

Die Chemikalienzugabevorrichtung 5 kann verschiedene chemische Hilfsstoffe zugeben, u.a. Bleichstoffe zur Ergänzung ei- nes plasmaerzeugten Bleicheffektes.

Während die Suspension oder Pulpe 39 durch den Stoffaufberei- tungsprozess gepumpt wird, wird an den Stellen 19a und 19b Verdünnungswasser 24 beigemengt. Bei der Stoffauflösung der fasrigen Materialien in der Auflösungsvorrichtung 3 wird vorzugsweise mit einer Stoffdichte von bis zu 17 % gearbeitet.

Danach wird die Suspension aus fasrigen Materialien für die nachfolgende Chemikalienzugabevorrichtung 5 und die erste Reinigungsstufe 7 mit dem Verdünnungswasser 24 an dem Verdünnungswasserzulauf 19a auf ca. 5,8 bis 6 % verdünnt.

Das Verdünnungswasser 24 wird erfindungsgemäß am ersten Verdünnungswasserzulauf 19a mittels eines ersten Plasmareaktors 23a mit einem kalten Plasma bzw. einer Gasentladung behandelt. Durch die Behandlung des Verdünnungswassers 24 vor ei ^¬ ner eigentlichen Verdünnungsstelle, an der sich das Verdünnungswasser 24 mit der im Rohrleitungssystem befindlichen

Suspension vermischt, werden im Verdünnungswasser bestimmte Radikale erzeugt (OH ^" , HOO ^" , 0, O ₃ ) . Diese Radikale, welche durch das Verdünnungswasser 24 in die StoffSuspension gelangen, lösen bereits zu Beginn des Stoffaufbereitungsprozesses bleichende chemische Reaktionen in der StoffSuspension aus. Auch können sie klebrige Verunreinigungen der Faserstoffe maskieren oder eliminieren. Diese bleichenden chemischen Reaktionen bzw. Radikale wirken direkt auf die fasrigen Materialien und sorgen so für das gewünschte Bleichergebnis. Für die nachfolgende Flotationsstufe 9 wird zwischen der ersten Reinigungsstufe 7 und der Flotationsstufe 9 die Stoffsuspen ^¬ sion durch einen zweiten Verdünnungswasserzulauf 19b auf ca. 1 bis 1,3 % verdünnt. Auch an der Stelle 19b wird erfindungs ^¬ gemäß über einen zweiten Plasmareaktor 23b das Verdünnungs- wasser 24 vor der Vermischung mit der Suspension mit einem kalten Plasma bzw. einer Gasentladung behandelt.

Die Plasmareaktoren 23a und 23b sind bevorzugt unmittelbar in der Nähe der jeweiligen Einspeisungsstellen des Verdünnungs- wassers 24 angeordnet, insbesondere in einem Abstand, dass die verbleibende Rohrleitungslänge zur Einspeisungsstelle vorzugsweise wenige Meter, vorzugsweise um 50 cm, insbesonde ^¬ re nur einige cm, beträgt.

Nach Passieren der zweiten Reinigungsstufe 11 wird die Stoff ^¬ suspension 39 mit einer Stoffdichte von ca. 1 % in einer Ein- dickungsvorrichtung 13 eingedickt. Eine weitere Behandlung mit einem Knetdisperger, zur Verkleinerung von beispielsweise Restfarbpartikeln, kann an dieser Stelle optional eingesetzt werden.

FIG 2 zeigt in einem ersten Ausgestaltungsbeispiel einen der beiden aus FIG 1 bekannten Plasmareaktoren 23a und 23b in einer Schnittdarstellung. Der Plasmareaktor 23a ist derart her- gerichtet, dass ein ungehinderter Durchfluss des Verdünnungs ^¬ wassers 24 ermöglicht ist. Das Verdünnungswasser 24 fällt o- der fließt - vorzugsweise als freier Wasserstrahl in Strö ^¬ mungsrichtung S - durch einen Zwischenraum, welcher durch

zwei in einem Abstand angeordnete Elektroden 43 und 44 gege ^¬ ben ist. Die erste Elektrode 43 steht über eine Hochspan ^¬ nungsleitung mit einem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung. Zur Erzeugung eines Plasmas, einer Koronaentla- düng oder einer Gasentladung zwischen den beiden Elektroden 43 und 44 steht auch die zweite Elektrode 44 über eine Hoch ^¬ spannungsleitung mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung. Mit dieser Anordnung ist eine simultane Erzeugung einer Reihe von unterschiedlich oxidierenden Radikalen im Verdünnungswasser 24 möglich. So können nach einer späteren innigen Vermischung mit der höher konsistenten wässrigen Suspension von fasrigen Materialien diese Fasern mit Radikalen behandelt werden.

FIG 3 zeigt in einer Schnittdarstellung ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel zur Durchleitung des Verdünnungswassers 24 und zur gleichzeitigen Plasmaerzeugung durch bzw. in einem Behandlungsvolumen. In der Mitte des Behandlungsvolumens ist eine Hochspannungselektrode 50 angeordnet. Der Außenmantel des Behandlungsvolumens ist als eine Gegenelektrode 51 herge ^¬ richtet, z.B. eine metallische Rohrwandung. In dem Behand ^¬ lungsvolumen befindet sich das zu behandelnde Verdünnungswas ^¬ ser 24, welches bedarfsweise in Strömungsrichtung S fließen kann. Zwischen den Elektroden 50 und 51 ist ein Streamer 53 dargestellt. Radikale 59 werden in Streamern dadurch erzeugt, dass energiereiche Elektronen mit Molekülen zusammenstoßen und diese dadurch dissoziieren oder anregen. Bei der Dissoziation werden unmittelbar die Radikale 59 freigesetzt, während bei der Anregung durch einen anschließenden strahlenden über- gang UV-Licht erzeugt wird. Dieses erzeugte UV-Licht reagiert wiederum mit Wassermolekülen und dissoziiert diese.

In FIG 4 ist der verwendete Spannungsverlauf der Hochspan ^¬ nungsimpulse dargestellt. Ein erster Impuls 66 und ein zwei- ter Impuls 67, mit je einer Impulsdauer 62, weisen einen Abstand von einer Impulswiederholrate 63 auf. Auf der Abszisse ist die Zeit in ms und auf der Ordinate die Spannung in kV angegeben. Die Einheiten sind willkürlich gewählt. Ein Niveau

einer Gleichspannung kann mit der dargestellten Abszisse zusammen fallen. Die dargestellte Impulsspannung U kann also vorzugsweise einer Gleichspannung überlagert werden, die ist stark von der Leitfähigkeit des Verdünnungswassers abhängig. Die Impulse 66 und 67 weisen eine Impulsdauer 62 von kleiner 1 μs auf, wobei die einzelnen Impulse 66, 67 eine stark an ^¬ steigende Flanke mit einer Anstiegszeit 64, welche deutlich geringer ist als die Impulsdauer 62. Die zu dem Impuls 66 o- der 67 gehörende abfallende Flanke ist weniger stark ausge- prägt. Die Impulswiederholzeit 63 liegt typischer Weise zwi ^¬ schen 10 μs und 100 ms.

Dabei haben die einzelnen Impulse 66,67 eine solche Gesamt ^¬ amplitude, dass über eine vorgegebene Gleichspannung hinaus eine vorgegebene Energiedichte erreicht wird. Wie erwähnt, ist dabei meist die Impulsanstiegszeit 64 kurz im Vergleich zur Impulsabfallzeit. Durch eine solche Art der Impulse wird erreicht, dass elektrische Durchschläge, die zu räumlichen und zeitlichen Störungen in der homogenen Plasmadichtevertei- lung führen würden, vermieden werden.

FIG 5 bis FIG 10 zeigen weitere Beispiele für Elektrodensys ^¬ teme zur Erzeugung von Plasma und/oder Korona-Entladungen in vorzugsweise wässrigen Medien, insbesondere zur alternativen Verwendung bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen. In FIG 5 ist eine Platte-Platte-Anordnung von einer ersten Platte 70a als Elektrode und einer zweiten Platte 70b als Elektrode dargestellt. Die erste Platte 70a und die zweite Platte 70b sind parallel zu einander angeordnet. Die erste Platte 70a bildet die Hochspannungselektrode und ist über ein Hochspan ^¬ nungskabel mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Die zweite Platte 70b bildet die Gegenelektrode und steht als geerdete Elektrode mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.

Eine entsprechende Anordnung mit speziell ebenen Platten ^¬ elektroden ist in FIG 6 dargestellt. Es sind wiederum zwei massive Plattenelektroden 70a und 70c im festen Abstand vor-

handen, wobei mittig eine Hochspannungselektrode 71 verläuft. Bei dieser Platte-Draht-Platte-Anordnung ist die Hochspannungselektrode 71 als massiver Draht ausgeführt und mit dem Hochspannungsausgang des Hochspannungsimpulsgenerators 46 verbunden. Die geerdeten Platten 70a, 70c stehen ebenfalls mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.

FIG 7 zeigt eine Draht-Rohr-Anordnung als Elektrodensystem. In eine zylinderförmige Elektrode 72 ragt mittig eine Hoch- Spannungselektrode 71 hinein. Wie in FIG 6 ist die Hoch ^¬ spannungselektrode 71 als massiver Draht ausgeführt und mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Die zylinderförmige Elektrode 72, welche vorzugsweise als ein Drahtge ^¬ flecht ausgestaltet ist, ist geerdet und steht mit dem Hoch- spannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.

FIG 8 zeigt eine Spitze-Platte-Anordnung als Elektrodensys ^¬ tem. Die beispielsweise drei Spitzen 73 sind über eine Hoch ^¬ spannungsleitung mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 ver- bunden. Die Spitzen 73 sind rechtwinklig zu einer geerdeten

Plattenelektrode 74 angeordnet. Der Abstand der Spitzenelekt ^¬ roden 73 zu der Plattenelektrode 74 ist einstellbar und kann somit für unterschiedliche Prozessbedingungen angepasst wer ^¬ den .

FIG 9 zeigt eine Elektrodensystemanordnung, welche 3 Platten 70a, 70d und 70e umfasst. Die erste Platte 70a, welche als Hochspannungselektrode mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden ist, ist mittig zwischen zwei massiven Platten 70d und 70e angeordnet. Die Platten 70a und 70b sind über ei ^¬ nen Plattenverbinder 70f verbunden. Da die Platte 70d als geerdete Gegenelektrode mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung steht, hat die Platte 70e über dem Plattenverbinder 70f ebenfalls die Funktion einer geerdeten Gegenelek- trode.

FIG 10 zeigt ein Elektrodensystem als Gitter-Gitter-Anord ^¬ nung. Analog zur FIG 5 stehen sich hier ein erstes Gitter 75a

und ein zweites Gitter 75b parallel gegenüber. Das erste Git ^¬ ter 75a bildet hierbei die Hochspannungselektrode und ist mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 verbunden. Das zweite Gitter 75b bildet die geerdete Gegenelektrode und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung.

Eine hybride Entladung, wobei sich eine Elektrode 75a voll ^¬ ständig außerhalb zu behandelnden Verdünnungswassers 24 be ^¬ findet und eine zweite Elektrode 76b ganz oder teilweise in das Verdünnungswasser 24 eingetaucht ist, wird mit der Anord ^¬ nung in FIG 11 erzeugt. Die Elektrode 76a ist bei diesem wei ^¬ teren Ausführungsbeispiel als eine Gitterelektrode ausgeführt und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung. Auch die geerdete Gegenelektrode 76b ist als eine Git- terelektrode ausgeführt.

In FIG 12 ist als weiteres Ausführungsbeispiel zu dem Plasma ^¬ reaktor 23a und/oder 23b aus FIG 2 ein Rohr, vorzugsweise ein Rohr zum Transport des Verdünnungswassers 24 in Strömungs- richtung S senkrecht zur Zeichenebene, mit einer metallischen Außenwand 77 in einem Schnitt dargestellt. Es wird eine Plat ^¬ ten- oder Gitteranordnung mit gekrümmten Oberflächen zur Anpassung an die Außenwand bzw. einer Gefäßwand als eine Elekt ^¬ rode verwendet. Eine Vielfachdrahtelektrode 79 ist als eine konzentrische Elektrode, dem Verlauf der Außenwand 77 folgend angeordnet und steht mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung. Ihr stehen zwei Gegenelektroden gegenüber: Zum einen die Gefäßwand 77 und zum anderen eine Plattenelektrode 78. Die Hochspannungselektrode 79 ist zwischen der Gefäßwand 77 und der Plattenelektrode 78 berührungsfrei angeordnet. Die Gefäßwand 77 und die Plattenelektrode 78 sind elektrisch lei ^¬ tend miteinander verbunden und bilden somit die geerdeten Gegenelektroden, welche mit dem Hochspannungsimpulsgenerator 46 in Verbindung stehen.

Um gepulste Entladungen im oberflächennahen Gasraum über dem Verdünnungswasser 24 zu erzeugen ist in FIG 13 als weiteres Ausführungsbeispiel eine spezielle Elektrodenanordnung darge-

stellt. Das Verdünnungswasser 24 wird in diesem Fall in einem nach oben offenen Verdünnungswasserkanal 37 mit Strömungs ^¬ richtung S senkrecht zur Zeichenebene geführt. Eine Hochspan ^¬ nungselektrode 50 umfasst mehrere elektrisch miteinander ver- bundene Stabelektroden und ist im oberflächennahen Gasraum des Verdünnungswassers 24 derart angeordnet, dass ihre Stäbe parallel zur Oberfläche verlaufen. Eine geerdete Gegenelekt ^¬ rode 51 ist als massive Platte ausgeführt und in über die ganze Fläche verteilten äquidistanten Abständen zur Hochspan- nungselektrode 50 angeordnet. Auch die Wand des Kanals 37 könnte alternativ als Gegenelektrode ausgeführt sein.

FIG 14 zeigt mit einem letzten Ausführungsbeispiel ein ge ^¬ pulstes Plasma oder Korona-Entladungssystem in einer wässri- gen Lösung in einem Gefäß, Behälter, Bottich oder Rohr. Das Elektrodensystem ist analog zur FIG 3 als ein Koaxialdraht- Rohrelektrodensystem ausgebildet. Die Hochspannungselektrode 50 ist koaxial zu der Gegenelektrode 51, welche die Gefäß ^¬ bzw. Rohrwand bildet, angeordnet. Zur Unterstützung der Radi- kalerzeugung bzw. der Erzeugung der chemisch aktiven Substanzen werden über eine Gasleitung 80 mittels eines Gasvertei ^¬ lers 81 feinste Gasperlen in den Entladungsbereich eingeleitet. In den Gasblasen 82 und 83 bilden sich vorzugsweise die zu FIG 3 erläuterten Streamer aus. Aufgrund der Streamerent- ladungen entstehen Oxidanzien 57. Es werden also in dem Verdünnungswasser bestimmte Radikale erzeugt.