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冷却对流层的方法

阅读：1025发布：2020-07-03

IPRDB可以提供冷却对流层的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种技术方法，用于通过富含含氯化合物和含溴化合物中的至少一种物质来自发启动冷却对流层。用于此目的物质的特征在于下面的至少一种性能：气态，低于500℃呈蒸气态，吸湿，可水解。此外特征在于，用于此目的的物质在根据本发明的方法进程中是通过下面的至少一个步骤来形成的：使用盐水电解形成物质，燃烧方法之外形成物质，在自由对流层中形成物质。，下面是冷却对流层的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于受控冷却对流层的方法，其中使得对流层富含气溶胶，所述气溶胶至少含有吸湿盐或者盐溶液形式的氯和溴元素的至少之一和铁元素，特征在于将选自含氯和含溴化合物中的至少一种气态或者蒸气态的含卤素物质加入到该对流层中，所述含卤素物质不是在利用氧气或者卤代烃作为氧化剂的燃烧中产生的，其中该含卤素物质的特征在于下面性能的至少一种：-在20℃呈气态，

-在低于500℃呈蒸气态，

-高于50℃时可测量的蒸气压，

-吸湿，

-可水解，

和该含卤素物质是根据至少一个下面的步骤来形成的：-在使用盐水电解的情况下将该含卤素物质释放到对流层中，-在使用卤素氯和溴与选自下面的物质的至少一种反应的情况下，将该含卤素物质释放到对流层中：金属铁，

金属钛，

元素硅，

铁-硅合金，

铁-钛合金，

硅-钛合金，

元素硫，

铁-硫化合物，特别是硫化铁(II)。

2.根据权利要求1的方法，特征在于将该含卤素物质加入到对流层中是在载气中进行的和/或该含卤素物质是在自由对流层中形成的。

3.根据权利要求1或者2的方法，特征在于人工使该对流层富含气溶胶，其量对应于全球100000吨/年或者更低的铁载量，并且其的材料组成除了铁和卤素元素之外，还包括选自硅、碳、硫和氮中的至少一种另外的元素。

4.根据权利要求2的方法，特征在于使得该对流层富含气溶胶是通过将至少一种蒸气态和/或气态含卤素物质和至少一种含铁物质在至少一个位置和在每一情况下在相同的时间点释放到在每一情况下一个载气流中来进行的，-其中将该载气流引导通过容器，或者

-该载气流自由移动通过大气，或者

-该载气与将该含卤素物质和含铁物质引入到该载气中的位置是相对于彼此移动的，和在吸收该含卤素物质和含铁物质之后，将各载气释放到对流层中。

5.根据权利要求2的方法，特征在于使得该对流层富含气溶胶是通过将至少一种蒸气态和/或气态含卤素物质和至少一种含铁物质在至少两个分开的位置上和/或在不同的时间引入到各一个载气流中来进行的，-其中将各载气流在各引入位置引导通过容器，或者-各载气流自由移动通过大气，或者

-各载气与将该含卤素物质和含铁物质引入到载气中的各位置是相对于彼此移动的，和在吸收该含卤素物质和含铁物质之后，将各载气释放到该对流层中。

6.根据权利要求4或者5的方法，特征在于将该含铁物质以气溶胶的形式加入到该载气中。

7.根据权利要求1-6任一项的方法，特征在于该含卤素物质选自FeCl3、FeCl3×6H2O、FeBr3、FeBr3×6H2O、SiCl4、SiBr4、Br2、Cl2、BrCl、S2Cl2、SCl2、S2Br2、SBr2、HBr、HCl、NH4Cl、NH4Br、草酰氯、草酰溴。

8.根据权利要求1-6任一项的方法，特征在于该含铁物质选自：铁(II)盐、不含氯离子的铁(III)盐、铁硫属元素化物、和铁盐混合物、含海盐和海水的铁盐溶液和铁硫属元素化物悬浮液。

9.根据权利要求3的方法，特征在于该气溶胶包含草酸盐和/或草酸。

10.根据权利要求1-9任一项的方法，特征在于将飞机或者船舶的废气流和/或迎面风，或者将风力发电装置的转子叶片或者塔处的风用作载气流。

11.根据权利要求1的方法，特征在于将通过该盐水电解所形成的卤素和卤间化合物直接排放到对流层中。

12.根据权利要求11的方法，特征在于在该盐水电解中使用海水，和将在盐水电解中所形成的碱液送入海洋中。

13.根据权利要求2的方法，特征在于将该盐水电解中所形成的卤素与选自金属铁、金属钛、硫化铁(II)、硅化铁、铁-钛合金和元素硅中的至少一种块状物质反应，来转化成卤化铁(III)、四卤化硅、四卤化钛和卤化硫中的至少一种气态化合物，其中将该一种或多种气态化合物和载气一起直接释放到对流层中。

14.根据权利要求2的方法，特征在于将在盐水电解中形成的卤素通过与至少一种含有铁化合物的溶液，与含有沉淀的铁硫属元素化物的悬浮液或者与含有元素硫的熔融物反应，来转化成选自氯化物的一种或多种卤素化合物，其中将一种或多种卤素化合物与载气一起直接释放到对流层中。

说明书全文

冷却对流层的方法

[0001] 要求保护了一种技术方法，用于通过富含含有卤素的吸湿气溶胶来自发启动(selbstauslösend)冷却对流层。该方法基于将选自无机含氯和含溴化合物的至少一种气态或者蒸气态物质加入对流层中。

[0002] 为了自发启动分解对流层中的温室气体二氧化碳和甲烷，和为了形成反射云来降温气候，在已公开的国际公开号为WO03/013698A2、W02008/006364的PCT公开文献和在德国公开文献DE102009004281A1中建议了通过使用燃料添加剂或者向燃烧中添加添加剂来改变来自发动机或者油燃烧器中的燃烧方法的废气(Rauchgas)，以使得它们变成富含来自所述保护性物质和关键元素(Vitalelement)，特别是来自铁氧化物和/或钛氧化物的物质以及可能另外富含有硫酸盐，氯化物和二氧化硅之一的物质。富含这些物质的废气然后排放到对流层中，目的是使得该对流层的单个体积单位富含这些物质。

[0003] 已经从科学方面建议了通过海水雾化来引发形成反射性和由此冷却性的云，用于降温气候和增强地球反射。通过海水雾化形成了海盐气溶胶(Meersalzaerosol)，其充当了云冷凝种子。虽然海盐气溶胶能够引发大气中云的形成，但是所诱导的云不属于高反射类型的云，所以是低效率的。

[0004] 用于产生简单的盐气溶胶(其包括小气溶胶颗粒)的已知的方法可以通过机械注入方法，例如通过喷嘴喷雾或者通过超声振动方法来产生。但是，这种气溶胶类型不容易用于由吸湿盐生产盐气溶胶，因为其中形成的气溶胶颗粒不适于应用目的：大部分其中形成的气溶胶颗粒由加速沉降的粗颗粒或者小滴形形成。

[0005] 本发明的方法通过使用含有无机的含卤素物质解决了该气候问题。公开了一种技术路径和全面的技术教导，关于对流层如何能够富含气候降温卤化物，其是非燃烧产生的。

[0006] 根据本发明的方法，气体流（可选的热或者冷气体流）负载有气态或者蒸气态无机含卤素物质。该现在含卤素的气体流随后排放到对流层中。气溶胶按照本发明的方法形成于其中或者气溶胶根据本发明的方法加入其中的气体在此称作载气。这里，载气非常一般性地还理解为包括当交通工具在陆地上、水上或者空气中行驶期间流经其的空气。这还适用于这样的排气，其流过这样的交通工具或者其从这样的交通工具中排出。当该方法在固定位置进行时，风或者烟，废气或者废空气也可以充当载气。其例子是来自烟筒和烟囱的废气和来自冷却塔的废空气。

[0007] 加入到载气中的含卤素物质的特征在于至少一种下面的性能，并且仅仅涉及氯和溴的含卤素物质：-在20℃是气态，
-在低于500℃呈蒸气态，
-高于50℃时可测量的蒸气压。

[0008] 另外，该含卤素物质具有至少一种下面性能：-吸湿，
-与天然存在的或者人造的大气成分形成吸湿的或者可水解反应产物。

[0009] 另外，用于本发明方法进程中的该含卤素物质的形成和释放的特征在于这样的特征，即，该含卤素物质不是在这样的燃烧设备中生产的，在该燃烧设备中使用氧气或者氧气载体或者卤代烃作为氧化剂。

[0010] 另外，该方法进程的特征在于至少一个下面的步骤：-在使用盐水电解情况下将该含卤素物质释放到对流层中，
-在使用下面的至少一种反应情况下，将该含卤素物质释放到对流层中：金属铁和它的合金与卤素的反应，元素硅和它的合金与卤素的反应，和金属钛和它的合金与卤素反应，-使用载气将该含卤素物质释放到对流层中，
-在自由对流层中形成含卤素物质。

[0011] 我们的研究已经表明除了元素铁之外，呈合适的键合形式或合适的构造形式的元素氯和溴也是自然气候降温中最有效的元素，这归因于它们的物理，光化学，催化和生物作用机理：铁盐形式的铁与氯化物形式的氯的组合通过在对流层日光中的Photo-Fenton-过程释放出氯自由基和羟基自由基，该自由基尤其引发了对流层中的根据唯一的图的图式的甲烷氧化。铁经由氯化物和溴化物的光氧化而引发在对流层中提高的氯自由基，溴自由基和羟基自由基水平。氯，溴和氯化溴，以及硫-卤素化合物自身在照射时释放卤素自由基到对流层中。这些自由基降低了温室活性物质甲烷和臭氧的水平，以及烟灰(Ruβ)和腐殖物质类材料类型的黑色碳气溶胶的水平，特别是经由氢气抽提来进行。该氢气抽提是初步反应，其引发了氧气攻击和水解产生的降解。

[0012] 草酸盐形式的碳和在低的程度上其他羧酸盐形式的碳，活化了这些过程。除了铁之外，硅有助于绿色浮游生物的繁殖和由此同化。

[0013] 该吸湿铁(III)盐气溶胶经由高的冷凝种子密度而提高了云的形成速率，比云反射(spezifische Wolkenreflektion)和云覆盖和由此引发了另外的冷却效应，因为它们提高了反射率。该铁盐气溶胶所引起的小滴凝结的延迟激活了云中的垂直流动，由此刺激了冰晶形成。云中冰的形成导致了由卤化铁溶液制成的液体覆盖物(其在雪晶表面上铺展)冻结浓缩。该卤化铁溶液的冻结浓缩引发了降温活性光氧化过程另外的活化。

[0014] 最后，来自可溶性铁盐和氧化物键合的硅的气溶胶的沉淀作为促进生长的稀缺元素促进海洋中的硅藻属的繁盛，其提高了同化的二氧化碳转变成有机碳物质，和另外通过形成由方解石和文石构成的动物、植物和细菌壳、骨架和支架物质代谢性二氧化碳转变成碳酸盐碳物质。由此还提高了沉降在海床上后作为石灰石，甲烷水合物和油母质的永久沉积固定碳的形成速率。

[0015] 除了元素铁(Fe)和元素氯(Cl)和溴(Br)之外，元素碳(C)和硅(Si)因此在下面也称作活性元素，因为它们是特别对于气候降温的有效的构造或者键合形式。

[0016] 对于独立权利要求中所述的本发明的方法来说，这些活性元素使用具有下面的物理性质的物质：它们是气态或者具有低于500℃的沸点或者具有在低于500℃和高于40℃的至少一种可测量的蒸气压。该活性元素的优选的结合形式是下面的物质：FeCl3，FeCl3x6H2O，FeBr3，FeBr3x6H2O，SiCl4，SiBr4，Br2，Cl2，BrCl，S2Cl2，S2Br2，SBr2，HBr，HCl，NH4Cl，NH4Br，海盐，草酰氯，草酰溴，草酸，甲酰氯，甲酸，草酸铵，草酸氢铵，甲酸铵。任选的，将挥发性酸和碱或者挥发性碱和酸前体，例如诸如NH3和它们的水溶液，(NH4)2CO3和SO2用于含有活性元素的气溶胶的pH值调节。

[0017] 至少一种键合的活性元素为此处于一种或多种蒸气、熔融物、溶液、分散体、雾、在固体载体上的熔融物和/或在固体载体上的固体的状态(Zustandsform)，并且在优选低于500℃的温度与载气以这样的方式接触，即，该活性元素与载气形成了含有活性元素的气体混合物。在全部的情况中(在其中将活性元素铁作为卤化铁(III)蒸气加入到载气中)，优-4
选选择这样的接触温度，在该温度时作为FeCl3蒸气的铁在干燥气体中的浓度是至少10质量份铁/质量份载气。接触温度表示了在载气与氯化铁(III)接触的位置处所存在的温度。

[0018] 只有当使用载气的热焓来蒸发活性元素化合物时，才需要升温的或者热的载气。当该活性元素化合物加入到刚刚开始作为气体的载气中时，还可以使用冷载气。

[0019] 各个活性元素在载气中的含量优选是通过它们添加到载气中来控制的。优选地，该载气富含预定浓度的全部活性元素。该富含活性元素的载气然后排放到对流层中。通过至少一种活性元素化合物的冷却，水解或者化学反应过程中的一种或多种，该活性元素可以已经处于载气中，或者通过它们排放到对流层中，或者仅仅处于大气中，从气相转移到气溶胶相中，其的颗粒或者小滴相可以由一种或多种相组成。后者可以由水解的液体相，固体到液体盐类型相或者液体盐溶液相组成。

[0020] 将废气或者其他气体流用作载气。本发明的方法此外的特征在于气溶胶是从至少一个位置，但是优选从多个固定的和/或多个移动位置上排放到对流层中。该持久的含有活性元素的气体，例如诸如元素氯，溴化氢或者氯化氢也优选在将它们加入到对流层中之前，加入到载气流中。

[0021] 在根据本发明的方法中每单位时间排放的含有活性元素的物质的质量和/或该含有活性元素的物质在排放的载气中的浓度优选是以这样的方式来计量的，即，不违反可能存在的国家、地区和/或所在地的法律排放标准。在这个约定下，优选如此计量该含有活性元素的气溶胶的浓度，以使得所选择的排放的活性元素质量与排放的载气质量的比率是-6 -5至少10 ，优选超过10 。在偏远地区(landfernen Gebiet)的活性元素排放浓度在合适的
0
暴雨天气条件可以达到排放的活性元素的质量与排放的载气质量的比率10，但是优选不-5 -3
应超过它。优选的排放的活性元素的质量与排放的载气质量的比率是10 和10 。

[0022] 在这样的情况中，即，根据本发明方法的含有卤素的气溶胶是在载气中形成的或者至少应在将载气引入到对流层中之后立即产生，载气中活性元素的质量比优选处于预定的界限内：元素溴的份额应当小于载气中氯含量的1%。该氯含量应当大于载气中的铁含量。草酸盐和甲酸盐形式的碳含量小于铁含量。在这里选择硅添加剂的情况中，硅含量应当等同于或者大于铁含量。

[0023] 当含有卤素的盐气溶胶的形成是在远离卤素成分或者铁成分或者其他相关成分的引入位置之处发生时，在载气引入到对流层的位置上，可以完全背离这些质量比。因为通过含卤化铁的气溶胶从对流层中洗出卤素而导致卤素损失的延迟是不完全的，因此该含铁的气溶胶的卤化物含量连续降低。同样地，草酸盐碳含量通过氧化损失而降低，和铁或者硅含量也通过洗出损失而降低。

[0024] 所以这是本发明方法的重要主题，即用于维持最佳的气溶胶含量和最佳的对流层气溶胶组成，特别是用于维持它的铁，卤素和草酸盐含量，a)通过使用全球分布的气溶胶测量站网络以及例如卫星辅助分析方法来测量气溶胶的含量和组成，目的是测量与预定的目标组成的差异；
b)根据与预定目标组成的差异，通过将气态，蒸气态或者气溶胶态添加剂合适地引入到对流层中来引入缺失的成分。

[0025] 细颗粒气溶胶在对流层中的驻留时间是几月到几年。所以，该对流层可以被认为是或多或少混合均匀的化学-物理反应空间。

[0026] 将该添加剂引入到对流层中因此可以从任何位置来进行。这个以及含卤素的气溶胶的引入优选是通过载气来进行的。优选的用于补偿来自对流层气溶胶的卤素损失的是气态和蒸气态的含卤素物质，例如氯，溴，氯化溴，氧化氯，氧化溴。优选的用于补偿来自对流层气溶胶的铁损失的是作为蒸气的氯化铁(III)和作为气溶胶的氯化铁(III)以及其他铁盐的溶液以及氧化铁(III)水合物和硫化铁(II)的沉淀的悬浮液。优选的用于补偿来自对流层气溶胶的草酸盐损失的是蒸气态的含卤素物质例如草酰氯，草酸，草酸铵。优选的用于补偿来自对流层气溶胶的硅损失的是蒸气态的含卤素物质例如四氯化硅和四溴化硅。

[0027] 根据我们自己的研究，气溶胶颗粒的粒径(其是根据本发明方法的一种变化来生产的，其描述与独立权利要求中)在低于30%的相对湿度含量的空气中远低于1微米。在这个粒度时，气溶胶在大气中具有最大的驻留时间，其可以大于1年。当与水接触的含有卤素，铁和草酸盐的气溶胶颗粒的pH值低于pH4.5和高于pH0时，该气溶胶作为用于对流层水蒸气的冷凝种子具有最大的效果。在这个pH范围内，也即大约 pH4.5-大约 pH2.5，也处于在Photo-Fenton-反应循环中最佳的氯自由基形成和羟基自由基形成，其是根据唯一图的示意式来说明的。

[0028] 活性元素向载气（借助其使活性元素进入到对流层中）中的添加是根据本发明方法的优选的变化来进行的，其以下面的方式描述在独立权利要求中：最有效的和因此优选的根据本发明的含有活性元素的细颗粒气溶胶的制造的变化是将活性元素化合物以这样的方式引入到载气中，即，将它初始时以完全蒸气态凝聚态加入到载气中或者作为气体引入到载气中。在这个方式中，全部的活性成分可以引入到载气中：
铁优选作为FeCl3，硅优选作为SiCl4，氯优选作为FeCl3，Cl2，BrCl或者SiCl4，溴优选作为SiBr4，Br2，BrCl和碳优选作为草酰氯，草酸或者草酸铵。

[0029] 活性元素氯和溴的引入还可以以卤化氢的形式或者其他无机挥发性化合物的形式例如硫卤化物的形式来进行。该活性元素化合物在载气中的引入优选通过活性元素化合物向气体相中受控的转移和所形成的活性元素气体相释放到载气中来进行。该活性元素化合物(其分别作为液体、溶液、熔融物或者固体而提供在存储容器中)可以蒸发，例如通过电加热元件或者感应加热以各自的受控的每单位时间的质量来蒸发，并且所形成的活性元素蒸气其后可以引入到载体空气流中。特别优选的是电解盐溶液来作为用于产生气态元素卤素和氯化溴的手段。

[0030] 另外一种优选的将活性元素化合物与载气接触的方法是灯芯方法(Dochtmethode)。当使用热载气，例如来自燃烧方法的废气时，可以使用这种方法。为此将起灯芯作用的绳引导通过在每一情况下作为液体或者熔融物存在于存储容器中活性元素化合物，该绳然后被各液体润湿，随后与热载气以这样的方式接触，即，附着到其上的活性化合物完全蒸发。另外一种优选的可能性是分别进行各自计量的气体流被引导通过存储容器，在其中活性元素化合物是作为液体、溶液、熔融物或者加热固体而存在的。该计量的气体流其中是在预定的温度用各自的活性元素化合物来饱和的，其后引入到载气流中。例如，草酸也可以作为在甲酸和/或水中的溶液而施用到灯芯上。

[0031] 要考虑的是优选的活性元素化合物FeCl3，SiCl4，SiBr4，草酰氯，草酸，草酸水溶液和甲酸特别在加热时是高度腐蚀性液体。用于与热活性元素化合物接触的合适的材料是例如陶瓷，玻璃，瓷釉或者特种钢，适于作为灯芯材料的是例如玻璃或者陶瓷纤维。除了所述材料之外，在相应的较低温度负荷时耐腐蚀塑料是合适的，例如聚烯烃，聚氯乙烯和特氟隆。

[0032] 最迟在载气流进入大气之后(在其中它任选地经冷却)，FeCl3，SiCl4和SiBr4水解形成FeCl3x6H2O，Si(OH4)，HCl和HBr。任选地，可以通过加入氨来将气溶胶调整到特别优选的pH值，即，pH2-pH4.5的微酸性范围。

[0033] 作为元素加入的卤素仅仅在它们进入对流层之后才经历光解分裂成为自由基。它们其后通过还原性大气成分被还原成卤化氢，并且其后通过含有铁盐的气溶胶重新氧化成卤素自由基。

[0034] 为了补偿由于由含有卤化物的铁盐的光解卤素自由基分解引起的卤化物损失，有利的是使得该对流层富含卤素，来平衡铁盐气溶胶的卤素损失。这最有利是通过加入气态卤素来实现的。优选用于此目的特别是海水的电解。该海水电解可以特别是设计为能量节约的和有利于气候的：在海水电解中产生a)-c)。

[0035] 产物a)由气体-蒸气-混合物形式的氯，溴和氯化溴组成，其通过合适的载气流排放到对流层中，来补偿铁盐气溶胶的卤素损失。首先，卤素在对流层中的日光的影响下与甲烷反应，形成卤化氢和二氧化碳。所形成的卤化氢然后与气溶胶的铁成分形成卤化铁盐。

[0036] 产物b)由盐水组成，其包含碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐，处于液体水溶液的形式。将这种溶液优选引入到海洋中，并且在这里将海水中过量存在的碳酸沉淀成碱土金属碳酸盐。该沉淀的碱土金属碳酸盐沉降到海底，并且在这里作为石灰石和白云石沉积物而保持。

[0037] 产物c)由气态氢组成。该氢优选引入到燃料电池中。它在这里与氧气或者空气反应形成水，从而产生电流。该电能能够转移到电能市场或者进而用于海水电解。

[0038] 电解产生的氢还可以燃烧来产生热。所产生的热可以用于预热反应器，在其中由电解所产生的卤素来生产同样根据本发明方法能以蒸气形式加入到载气流中的卤素化合物。它们优选是卤素化合物卤化铁(III)，四卤化硅和卤化硫。为了生产，各原料（所述原料优选是至少一种选自下列的块状固体原料：铁碎片，钛碎片，硫磺铁，硅化铁，硅化钛，硅，将其每个单独的或者几个组合的在反应器中预热到优选400-650℃的温度，其后将电解产生的氯气在这个温度范围引导通过各自的反应器。所述的卤化物其中是在放热反应中作为蒸气而形成的，其可以根据本发明的方法直接加入到载气中。优选氯气引入是以这样的方式计量的，即，所产生的卤化物蒸气仍然包括一部分未转化的氯气。氯气注入到其中的元素硫熔融物在此也适于作为起始原料，用于制造硫卤化物蒸气。

[0039] 次优选的机械生产在载气中含有活性元素的气溶胶是本发明方法的一种变化，在其中该含卤素物质向气体相的转化是不完全的或者根本没有发生或者在其中，这种未蒸发的铁化合物被转化成气溶胶，其在自由对流层中才转化成卤素盐。尽管如此仍然应当描述这种变化，因为它适于引入工业副产物例如来自酸洗设备或者自来水厂的沉淀的细颗粒氧化铁水合物淤浆，以及来自气体脱硫的沉淀的硫化氢(作为硫化铁淤浆)和来自铁酸洗的二价铁的盐和盐溶液和来自二氧化钛产物，来有利的用于本发明方法的框架中。

[0040] 因此通过强雾化优选含有低于20重量%的蒸发残留物的水溶液或者水分散体到载气中，来形成气溶胶。该活性元素铁其中在一种或多种相中作为溶解的氯化铁(III)，溶解的溴化铁(III)，溶解的氯化铁(II)，溶解的溴化铁(II)，硫酸铁(II)，硫酸铁(II)铵，悬浮的氧化铁(III)水合物，悬浮的硫化铁(II)而存在。

[0041] 在此可以使用本身已知的用于机械形成气溶胶的方法例如下面的已知方法：压缩空气雾化，单物质-压缩喷嘴雾化，双物质-喷嘴雾化，气刷雾化，机械雾化，旋转盘雾化，喷嘴雾化或者依靠振动器雾化，其在超声波频率范围内振动。在待雾化的盐溶液中优选的蒸发残留物浓度是0.01-20%。特别合适的待雾化的液体中蒸发残留物浓度是0.5%-10%。在可能通过合适的方法来生产特别细的雾化滴的情况中，例如通过超声雾化或者在使用根据喷射泵原理的双物质喷嘴时通过使用以特别高的相对速度流动的气体的情况中，当它们用作传输气体例如用于喷气发动机的废气喷射中时，能够实现足够小的气溶胶颗粒，甚至在待雾化的液体中具有至多20%的蒸发残留物浓度。

[0042] 最后，还可以进行方法变化的组合，在其中载气富含含水气溶胶以及富含反应性气体或者蒸气。

[0043] 适于本发明方法的还有这样的载气，其已经富含了盐气溶胶，卤素、卤化氢或者还负荷铁硫属元素化物气溶胶。因此，例如含有盐气溶胶的载气流(其是通过作为卤素源的海水雾化而产生的)可以根据本发明富含气溶胶，其包括至少一种的铁盐，硫化铁，氧化铁水合物和硅石成分。对于已经富含无卤素铁的盐或者硫属元素化物气溶胶的载气来说，一种或多种选自Cl2，Br2，BrCl，HCl，HBr，SiCl4，SiBr4，草酰氯，草酸和甲酸的气态卤化氢添加剂是合适的，因为它们的酸性水解产物和/或氧化势适于将无卤化物气溶胶至少部分地转化成氯化铁盐。

[0044] 所述新方法的一种特别的优点是，在含有卤素，卤化物和/或铁盐的气体，蒸气和/或气溶胶排放物进入对流层后立即能形成反射性云，和能立即光解分解温室气体甲烷和臭氧。

[0045] 草酸和它的盐在大气中，作为有机排放物的天然氧化产物以与剩余的有机物质相比的高浓度而存在，这样并非绝对必需将该物质加入到根据本发明所产生的气溶胶中。但是，该草酸有益地导致期望的自由基形成。另外，对流层中的氯和溴水平的提高导致了提高部分的铁盐气溶胶作为卤化物盐而存在。氯化物提供了在Photo-Fenton-氧化循环中抗草酸盐氧化的保护，因为在Photo-Fenton-氧化循环中电子从氯化物向铁的转移优先于电子从草酸盐向铁的转移(根据唯一图的示意性式)。

[0046] 含有铁盐的气溶胶与之一起排放的载气流优选是一种空气流或者废气流，当它是暖或者热废气流时，其优选主要在垂直方向上，从地面，从塔，从船或者从浮台吹入到大气中。优选该含铁的盐气溶胶还从飞机，热气球或者热气飞船与废气一起吹入或者排放到对流层中。优选的排放器还是风力发电装置，特别是当吹风时它们的叶片端部。通过合适的控制，本发明的方法仅仅当风速达到20km/h的最小值时并且任选地当风向具有取决于位置的合适的值时才激活。在这样的位置上的气溶胶量或气溶胶前体量的计量添加优选是根据风速选择的。

[0047] 包含在用于能通过机械方法生产盐气溶胶的溶液中的特别合适的铁盐是三价或二价铁的草酸盐，氯化物，溴化物，硝酸盐，硫酸盐，硫氰化物，硫酸铵。

[0048] 包含在用于能通过机械方法生产盐气溶胶的溶液中的特别合适的氯化物盐是铁，钠，铵，钙和镁的氯化物。

[0049] 包含在用于能通过机械方法生产盐气溶胶的溶液中的特别合适的溴化物盐是铁，钠，铵，钙和镁的溴化物。

[0050] 包含在用于能通过机械方法生产盐气溶胶的溶液中的特别合适的氢硫酸盐和硫酸盐是铁，钠，铵，铁铵复盐和镁的氢硫酸盐和硫酸盐。

[0051] 包含在用于能通过机械方法生产盐气溶胶的溶液中的特别合适的羧酸是草酸。它的盐和与铁的络合物和它与钠和铵的盐是合适的气溶胶成分。

[0052] 已经发现当气溶胶颗粒的浓缩的水溶液在尽可能的远低于0℃的温度形成冰时，气溶胶颗粒因此特别有效地作为用于高反射长寿命云的形成剂以及在对流层甲烷降解中具有高效率。已经发现气溶胶颗粒的这些有利的性能因此在下面的情况中可以实现：-该气溶胶颗粒是特别吸湿的，和
-雾化的盐溶液的pH值是pH 4.5-pH 0。

[0053] 元素铁，氯，硫，草酸盐-碳和溴优选的份额(不考虑所释放的气溶胶中的水含量和组合物中的其他成分，并且还独立于它们是否来自气相或者蒸气相或者来自机械雾化)如下：铁等于或者大于5%，
氯+硫+草酸盐-碳+硅等于或者小于90%，
溴等于或者小于5%。

[0054] 示例性配方公开如下，其符合这些要求，并且由其能够生产适于形成气溶胶的水溶液或者悬浮液，其已经通过机械雾化而产生：配方实施例1：
氯化铁(III) 1重量份
溴化铁(III) 0.01重量份
草酸铵 0.1重量份
配方实施例2：
氯化铁(II) 1重量份
溴化铁(II) 0.01重量份
草酸铵 0.05重量份
配方实施例3：
海盐 1重量份
硫酸铁(III) 0.1重量份
草酸铵 0.05重量份
配方实施例4：
海盐 1重量份
硝酸铁(III) 0.1重量份
草酸铵 0.05重量份
配方实施例5：
海盐 1重量份
硫酸铁(II) 0.1重量份
氯化氢 0.01重量份
草酸铵 0.05重量份
配方实施例6：
海盐 1重量份
硫酸铁(III)铵 0.1重量份
氯化氢 0.01重量份
草酸铵 0.05重量份
配方实施例7：
海盐 1重量份
硫化铁 0.2重量份
氯化氢 0.01重量份
草酸铵 0.1重量份
配方实施例8：
海盐 1重量份
氧化铁水合物 0.2重量份
元素硫 0.1重量份
氯化氢 0.01重量份
草酸铵 0.1重量份
配方实施例9：
海盐 1重量份
氯化铁(III) 0.2重量份
元素硫 0.1重量份
作为SiO2计算的凝胶型硅石0.2重量份
草酸 0.1重量份。

[0055] 根据实施例1和2的配方对于根据本发明的气溶胶借助来自地面基排放装置的载气流排放，优选通过暖废气和暖废空气和废气体流的排放源排放是优选的。所用的传输气体优选包含二氧化硫，其通过与本发明的气溶胶和空气氧接触而作为硫酸盐和硫酸氢盐快速吸收。在这样的排放装置位于其中的城区上，在许多情况中存在着足够的二氧化硫，来实现根据本发明的气溶胶的富含特别优选的硫酸氢盐。硫酸氢盐的形成引起了气溶胶期望的吸湿行为，甚至当它的卤化物成分由于在铁盐上完全光化学氧化成挥发性卤化物自由基而损失时，和它们本身不包括任何另外的吸湿盐成分时，如同实施例2的配方，也是如此。实施例1配方所包含的铁(III)盐已经是固有吸湿的。

[0056] 根据实施例1和2的配方对于根据本发明的气溶胶借助于飞行的排放装置的传输气体流，优选借助商业航班的喷气涡轮的废气排放源排放同样是优选的。这些传输气体也包括二氧化硫，其在传输气体中的含量可以通过提高煤油燃料中的硫含量而简单的提高。本发明的盐气溶胶由此可以富含硫酸氢盐到这样的程度，即，该盐气溶胶获得了有利的吸湿性能。

[0057] 从海洋中的位置固定结构或者从行驶船舶排放的气溶胶优选是通过海水雾化来产生的，除了它天然的盐成分(其是3.5%和更低)之外，向该海水中仅仅加入铁和/或羧酸盐。配方3-5是其例子。但是，二氧化硫加入也是有利的，目的是基本抑制三价铁盐水解成氧化铁(III)水合物。

[0058] 配方8和9是能够形成本发明的盐气溶胶的悬浮液的例子。

[0059] 由气体或者蒸气所产生的气溶胶排他性地由气态或者蒸发的盐前体产生的。除了四溴化硅在四氯化硅中的溶液之外，这些物质优选不从共同的溶液中蒸发，这归因于四氯化硅和氯化铁(III)低的互溶度和归因于四氯化硅和草酸或者甲酸之间的固体沉淀物的化学反应。草酰氯，甲酰氯，四氯化硅和四溴化硅的特征在于足够的互溶度，因此这些物质还可以从共同的溶液中蒸发。

[0060] 依据通过1991年皮纳图(Pinatubo)火山喷发的火山灰中的铁盐含量(即，氯化铁，溴化铁和硫酸铁)来降低对流层甲烷和CO2水平，通过铁盐气溶胶分解温室气体的速率量级可以进行大致估计：考虑下面的因素-根据本发明所生产的纯铁盐气溶胶与天然火山灰相比显著更高的反应性，以及它较低的铁盐含量，
-与根据本发明所生产的盐气溶胶相比，比相当粗的火山灰长许多倍的在大气中的停留时间，和
-小泡玻璃结构，其对于日光来说是相对不透明的，这归因于黑色伴生矿物和它们大的内表面积，
本发明所生产的铁卤化物气溶胶所产生的比甲烷分解(spezifische Methanabbau)比火山灰高出许多倍。根据这个计算，铁卤化物气溶胶中1kg铁通过光解诱导的氧化和刺激浮游植物繁殖，能够分解大约10t甲烷和60t二氧化碳。

[0061] 每年全球温室气体质量(其因为人类的活动而进入大气中)是大约25000000000t/CO2当量。经济的容易生产的全球每年排放100000t铁(作为铁卤化物气溶胶)根据这个计算，对于这个温室气体质量降低来说是足够的，来消除人类排放的温室气体的GWP效应。

[0062] 在这种保守的计算中，没有考虑另外的冷却效应，其来自于另外的温室因子的降低：-通过与根据本发明的溴，氯和铁排放物的化学反应，来降低对流层的臭氧，烟灰和一氧化碳水平，
-通过与根据本发明的溴，氯和铁排放物物理触发的地球日光反射的提高。

[0063] 所以期望的逆转对流层的变热倾向所需的每年质量负载明显小于100000t/铁(作为铁盐气溶胶)。

[0064] 可以根据不同的说明来测量含有活性元素的卤化物气溶胶根据本发明保持在对流层中的时间量和/或所需的每年卤化物气溶胶质量负载。用于测量的一种可能性是通过含有活性元素的盐气溶胶来完成降低预定质量的选自甲烷，二氧化碳，一氧化碳，臭氧中的至少一种温室气体。这种测量本身适合于根据本发明方法补偿或产生所谓的温室气体排放证书。

[0065] 另外一种用于测量待排放的含有活性元素的气溶胶质量的可能性是全球气候的有针对性协商和直接执行。该本发明的方法优选在多个设备中进行，来生产和排放卤化物气溶胶和/或它的前体物质。这些设备开始时运行了不确定量的时间。优选该铁载量(其是与在这些设备中产生的含铁的盐气溶胶一起排放的)初始时预设2年的时间100000吨/年的总量。在这2年的框架内，在气溶胶排放到对流层中的同时，对流层和海洋气候相关参数的曲线借助已经存在的全球测量站跟踪：-年平均温度(对流层)的降低、停滞、变缓地升高或者未变缓地升高，
-甲烷含量(对流层)的降低、停滞、变缓地升高或者未变缓地升高，
-二氧化碳含量(对流层)的降低或者停滞，
-一氧化碳含量(对流层)的降低、停滞、变缓地或者未变缓地升高，
-黑色碳颗粒(烟灰和腐殖质类型富碳气溶胶)含量(对流层)的降低、停滞、变缓地升高或者未变缓地升高，
-臭氧含量(对流层)的降低或者停滞，
-氯含量(对流层)的升高或者停滞，
-溴活性元素水平(对流层)的升高或者停滞，
-铁活性元素水平(对流层)的升高或者停滞，
-作为保持不变的或者增加的云覆盖的结果，全球云反射的增加或者停滞(对流层)，-作为保持不变的或者增加的比云反射的结果，全球云反射的增加或者停滞(对流层)-全球海洋中叶绿素含量的增加或者停滞(海洋)。

[0066] 这些参数用于同时控制对流层的组成，和在2年的时间(在此期间将铁载量限定到100000吨/年)之后将待排放的铁载量调整为全球恒定。如果甲烷和CO2含量停滞，则100000吨/年的铁载量可以在随后的2年时间间隔中保持。如果甲烷和CO2含量降低，则铁载量(取决于下降的斜率)在随后的2年间隔降低到50000-90000吨/年的值。如果甲烷和CO2含量保持上升，则铁载量(取决于上升的斜率)在随后2年间隔升高到250000-400000吨/年的值。

[0067] 以此方式进行，直到每年排放的铁载量和气候参数值已经固定到一个普遍可接受的平衡条件为止。

[0068] 因为甲烷引起的温室气体潜力用本发明的方法能够比二氧化碳引起的温室气体潜力更有效的降低，因此有利的是平行于本发明的方法，用一种或多种已知的具有持续效果的方法例如Terra-Preta方法来分解二氧化碳。

[0069] 特别有利的是与本专利申请的方法结合已经申请专利的用于燃烧工艺的方法，其基于生产氧化物气溶胶来冷却对流层，所述专利是PCT公开的国际公开号No.WO03/013698A2，WO2008/006364和德国公开申请102009004281A1。

[0070] 本发明方法的一种有利的应用可能在于离岸风力发电装置。离岸风力发电装置的多余电能(其发生于延长的风场过程中或者通常在夜间产生)可以用于海水电解。所形成的电解产生的含溴的氯气然后可以直接排放到对流层中。它们特别与本发明方法的对流层铁盐气溶胶在对流层中合作来降低甲烷和分解臭氧。

[0071] 但是，特别有利的是在对流层中，或者甚至更好的还在载气流中时，尽可能快地将活性元素转变成优选形式的吸湿盐气溶胶，因为这样温室气体的分解才能够与形成反射性云同时发生。所以优选的是将电解产生的或者根据其他已知的化学方法产生的卤素直接用于形成含铁和含卤素的气体，然后将它们排放到对流层中。这是根据通常已知的方法来进行的，即，由氯和加热的金属铁形成氯化铁(III)和/或由氯和加热的元素硅来生产四氯化硅。这些方法是高度放热的，因此能够生产气态的氯化铁(III)和四氯化硅，而无需另外的热输入，然后单独的或者一起直接加入到载气中。

标题	发布/更新时间	阅读量
对流式炉-专利编号CN102771523B	2020-05-11	69
对流式炉-专利编号CN101981384A	2020-05-11	726
对流式炉-专利编号CN101981384B	2020-05-11	840
对流洗脱-专利编号CN1052259A	2020-05-12	944
对流装置及对流方法-专利编号CN109940159A	2020-05-13	887
对流式炉-专利编号CN102771523A	2020-05-12	733
对流式烤箱-专利编号CN107920687A	2020-05-13	721
对流式炉-专利编号CN103329951A	2020-05-12	668
对流系统-专利编号CN109641471A	2020-05-11	292
对流式衣柜-专利编号CN108851596A	2020-05-13	389

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