JPH11503360A - 燃焼排ガス中の有害物質、特に窒素酸化物を減少させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、酸素の供給下で進行する燃焼プロセスにおいて、酸素を酸素・窒素・空気混合物（大気）から分離する場合に、有害物質、特に燃焼排気ガス中の窒素酸化物を減少するための方法およびその装置に関する。酸素を２段階で酸素・窒素・空気混合物から分離する。

Description

【発明の詳細な説明】 燃焼排ガス中の有害物質、特に窒素酸化物を減少 させる方法および装置 本発明は請求項１の上位概念による、燃焼排ガス中の有害物質、特に窒素酸化 物を減少させる方法および請求項１１の上位概念による、有害物質を減少させる 装置に関する。 従来の技術 酸素の供給下で進行する燃焼プロセスにおける、燃焼排気ガス中の有害物質を 減少させる方法および装置は公知である。そこで例えば、点火手段を用いて点火 される混合気を使用する自動車両の内燃機関においては、ドイツ国特許第４４０ ４６８１号明細書によれば、内燃機関へ供給する前に酸素・窒素・空気混合物（ 大気）から窒素が除去される。このために酸素・窒素・空気混合物は、窒素を透 過しないバリアを介して導かれる。このことにより、燃焼はさらに周囲空気から 取り出された空気酸素の供給下に行うことができ、一方周囲空気中に存在する空 気窒素は燃焼プロセスに供給されない。燃焼プロセス中の窒素酸化物の発生は防 止されるか、少なくとも著しく減少する。 さらに酸素イオン伝導性材料からなる膜を有するセラミック部材が公知である 。このような部材は、例え ば燃焼プロセスの排気ガス中の酸素含有量の測定のためにいわゆるラムダゾンデ として使用される。この場合、酸素イオン伝導性膜は周知のごとく異なった温度 および圧力関係で異なった酸素イオン伝導率を有する。 さらに物理化学からいわゆるゼオライトが公知である。ゼオライトは、一定の 大きさの孔により互いに連通している大きな内部空間を有する構造において優れ ている。これらの一定の大きさの孔は例えば結晶格子中に貯蔵され自由に動くこ とができかつ溶液中で交換可能なカチオンにより十分の数オングストロームの範 囲で生ぜしめることができる。このようなゼオライトに酸素・窒素・空気混合物 を衝突させると、立体効果により直径が孔開口幅よりも小さい分子のみが結晶構 造の内部に到達する。従って、ふるい作用が発生する。運動力学的効果において 、特定の分子は他の分子よりも早く結晶構造中に入りかつ該構造を拡散通過する 。それにより同様に分離作用が惹起される。酸素・窒素・空気混合物の分解の際 、窒素と酸素の分離は平衡効果に基づいている。ここでは、ある成分、例えば窒 素がその他の成分、例えば酸素よりも強く結合するのは、吸着力の違いによるも のである。 本発明の利点 請求項１記載の特徴を有する本発明による方法は、酸素・窒素・空気混合物か らの酸素の分離が比較的少 ないエネルギー使用で行えるという利点を有する。本発明により酸素・窒素・空 気混合物中で第１工程において酸素の富化（富化工程）を実施する。その後の第 ２工程において酸素を純粋またはほぼ純粋な形で酸素を富化した酸素・窒素・空 気混合物から分離する（分離またはセパレーション工程）。第１工程において行 った酸素の富化により、不必要に多くの窒素を一緒に加熱する必要がないため、 有利には第２工程中の酸素・窒素・空気混合物の加熱のためのエネルギー消費が より少い。さらに第１工程において行った酸素の富化により、第２工程に存在す る酸素・窒素・空気混合物の酸素分圧は、純粋な空気中の圧力に対して、ほぼ倍 増する。従って第２工程で消費すべき圧縮エネルギーおよび／または加熱エネル ギーは著しく減少する。分離するべき酸素量が同一の場合、酸素・窒素・空気混 合物を少量を圧縮する必要があるにすぎない。 第１工程で実施する、酸素・窒素・空気混合物中の酸素の富化は例えば窒素よ りも酸素を容易に透過する装置またはバリア、例えばプラスチック膜またはゼオ ライトで達成できる。 プラスチック膜を使用する場合、本発明によれば第１工程の酸素・窒素・空気 混合物中で、異なった酸素透過率および窒素透過率を有するプラスチック膜によ り酸素の富化を実施する。酸素は膜をより早く通過するため、該酸素が膜の低圧 側で富化される。 ゼオライトを使用する場合、該ゼオライトを比較的高い圧力で酸素・窒素・空 気混合物にさらし、この場合窒素が優先的に吸着され、かつ貯蔵される。このこ とは、通過する空気流が酸素で富化されることを意味する。ゼオライトからの窒 素の清浄は、ゼオライトを低いガス圧にさらすことにより行う（再生工程）。本 発明により連続運転のために少なくとも２つのゼオライト・ステーション間の交 換運転が必要である。フラップ弁を介してガス流を切り替え、そのつど一方のセ オライト容器が酸素富化工程に、および他方の容器は再生工程にあるようにする 。 従って、バリアの前の室では酸素が減少した空気混合物が排気口を介して排出 される一方で、バリアを通過する混合物は酸素が富化される。 第１工程で酸素を富化した酸素・窒素・空気混合物を、第２工程において純粋 またはほぼ純粋な酸素の分離のために例えばセラミック膜に供給する。セラミッ ク膜は有利には混合導電性材料からなる、つまり該膜は酸素イオンだけでなく電 子も通す。該セラミック膜は本発明により有利には加熱されている。本発明によ り、セラミックのみを加熱し、該セラミックに供給される、酸素を富化した酸素 ・窒素・空気混合物は加熱しなくてもよい。しかしながら、酸素・窒素・空気混 合物が加熱したセラミックに衝突する際に該セラミックを冷却しないように、供 給される、酸素を富化した 該混合物も加熱するのが有利である。特に有利には供給される、酸素を富化した 酸素・窒素・空気混合物に圧力をかけることができる。混合導電性セラミック膜 によって純粋もしくはほぼ純粋な酸素は分離され、一方セラミック膜の前の室で 酸素が減少した空気混合物は第２の出口より排出される。 特に有利にはそのつど、酸素が減少した、排出するべき空気混合物を窒素に対 して高い透過率、および酸素に対して低い透過率を有する別の装置、例えばプラ スチック膜に通すことにより、第１および／または第２工程でさらに酸素の富化 、ひいては酸素分圧の上昇を達成することができる。第１工程で排出された酸素 ・窒素・空気混合物は確かに入口を介して第１工程に供給された酸素・窒素・空 気混合物または第２工程に供給された酸素・窒素・空気混合物よりも酸素成分が 少ないが、しかしまだ酸素を含有しているので該酸素が意図されずに移動する。 同様に第２工程において酸素が減少した酸素・窒素・空気混合物もまた排出され るので、ここでもまた意図されない酸素の移動が現れる。本発明によりこの酸素 の移動は、酸素が減少した酸素・窒素・空気混合物のためのそれぞれの排気手段 が、酸素を選択的に抑留する、つまり酸素よりも窒素を多く透過する別の装置を 有することにより阻止もしくは減少される。これにより望ましくない酸素の移動 が本方法では阻止され、かつ富化および／または分離 の推進力である酸素分圧が、酸素をより容易に透過する膜で、この別の装置を有 さない場合よりも高いレベルに維持される。このことは本発明による方法のエネ ルギー収支を著しく改善する。 請求項１１記載の特徴を有する、有害物質を減少させるための本発明による装 置は、容易な手段を用いて極めて小さい構造スペースで酸素・窒素・空気混合物 からの酸素の分離がわずかなエネルギーで可能であるという利点を提供する。酸 素・窒素・空気混合物のための入口と分離した酸素のための排気口との間の装置 が、それぞれ酸素および窒素に対して異なった透過率を有する２つの装置を有す ることにより、有利に該装置を用いて第１工程で酸素を富化した酸素・窒素・空 気混合物を発生し、次いで該混合物から第２工程で酸素を分離することが可能で ある。該２つの装置により本発明による装置は有利に３つの室に分割することが でき、この場合該装置はそれぞれの室の間に配置されており、かつ酸素・窒素・ 空気混合物を独立して処理する。このことにより容易にそれぞれの室で異なった 酸素濃度を得ることが可能であるため、酸素濃度が上昇した室から酸素を容易に 分離することができる。 本発明では特に第１および第２の室がそれぞれ、酸素が減少した酸素・窒素・ 空気混合物のための排気口を有する。特に有利には少なくとも１つの、有利には 両方の出口がそれぞれ、酸素および窒素に対して透過 性が異なる、特に酸素よりも窒素の透過率の高い、もう１つ別の装置を有する。 このような装置は窒素に対して高い透過率を有し、かつ酸素に対して低い透過率 を有するため、酸素が第１および第２の室で選択的に保留され、かつ付加的に富 化されるような膜であってもよい。 本発明の有利な実施態様では、第１の装置が圧力に依存し、かつ第２の装置は 圧力に依存しておよび／または温度に依存して作業するよう構成されている。本 発明の特に有利な実施態様では第１および第２の装置が互いに十分に独立して異 なった圧力を加えることができるために、付加的な圧力勾配が生じることにより 酸素の富化および分離のエネルギー収支がさらに改善されるようになっている。 排気口に有利に設置されている別の装置は同様に、有利には圧力および／または 温度に依存して作業する。これにより比較的容易に使用できる媒体、つまり圧力 および温度を用いて該装置が酸素を様々な程度に分離するように調整することが できる。 本発明の有利な実施態様はその他の、従属請求項に記載の特徴から明らかにな る。 図 本発明を以下に実施例において添付図に基づき詳細に説明する。図面において ： 図１は酸素・窒素・空気混合物から酸素を分離する ための装置を示す略示図、 図２は排気口が別の装置を有する、酸素・窒素・空気混合物から酸素を分離す るための別の装置を示す略示図、 図３は１つの室が低圧領域および高圧領域に分割されている、酸素・窒素・空 気混合物から酸素を分離するための別の配置を示す略示図、および 図４は酸素・窒素・空気混合物中の酸素を富化するための装置の配置を示す略 示図である。 実施例の記述 図１には酸素・窒素・空気混合物から酸素を分離するための、概括して１０で 表す本発明による装置が略示されている。該装置１０は第１の室１２を有し、該 室は酸素・窒素・空気混合物１６のための入口１４を有する。第１の室１２は以 下でさらに説明を必要とする第１の装置１８を介して第２の室２０と隔てられて いる。第２の室２０は第２の、同様にさらに説明を必要とする、装置２２を介し て第３の室２４と隔離されている。第３の室２４は装置１０で分離された酸素２ ８のための出口２６を有する。第１の室１２はさらに酸素・窒素・空気混合物１ ６のための出口３０を有し、この場合出口３０中に絞り弁３２が配置されている 。さらに第１の室１２には第１の室１２に第１の圧力ｐ１をかけるための手段３ ４が備えられている。第２の室２０は第２の室２０に圧力ｐ２をかける手段３６ を有する。さらに第２の室２０中には加熱装置３８が設けられており、該装置は 例えば室２０の内部に配置された加熱コイル４０を有し、該加熱コイルはリード 線４２を介してヒーター電圧に接続することができる。さらに第２の室２０は排 気口４４を有し、該排気口中には絞り弁４６が配置されている。第３の室２０は 入口４８を有し、該入口中には別の絞り弁５０が配置されている。 第１の装置１８は膜５２からなり、該膜は第１の室１２と第２の室２０の間の 圧力差のもとで、酸素０２および窒素Ｎ₂に対する、異なった透過性（透過率） を有する。第２の設備２２は混合導電性セラミック膜５４、いわゆるペロブスカ イトからなる。図１に示した本発明による装置を用いて本発明による方法は以下 のように行う： 入口１４を介して第１の室１２に酸素・窒素・空気混合物１６を送り込む。該 酸素・窒素・空気混合物は通常装置１０の周囲空気である。第１の室１２の出口 ３０の絞り弁３２は入口１４の断面に対して出口３０の横断面を小さくする。手 段３４を介して第１の室１２に圧力ｐ１をかける。これにより室１２と第２の室 ２０の間に圧力差が生じ、該圧力差は膜５２の両側に作用する。膜５２は圧力差 において酸素０２および窒素Ｎ₂に対して異なった透過性を有するので、酸素Ｏ₂ は窒素Ｎ₂よりも速く膜５２を通って拡散する。その 結果第２の室２０に窒素Ｎ₂成分よりも酸素Ｏ₂成分が多く拡散することになる。 第１の室１２にはこの場合有利には持続的に圧力ｐ１をかけるので、大量の酸素 Ｏ₂および少量の窒素Ｎ₂が膜５２を通って連続的に透過拡散する。過剰の酸素・ 窒素・空気混合物１６は出口３０の絞り弁３２を介して連続的にかつ制御しつつ 排出し、この場合ここで流出する酸素・窒素・空気混合物１６は、入口１４を介 して供給された酸素・窒素・空気混合物よりも酸素成分Ｏ₂が少ない。 従って第１の装置１８によって、第２の室２０の中に、入口１４に存在する酸 素・窒素・空気混合物１６よりも酸素成分Ｏ₂が多い酸素・窒素・空気混合物が 存在することになる。酸素Ｏ₂を富化した該混合物を、今や加熱装置３８で加熱 し、かつ手段３６を用いて圧力ｐ２をかける。これにより第２の室２０の酸素・ 窒素・空気混合物は圧縮され、かつセラミック膜５４に向かって加圧される。第 ２の室の圧力構成の制御は絞り弁４６の調節により調整することができる。セラ ミック膜５４は混合導電性であり、この場合第３の室２４の方向への酸素イオン が加速される。酸素イオンは負の電位を有するので、逆にセラミック膜５４を通 る電子伝導が行われる。従ってこれは混合導電性セラミック膜５４として形成さ れる。セラミック膜５４上の酸素分圧の勾配は酸素イオンの輸送の推進力の働き をする。従って第２の室２０の圧力ｐ２の調整を介し て酸素イオン２Ｏ^2-の成分を調整することができ、該成分は一定の単位時間の間 に第２の室２０から第３の室２４へ拡散する。 室２０中の酸素・窒素・空気混合物は、酸素イオンがセラミック膜５４を通る 拡散過程を達成するために一定の熱ポテンシャルを有していなくてはならないの で、加熱装置３８が設けられている。しかしこの場合酸素・窒素・空気混合物の 通例の加熱に対して、必要とされるエネルギー使用は著しく少ない、というのは 既に酸素Ｏ₂を富化した酸素・窒素・空気混合物を加熱しなくてはならないから である。従って全組成に対する窒素Ｎ₂の相対的な割合は少ないので、比較的少 ない窒素を一緒に加熱するだけでよい。さらに酸素Ｏ₂２０中に比較的高い酸素 分圧が生じるので、酸素イオンがセラミック膜５４を通って拡散するために使用 するべき圧力ｐ２を比較的低くすることができる。これにより加熱エネルギーを 節約するだけでなく、圧縮エネルギーも節約する。 総じて、結合、つまり膜５２（酸素の富化）をセラミック膜５４（酸素の分離 ）の前方に接続することにより、加熱するべきおよび圧縮するべき窒素Ｎ₂の量 が少なく、かつ前記の酸素濃度の結果として分離の推進力である酸素の分圧が上 昇するために、非分離効率（全効率／分離した酸素量）が減少する。 第３の室２４に浸透拡散した酸素イオンは入口４８ を介して不活性ガスと混合することができ、該ガスは燃焼プロセスを酸素の供給 下で進行させるため、酸素Ｏ₂を出口２６を介して燃焼室に輸送する。酸素Ｏ₂の 輸送のための不活性ガスとして例えば、短絡管を介して燃焼プロセスに再び供給 できる燃焼プロセスの燃焼排気ガスを使用することができる。この場合燃焼プロ セスに、浸透拡散した酸素イオンにより十分に酸素が供給される。従って元来酸 素・窒素・空気混合物１６中に存在する窒素Ｎ₂は燃焼プロセスから排除される ため、燃焼プロセス中の窒素酸化物ＮＯ_xの形成は劇的に減少し、かつ燃料の窒 素成分による残留分が残留するのみである。 図２の装置は図１の装置に相当するが、ただしこの場合出口３０および４４が 別の装置１９および２１を有する。該装置はそれぞれ窒素に対する透過率が高く 、かつ酸素に対する透過率が低い膜からなる。図２では装置１９は絞り弁３２も しくは４６の加圧側に、および装置２１は加圧側の反対側に配置されている。し かし、装置１９もしくは２１のための絞り弁３２もしくは４６の別の相対的配置 、例えば装置１９を絞り弁３２の加圧側とは反対側に配置し、かつ／または装置 ２１を絞り弁４６の加圧側に配置することもまた可能である。本発明によれば、 絞り弁３２および／または４６を設備１９および／または２１と置き換えてもよ い）。 該装置を用いて実施する方法は図１のために記載の方法に相当するが、ただし この場合出口３０および４４を通って流出する、酸素が減少した酸素・窒素・空 気混合物が、酸素よりも窒素を容易に透過する別の装置１９および２１を経て導 かれるので、室１２および２０からの酸素の望ましくない移動が阻止される。こ れらの別の装置１９および／または２１を有さない装置に対して、より高い水準 に維持される酸素分圧がこの両室内に生じるので、富化および分離のために使用 されるエネルギーはさらに減少する。 図３には、１０′で表す、酸素の富化および分離のための装置が略示されてお り、該装置は図２に記載の装置に相当するが、ただしこの場合室２０が、装置１ ８に配属された低圧領域２０′と、装置５４に配属された高圧領域２０″とに分 割されている。低圧領域２０′および高圧領域２０″は例えば真空ポンプとして 構成されていてもい装置３６により、圧力関係で連結されている。そのようにし て装置１８には装置５４と異なる圧力を作用させることができる。室２０を、異 なった圧力比を有する領域２０′および２０″に分割することにより、酸素の富 化および分離を推進する圧力勾配を付加的に調整することができる。本発明は、 実質的に例えば領域２０′および２０″における、独立した圧力の調整が可能で あるような、装置３６の多段階の実施態様を包括することは自明である。低圧領 域２０′は有利には室１２に比較して低い圧力を有するので、ここに付加的に酸 素の富化を推進する圧力勾配が生じる。反対に、高圧領域２０″は室２４と比較 して高い圧力を有するので、ここにもまた酸素の分離を促進する付加的な圧力勾 配が存在する。 図４には第１の装置１８の別の実施態様が示されている。図４の装置１８′は 既に図１で説明した装置１８の代わりに使用することができ、この場合部分的に 構成が異なるが、わかりやすくするために同一の機能を有する同一の部分には同 一の番号をふった。 装置１８′は酸素・窒素・空気混合物１６のための入口１４を有する。入口１ ４は第１の流路５６および第２の流路５８と接続されている。流路５６もしくは ５８は装置６０例えばフラップを介して交互に入口１４と接続するもしくは入口 １４から遮断することができる。流路５６の内部にはゼオライト６４を備えた領 域６２が設けられている。相応して流路５８は、同様にゼオライト６４を備えた 領域６６を有する。流路５６および５８の、ゼオライト６４を備えたそれぞれの 領域６２および６６には、ゼオライト６４は有利には流路５６もしくは５８の全 横断面にわたり配置されている。流路５６および５８はそれぞれ装置１０（図１ ）の第２の室２０に通じている。ゼオライト６４を有する領域６２および６６と 室２０との間で流路５６および５８は分岐路６８もしくは６８′を介して、搬送 装置７０、例えばポンプと接続されている。分岐路６８もしくは６８′と第２の 室との間で流路５６もしくは５８はそれぞれ交互に制御可能な遮断装置７２を介 して室２０と接続可能であるか、もしくは該室から遮断可能である。遮断装置７ ２は互いに連結された２つのフラップ弁７４もしくは７４′を有し、該弁は交互 に搬送装置７０または室２０を流路５６もしくは５８と接続する。 図４に記載の装置１８′は以下の機能を果たす： 出発状態において装置６０が流路５６を閉鎖するので、流路５８が入口１４と 接続されている。同時に遮断装置７２は、フラップ弁７４′が分岐路６８′を密 閉し、かつ流路５８が第２の室２０に接続されるように操作されている。第１の 流路５６は分岐路６８を介して遮断装置７０と接続されており、一方フラップ弁 ７４は流路５６を第２の室に対して遮断する。入口１４を介して約１バールの圧 力をかけて酸素・窒素・空気混合物１６を装置１８′に送る。このようにして酸 素・窒素・空気混合物１６を流路５８の領域６６に配置されたゼオライトに通す 。ゼオライト６４は、酸素・窒素・空気混合物１６の窒素分子を吸着するが、一 方酸素分子が領域６６を通過できるような構造を有する。それにより第２の室２ ０に、入口１４に対して酸素成分の多い酸素・窒素・空気混合物１６が存在する ことになる。ついで、酸素を富化した該酸素・窒素・ 空気混合物から、既に図１で説明したように、酸素を分離する。 ゼオライト６４を有する領域６６は周知のごとく、貯蔵能力に限界があり、従 って窒素の吸着が飽和に達するので、装置１８′は選択的に、例えば時間制御し て、以下の通りに切り替える。装置６０のフラップは、流路５６が入口１４と接 続され、一方流路５８が入口１４に対して遮断されるように切り替える。同時に 遮断装置７２は、フラップ弁７４が分岐路６８を遮断し、かつ流路５６を第２の 室２０と接続するように切り替える。フラップ弁７４′は同時に分岐路６８′を 開放し、かつ流路５８を第２の室２０に対して遮断する。搬送装置７０を介して 今や領域６６内のゼオライト６４に低圧をかける。このことにより周知の通り領 域６６の中のゼオライト６４は再生される。領域６６中のゼオライト６４の所で 圧力を変更することにより、酸素・窒素・空気混合物１６から前に吸着された窒 素は搬送装置７０により吸引されるので、該混合物はいわば浄化され窒素分子が なくなる。 領域６６中のゼオライト６４を再生する一方、酸素・窒素・空気混合物１６を 流路５６の領域６２中のゼオライト６４を介して導く。この場合流路５６を介し て既に記載した方式で第２の室には酸素を富化した酸素・窒素・空気混合物１６ が供給される。 装置１８′の選択的な構成により、特に装置６０も しくは遮断装置７２の配置により連続運転が保証される、というのは領域６２も しくは６６中のゼオライト６４は交互に酸素・窒素・空気混合物の酸素を吸着す るか、もしくは再生されるからである。 装置１８′を用いて酸素・窒素・空気混合物中の酸素を５０％以上富化するこ とが可能である。酸素を富化した該混合気を今や、既に図１のために説明したよ うに、第２の装置２２に供給する、つまり温度および／または圧力を作用させて 混合導電性セラミック膜５４に通す。 本発明による装置１０の極めて有利な適用は例えば自動車両の内燃機関用の混 合気の供給においてである。窒素酸化物の排出は当該装置１０を有する自動車両 では防止されるか、少なくとも著しく減少する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，Ｒ Ｕ，ＵＳ (72)発明者 シュテッフェン フランケ ドイツ連邦共和国 Ｄ−71701 シュヴィ ーバーディンゲン ダンツィガー シュト ラーセ ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．酸素の供給下で進行する燃焼プロセスの際に、酸素を酸素／窒素・空気混 合物から２段階の方法で分離することにより、燃焼排ガス中の有害物質、特に窒 素酸化物を減少する方法において、少なくとも１段階で酸素が減少した酸素／窒 素・空気混合物を、排気装置が酸素よりも窒素を透過するような手段を有する排 気装置を介して排気することを特徴とする、燃焼排ガス中の有害物質を減少する 方法。 ２．酸素・窒素・空気混合物から第１段階で窒素を除去し、かつこのようにし て得られた、酸素が富化された酸素・窒素・空気混合物から引き続き、有利には もっぱら酸素を燃焼プロセスに供給する、請求項１記載の方法。 ３．酸素・窒素・空気混合物を第１工程において酸素を富化するために、窒素 に対してよりも酸素に対して透過性であるバリアに通す、請求項１または２記載 の方法。 ４．酸素・窒素・空気混合物を加圧してバリアに供給する、請求項１から３ま でのいずれか１項記載の方法。 ５．第２工程で酸素で富化された酸素・窒素・空気混合物から引き続き酸素を 拡散装置で燃焼ガス中に拡散させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の 方法。 ６．酸素が富化された酸素・窒素・空気混合物を圧縮する、請求項１から５ま でのいずれか１項記載の方法。 ７．酸素が富化された酸素・窒素・空気混合物を加熱する、請求項１から６ま でのいずれか１項記載の方法。 ８．酸素が富化された酸素・窒素・空気混合物の圧力および／または温度の調 整により単位時間当たりの燃焼ガスへの酸素の拡散に影響を与える、請求項１か ら７までのいずれか１項記載の方法。 ９．酸素の供給下で進行する燃焼プロセスの際に、酸素・窒素・空気混合物か ら酸素を分離するための装置を有する、燃焼排ガス中の有害物質、特に窒素酸化 物を減少する装置であって、該装置が酸素・窒素・空気混合物（１６）のための 入口（１４）と分離した酸素のための出口（２６）との間に、それぞれ酸素およ び窒素に対する異なった透過率を有する２つの装置（１８、１８′、２２）を有 する形式の装置おいて、該装置（１０）が装置（１８、１８′、２２）で３つの 室（１２、２０、２４）に分割されており、かつ少なくとも１つの装置が排気装 置（１２、２０、４４）と接続されており、該排気装置は酸素に対してよりも窒 素に対して透過性である手段（１９、２１）を有することを特徴とする、燃焼排 ガス中の有害物質を減少す る装置。 10．装置（１８、１８′、２２）が互いに独立して配置されている、請求項９ 記載の装置。 11．第１の装置（１８、１８′）を圧力に依存して作動させる、請求項１から １０までのいずれか１項記載の装置。 12．第２の装置（２２）を圧力に依存しておよび／または温度に依存して作動 させる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。 13．第１の室（１２）が入口（１４）と、および第３の室（２４）が出口（２ ６）と接続されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。 14．第１の室（１２）が出口（３０）と、および／または第２の室（２０）が 出口（４４）と接続されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装 置。 15．別の装置（１９、２１）がそれぞれ１つの膜からなり、該膜の透過率が酸 素に対してよりも窒素に対しての方が大きい、請求項１から１４までのいずれか １項記載の装置。 16．第１の装置（１８）が第１の室（１２）と第２の室（２０）との間に、な らびに第２の装置（２２）が第２の室（２０）と第３の室（２４）との間に配置 されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。 17．第１および第２の室（１２、２０）に互いに独立して圧力（ｐ１、ｐ２） をかけることが可能である、請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置。 18．第２の室（２０）が加熱可能である、請求項１から１７までのいずれか１ 項記載の装置。 19．第１の装置（１８）が膜からなり、該膜の、酸素Ｏ₂および窒素Ｎ₂に対す る透過率が、第１の室（１２）と第２の室（２０）との間の圧力差で異なった大 きさであり、特に窒素に対してよりも酸素に対してより透過性である、請求項１ から１８までのいずれか１項記載の装置。 20．第１の装置（１８′）が窒素Ｎ₂を吸着する構造を有するゼオライト（６ ４）を少なくとも部分的に有する、請求項１から１９までのいずれか１項記載の 装置。 21．装置（１８′）が、それぞれゼオライト（６４）を有する領域（６２、６ ６）を有し、かつ交互に酸素・窒素・空気混合物を衝突させることができ、かつ 第２の室（２０）に接続可能である流路（５６、５８）を有する、請求項２０記 載の装置。 22．装置（１８′）に搬送装置（７０）が配属され、該搬送装置を介して再生 のためにゼオライト（６４）に低圧を作用させることが可能である、請求項２０ または２１記載の装置。 23．第２の装置（２２）が混合導電性セラミック膜 （５４）からなり、該膜は第２の室（２０）と第３の室（２４）との間に配置さ れている、請求項１から２２までのいずれか１項記載の装置。