DE10314173A1 - Chemical vapor deposition reactor vessel, e.g. for manufacture of carbon nano-fibers, has inlets for catalyst and reaction gas linked to outlets for nano-fibers and residual gas by conveyer belt - Google Patents

Abstract

A chemical vapor deposition (CVD) process manufactures carbon nano-fiber in a reactor (10) assembly with a reactor vessel (11) holding a catalyst (12) that promotes fiber formation. The catalyst reacts with a gas (18). The vessel has a catalyst inlet (14) and a fiber outlet (13) linked by a conveyer (40) e.g. conveyer belt (50). An Independent claim is included for a CVD carbon nano-fiber production reactor with a second inlet (15) for the reaction gas and a second outlet (17) for residual reaction gas (30). The catalyst is a metal, a metal oxide, metal particle, metal oxide particle or a combination of these e.g. based on iron (e.g. Fe2O3) nickel, copper or cobalt. Prior to use, the catalyst must be reduced to minimize the risk of fire and explosion. The reaction gas is methane, ethane, ethene, ethyne, carbon monoxide or similar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor, insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor, eine Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial sowie eine besondere Verwendung einer solchen Vorrichtung und/oder eines solchen Verfahrens.The present invention relates to first one Feeding device of catalyst material in a reactor, in particular a reactor for Manufacture of carbon nanomaterials. Furthermore, the Invention a method of feeding of catalyst material in a reactor, a device for manufacturing of carbon nanomaterial and a special use of such Device and / or such a method.

Vorrichtungen und Verfahren zum Zuführen oder Dosieren von Materialien, beispielsweise Katalysatormaterialien, in einen Reaktor sind in der chemischen Industrie bereits seit langem bekannt und weit verbreitet.Devices and methods for feeding or Dosing of materials, for example catalyst materials, have been in a reactor in the chemical industry for a long time known and widespread.

Beispielsweise ist in der DE 30 26 816 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dosieren kleiner Mengen Suspension aus einer Vorratszone in eine Mischzone beschrieben. Eine entsprechende Vorrichtung weist ein in einer Verbindungsleitung zwischen einem Vorratsbehälter und einem Mischbehälter angeordnetes Ventil mit Stellglied auf.For example, in the DE 30 26 816 A1 a method and an apparatus for dosing small amounts of suspension from a storage zone into a mixing zone are described. A corresponding device has a valve with an actuator arranged in a connecting line between a storage container and a mixing container.

Eine andere Lösung in Form eines Verfahrens zur Zuführung von teilchenförmigen Material in einen Wirbelbettreaktor ist in der DE 697 07 494 T2 beschrieben. Ziel des in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahrens ist es, Pulver von einem Niedrigdrucksystem in ein Hochdrucksystem zuzuführen. Dazu wird das dem Hochdrucksystem zuzuführende Material zunächst in einen Druckbehälter eingebracht. Anschließend wird dieser Druckbehälter mit einem Druck beaufschlagt, der gleich oder größer als der Druck des Hochdrucksystems ist. Danach wird das unter Druck gesetzte Material von dem Druckbehälter in das Hochdrucksystem eingebracht.Another solution in the form of a method for feeding particulate material into a fluidized bed reactor is in US Pat DE 697 07 494 T2 described. The aim of the method described in this document is to feed powder from a low pressure system into a high pressure system. For this purpose, the material to be fed to the high-pressure system is first introduced into a pressure vessel. This pressure vessel is then subjected to a pressure which is equal to or greater than the pressure of the high-pressure system. The pressurized material is then introduced into the high pressure system from the pressure vessel.

In jüngerer Zeit hat das technische Gebiet der Kohlenstoff-Nanomaterialien immer mehr an Bedeutung gewonnen. Dabei werden immer neue Anwendungsgebiete für die Kohlenstoff-Nanomaterialien erschlossen. Daraus ergeben sich aber auch immer neue Herausforderungen bei der Herstellung solcher Kohlenstoff-Nanomaterialien. Insbesondere sollen Kohlenstoff-Nanomaterialien möglichst kostengünstig und mit möglichst wenig Zeitaufwand hergestellt werden können. Es besteht daher der Bedarf an kontinuierlichen Herstellungsverfahren. Mit den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, wie sie weiter oben beschrieben sind, ist eine kontinuierliche Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien nicht möglich.More recently, this has been technical The field of carbon nanomaterials has become increasingly important. There are always new areas of application for carbon nanomaterials developed. However, this always creates new challenges in the manufacture of such carbon nanomaterials. In particular, should Carbon nanomaterials if possible economical and with as much as possible little time can be produced. There is therefore the Need for continuous manufacturing processes. With the so far solutions known from the prior art, as described above is a continuous production of carbon nanomaterials not possible.

Die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien erfolgt nämlich in der Regel derart, dass ein geeignetes Katalysatormaterial in einen Reaktor eingebracht wird. Dort dient es als Ausgangsmaterial, auf dem das Kohlenstoff-Nanomaterial, beispielsweise in Form von Kohlenstoff-Nanofasern, entsteht.The manufacture of carbon nanomaterials namely takes place usually such that a suitable catalyst material in a reactor is introduced. There it serves as the starting material, on which the carbon nanomaterial, for example in the form of Carbon nanofibers.

Um eine möglichst effiziente Herstellungsmethode für die Kohlenstoff-Nanomaterialien bereitzustellen, wäre es daher von Vorteil, wenn diese in dem Reaktor kontinuierlich hergestellt werden könnten. Dies würde aber voraussetzen, dass auch das Katalysatormaterial dem Reaktor kontinuierlich zugeführt werden kann. Insbesondere die beiden weiter oben aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen lassen eine kontinuierliche Zuführung von Katalysatormaterial in den Reaktor nicht zu.To make the most efficient manufacturing method possible for the Carbon nanomaterials to provide it is therefore advantageous if these are produced continuously in the reactor could become. This would but presuppose that the catalyst material is the reactor fed continuously can be. In particular the two above from the prior art Technology known solutions leave a continuous feed of catalyst material in the reactor too.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor bereitzustellen, mit der das Katalysatormaterial auf besonders einfache Weise, insbesondere kontinuierlich, einem Reaktor zugeführt werden kann.Based on the state of the art Technology, the present invention is therefore based on the object a device for feeding to provide catalyst material in a reactor with which the catalyst material in a particularly simple manner, in particular continuously, can be fed to a reactor.

Weiterhin sollen ein entsprechend verbessertes Verfahren, sowie eine Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial bereitgestellt werden.Furthermore, a corresponding improved method, as well as a device for producing Carbon nanomaterials are provided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, eine Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 11, ein Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 12 sowie die besondere Verwendung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 18. Weitere Vorteile, Merkmale, Details, Aspekte und Effekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Dabei gelten solche Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt. Analoges gilt für die erfindungsgemäße Einrichtung sowie die erfindungsgemäße Verwendung.The object is achieved by a device with the features according to independent claim 1, a Device for producing carbon nanomaterial with the Features according to the independent claim 11, a method of feeding of catalyst material in a reactor with the features according to independent claim 12 as well as the special use with the features according to independent claim 18. Further advantages, features, details, aspects and effects of the invention result from the subclaims, the description and the drawings. Such characteristics apply and details in connection with the device according to the invention are described, of course also in connection with the method according to the invention, and in each case vice versa. The same applies to the device according to the invention and the use according to the invention.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor, insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien, bereitgestellt, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens zwei Behälter vorgesehen sind, die zum Stoffaustausch über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, dass wenigstens einer der Behälter zum Aufnehmen des Katalysatormaterials ausgebildet ist, dass wenigstens einer der Behälter zum Zudosieren des Katalysatormaterials in den Reaktor ausgebildet ist und dass wenigstens ein Dosierbehälter ein Verbindungselement zur Verbindung mit dem Reaktor und zum Zuführen des Katalysatormaterials in den Reaktor aufweist.According to the first aspect of the invention a device for feeding of catalyst material in a reactor, in particular a reactor for producing carbon nanomaterials, the invention thereby is characterized in that at least two containers are provided for Mass transfer via a connecting element are connected to each other that at least one of the containers is designed for receiving the catalyst material that at least one the container trained to meter the catalyst material into the reactor and that at least one dosing container is a connecting element for Connection to the reactor and to feed the catalyst material has in the reactor.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird es auf besonders einfache Weise möglich, einem Reaktor Katalysatormaterial zuzuführen. Dabei gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere eine kontinuierliche Zufuhr des Katalysatormaterials. Wie dies im Einzelnen geschehen kann, wird im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert.Through the device according to the invention it is possible in a particularly simple manner, a reactor catalyst material supply. The device according to the invention allows in particular a continuous supply of the catalyst material. Like this in Individuals can happen later in the description explained in more detail.

Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die Zufuhr bestimmter Katalysatormaterialien in bestimmte Reaktoren beschränkt.Basically, the invention is not on the delivery of certain catalyst materials to certain reactors limited.

Ein Grundaspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass zunächst ein Katalysatormaterial in die Vorrichtung zum Zuführen des Materials in einen Reaktor eingebracht wird. Bei dem in die Vorrichtung eingebrachten Katalysatormaterial kann es sich beispielsweise um ein bereits fertiggestelltes Katalysatormaterial handeln. Ebenso ist es denkbar, dass in die Vorrichtung zunächst ein Katalysator-Ausgangsmaterial eingebracht wird, das anschließend in der Vorrichtung aufbereitet beziehungsweise fertiggestellt wird. Alle diese unterschiedlichen Zustandsformen des Katalysatormaterials werden im weiteren Verlauf der Beschreibung der einfachheithalber als Katalysatormaterial bezeichnet.A basic aspect of the present Invention is that first a catalyst material in the feeding device of the material is introduced into a reactor. At the in the The catalyst material introduced into the device can be, for example act as an already completed catalyst material. As well it is conceivable that first a catalyst starting material in the device is introduced, which is then is processed or completed in the device. All of these different states of the catalyst material for the sake of simplicity referred to as catalyst material.

Im weiteren Verlauf werden einige nicht ausschließliche Beispiele für Katalysatormaterialien beschrieben, die bestimmten Reaktoren zur Herstellung bestimmter Materialien zugeführt werden. Dabei ist jedoch selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die genannten Beispiele beschränkt ist.In the further course some not exclusive examples for Described catalyst materials, the specific reactors for Manufacturing certain materials are fed. But there is Of course, that the invention is not limited to the examples mentioned.

Vorteilhaft können über die erfindungsgemäße Vorrichtung Katalysatormaterialien einem Reaktor zugeführt werden, die zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien dienen.Can advantageously via the device according to the invention Catalyst materials are fed to a reactor for manufacture of carbon nanomaterials serve.

Kohlenstoff-Nanomaterialien können bei entsprechender Ausgestaltung beispielsweise im Zusammenhang mit der Speicherung von Gas, insbesondere von Wasserstoff, eingesetzt werden. Natürlich sind auch andere Einsatzgebiete für Kohlenstoff-Nanomaterialien denkbar.Carbon nanomaterials can corresponding configuration, for example in connection with the storage of gas, in particular hydrogen become. Naturally are other areas of application for carbon nanomaterials conceivable.

Ebenso ist die Erfindung nicht auf die Herstellung bestimmter Kohlenstoff-Nanomaterial-Typen beschränkt. Beispielsweise können die hergestellten Kohlenstoff-Nanomaterialien in Form von Nanofasern (nanofibres) und/oder Nanoröhrchen (nanotubes) und/oder Nanoschuppen (nanoshells) ausgebildet sein.Likewise, the invention is not based on limited the manufacture of certain types of carbon nanomaterials. For example can the carbon nanomaterials produced in the form of nanofibers (nanofibres) and / or nanotubes (nanotubes) and / or nanoscales (nanoshells).

Vorteilhaft können die hergestellten Kohlenstoff-Nanomaterialien eine gerichtete Struktur aufweisen.The carbon nanomaterials produced can be advantageous have a directional structure.

In bevorzugter Ausgestaltung sind die Nanomaterialien helixförmig ausgebildet. Diese helixförmige Struktur kann beispielhaft in der Form einer „Wendeltreppe" beschrieben werden. Die helixförmigen Nanostrukturen können vorteilhaft als helixförmige Carbon-Nanofasern ausgebildet sein, die somit zunächst eine äußere in der Längsrichtung verlaufende Struktur in Form der Schraubenlinie und zusätzlich eine innere Struktur aufweisen. Diese innere Struktur, die in dem exemplarischen Beispiel der „Wendeltreppe" die einzelnen „Treppenstufen" bilden würde, umfasst einzelne Graphitebenen. Eine solche Struktur hat wegen ihrer vielen Kanten (edges) erhebliche Vorteile. Eine weitere vorteilhafte Art der Nanostrukturen ist röhrchenförmig aufgebaut, vorzugsweise mit einem Außendurchmesser von beispielsweise 35 nm und einem Innendurchmesser von beispielsweise 10 nm, sodass die Wandstärke in einer Größenordnung von etwa 10 nm liegt. Die innere Struktur weist, wenn es sich um Carbon-Nanofasern handelt, Graphitebenen auf, die fischgrätenartig angeordnet sind. Dabei können die Graphitebenen teilweise über den inneren Hohlraum hinweg mit der gegenüberliegenden Seite brückenartig verbunden sein.In a preferred embodiment the nanomaterials helical educated. This helical shape Structure can be described by way of example in the form of a "spiral staircase". The helical nanostructures can advantageous as helical carbon nanofibers be trained, thus initially an outer in the longitudinal direction running structure in the form of the helix and additionally one have internal structure. This inner structure, which in the exemplary Example of the "spiral staircase" which would form the individual "stair steps" individual graphite layers. Such a structure has because of its many Edges have significant advantages. Another beneficial way the nanostructures are tubular, preferably with an outer diameter of for example 35 nm and an inner diameter of for example 10 nm, so the wall thickness on the order of is about 10 nm. The inner structure shows when it comes to carbon nanofibers acts on graphite levels, which are arranged in a herringbone manner. The Graphite levels partially above the inner cavity with the opposite side like a bridge be connected.

Vorteilhaft kann die Produktion von Kohlenstoff-Nanomaterialien in dem Reaktor nach dem CVD-Verfahren (chemical vapor deposition) im kontinuierlichen Betrieb erfolgen.The production of Carbon nanomaterials in the reactor using the CVD process (chemical vapor deposition) in continuous operation.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in den Reaktor wenigstens zwei Behälter auf. Einer dieser Behälter ist zum Aufnehmen des Katalysatormaterials ausgebildet. Dieser Behältertyp wird im weiteren Verlauf der Beschreibung auch als Aufnahmebehälter bezeichnet. Bei dem Aufnahmebehälter handelt es sich um eine Art Nachfüllgefäß, über das immer neues Katalysatormaterial in die Vorrichtung eingebracht werden kann.According to the invention, the device for feeding Catalyst material in the reactor at least two containers. One of these containers is designed to hold the catalyst material. This type of container is also referred to as a receptacle in the further course of the description. With the receptacle it is a kind of refill vessel, about the new catalyst material can be introduced into the device.

Weiterhin kann wenigstens ein Behälter zum Zudosieren des Katalysatormaterials in den Reaktor vorgesehen sein. Dieser Behälter, der im weiteren Verlauf der Beschreibung auch als Dosierbehälter bezeichnet wird, hat die Aufgabe, das Katalysatormaterial zu seiner eigentlichen Verwendung in den Reaktor einzuspeisen. Bei dem Dosierbehälter handelt es sich folglich um eine Art Dosiergefäß, in dem das Katalysatormaterial vor seinem eigentlichen Einsatz zwischengelagert wird.Furthermore, at least one container for metering can of the catalyst material can be provided in the reactor. This Container, which is also referred to as a dosing container in the further course of the description has the task of making the catalyst material its actual Use to feed into the reactor. Acting with the dosing container consequently it is a kind of metering vessel in which the catalyst material is temporarily stored before it is actually used.

Der wenigstens eine Aufnahmebehälter sowie der wenigstens eine Dosierbehälter sind über ein geeignetes Verbindungselement, über das ein Stoffaustausch vom Aufnahmebehälter in den Dosierbehälter möglich ist, miteinander verbunden. Ebenso ist der Dosierbehälter über ein entsprechendes Verbindungselement, über das ein Stoffaustausch möglich ist, mit dem Reaktor verbindbar. Über die entsprechenden Verbindungselemente kann das Katalysatormaterial von dem Aufnahmebehälter zunächst in den Dosierbehälter und von diesem anschließend in den Reaktor gelangen.The at least one receptacle as well the at least one dosing container are about a suitable connecting element through which a mass transfer from the receptacle in the dosing container possible is connected. Likewise, the dosing tank is over one Corresponding connecting element through which a mass transfer is possible, connectable to the reactor. about the corresponding connecting elements can be the catalyst material from the receptacle first in the dosing container and from this afterwards get into the reactor.

Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsvarianten der Verbindungselemente beschränkt. Beispielsweise können diese Verbindungselemente in Form von Verbindungsleitungen oder dergleichen ausgebildet sein.The invention is not based on this certain design variants of the connecting elements are limited. For example can these connecting elements in the form of connecting lines or the like.

Die mehrstufige Ausgestaltung der Vorrichtung zum Zuführen des Katalysatormaterials hat den Vorteil, dass Katalysatormaterial kontinuierlich in den Reaktor eingebracht werden kann. So kann kontinuierlich Katalysatormaterial in den Aufnahmebehälter eingefüllt werden. In der für den Betrieb zulässigen Geschwindigkeit kann das Katalysatormaterial anschließend innerhalb der Vorrichtung in den Dosierbehälter eingebracht und aus diesem jeweils in der erforderlichen Menge in den Reaktor eingespeist werden.The multi-stage configuration of the device for feeding the catalyst material has the advantage that catalyst material can be introduced continuously into the reactor. So can continuously Catalyst material can be poured into the receptacle. The catalyst material can then be introduced into the metering container within the device at the speed permissible for operation, and the required amount of this can be fed into the reactor.

Die wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung hat insbesondere dann Vorteile, wenn das Katalysatormaterial innerhalb der Vorrichtung noch aufbereitet werden muss. Dies wird im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert. Ebenso eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft für die Zufuhr solcher Katalysatormaterialien in einen Reaktor, die zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien benötigt werden.The inventive device as described above has particular advantages if the catalyst material is inside the device still has to be processed. This will be discussed later Course of the description closer explained. The device according to the invention is also particularly advantageous for the Feeding such catalyst materials into a reactor, which for Manufacture of carbon nanomaterials are needed.

Bei einem geeigneten Katalysatormaterial für die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien handelt es sich beispielsweise um Eisen (Fe). Ein solches Katalysatormaterial wird aus Sicherheitsgründen in oxidierter Form gelagert (Fe₂O₃) muss aber vor der Einspeisung in den Reaktor aufbereitet, im genannten Fall reduziert, werden. In diesem aufbereiteten Zustand ist das Katalysatormaterial jedoch sehr explosiv.A suitable catalyst material for the production of carbon nanomaterials is, for example, iron (Fe). For safety reasons, such a catalyst material is stored in an oxidized form (Fe ₂ O ₃ ), but must be processed, or reduced in the case mentioned, before it is fed into the reactor. In this processed state, however, the catalyst material is very explosive.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr auch möglich, derartige Katalysatormaterialien kontinuierlich einem Reaktor zuzuführen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Metalloxid, das ja gefahrlos gehandhabt werden kann, zunächst in den Aufnahmebehälter der Vorrichtung eingefüllt wird. Innerhalb der Vorrichtung wird dann das Metalloxid in einer Weise aufbereitet, dass es schließlich im Dosierbehälter als reines Metall vorliegt. In dieser Form kann es anschließend in den Reaktor eingespeist werden.With the help of the device according to the invention it is now also possible to continuously supply such catalyst materials to a reactor. To for this purpose it can be provided, for example, that the metal oxide, that can be handled safely, first in the receptacle of the Device filled becomes. The metal oxide is then in a device within the device Processed in such a way that it is finally in the dosing tank pure metal is present. In this form it can then be used in be fed into the reactor.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein weiterer Behälter vorgesehen ist, der zum Einwirken auf das Katalysatormaterial ausgebildet ist. In diesem Behälter kann dann das Katalysatormaterial in der gewünschten Weise aufbereitet werden. Dieser weitere Behälter, der im weiteren Verlauf der Beschreibung auch als Einwirkbehälter bezeichnet wird, ist vorteilhaft zwischen dem Aufnahmebehälter und dem Dosierbehälter angeordnet und zum Stoffaustausch über jeweils ein Verbindungselement mit dem Aufnahmebehälter und dem Dosierbehälter verbunden.It can advantageously be provided that at least one more container is provided, which is designed to act on the catalyst material is. In this container the catalyst material can then be processed in the desired manner. This other container, which in the further course of the description is also referred to as the exposure container is advantageously arranged between the receptacle and the dosing container and about the exchange of materials each have a connecting element with the receptacle and the dosing container connected.

Wenn die Vorrichtung zum Zuführen eines geeigneten Katalysatormaterials zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien eingesetzt wird und es sich bei dem Katalysatormaterial um ein Metall handelt, das im Ausgangszustand als Metalloxid vorliegt, muss das Metalloxid vor der Einspeisung in den Reaktor zunächst reduziert werden. In einem solchen Fall ist der Einwirkbehälter vorteilhaft als Reduzierbehälter ausgebildet. Bei einem solchen Reduzierbehälter handelt es sich folglich um ein Reduktionsgefäß, in dem die Reduktion des Katalysatormaterials stattfindet.If the device for feeding a suitable Catalyst material for the production of carbon nanomaterials is used and the catalyst material is a metal acts, which is present as metal oxide in the initial state, must Metal oxide is initially reduced before being fed into the reactor become. In such a case, the exposure container is advantageously designed as a reducing container. With such a reducer is therefore a reduction vessel in which the reduction of the Catalyst material takes place.

In der einfachsten Ausgestaltung der Vorrichtung ist es ausreichend, wenn diese zwei Behälter aufweist, nämlich einen Aufnahmebehälter und einen Dosierbehälter. Sofern das Katalysatormaterial innerhalb der Vorrichtung noch aufbereitet beziehungsweise bearbeitet werden soll, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung noch einen weiteren Behälter, nämlich einen Einwirkbehälter aufweist, der zwischen dem Aufnahmebehälter und dem Dosierbehälter angeordnet ist. Ebenso ist es denkbar, dass die Aufbereitung des Katalysatormaterials nicht in einem separaten Behälter, sondern im Aufnahme- und/oder Dosierbehälter stattfindet. In diesem Fall sind die Behälter in entsprechender Weise ausgebildet, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.In the simplest form it is sufficient for the device if it has two containers, namely a receptacle and a dosing container. If the catalyst material is still processed within the device or to be processed, it is advantageous if the device has a further container, namely an exposure container, the one between the receptacle and the dosing container is arranged. It is also conceivable that the preparation of the Catalyst material not in a separate container, but in the receiving and / or dosing container takes place. In this case, the containers are similar trained, as will be described in more detail below.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl von Behältern beziehungsweise auf ein bestimmtes Anordnungsmuster von Behältern beschränkt. Die geeignete Anzahl und Abfolge der einzelnen Behältertypen ergibt sich vielmehr aus dem jeweiligen Einsatzgebiet für die Vorrichtung. Beispielsweise ist es denkbar, dass jeweils mehr als ein Exemplar eines jeden Behältertyps beziehungsweise von einzelnen Behältertypen vorgesehen ist. Je nach Geschwindigkeit des Prozesses kann es beispielsweise vorteilhaft sein, wenn mehr als ein Aufnahmebehälter vorgesehen ist. Ebenso kann es zur Wahrung eines kontinuierlichen Betriebs des Reaktors wünschenswert sein, wenn mehr als ein Dosierbehälter vorgesehen ist.Of course, the invention is not to a certain number of containers or to one limited arrangement pattern of containers. The the appropriate number and sequence of the individual container types is rather the result from the respective area of application for the device. For example it is conceivable that more than one copy of each container type or of individual container types is provided. ever depending on the speed of the process, it can be advantageous, for example be if more than one receptacle is provided. Likewise can it is desirable to maintain continuous operation of the reactor be if more than one dosing container is provided.

Eine solche Lösung bietet sich insbesondere dann an, wenn die Aufbereitung des Katalysatormaterials zeitlich relativ lange dauert, sodass für den kontinuierlichen Betrieb eine ausreichend große Menge an Katalysatormaterial zwischengelagert werden muss. Ebenso kann es wünschenswert sein, mehr als einen Einwirkbehälter vorzusehen, insbesondere dann, wenn zur Aufbereitung des Katalysatormaterials mehrere Verfahrensschritte erforderlich sind.Such a solution is particularly useful when the preparation of the catalyst material is relative in time takes a long time, so for the continuous operation a sufficiently large amount must be temporarily stored on catalyst material. Likewise can it desirable be more than one exposure container to be provided, in particular when processing the catalyst material several process steps are required.

Vorteilhaft kann wenigstens einer der Behälter als Druckbehälter ausgebildet sein. Der Einsatz solcher Druckbehälter ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Katalysatormaterial explosiv oder brennbar ist. Wenn beispielsweise Eisen als Katalysatormaterial für die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien eingesetzt werden soll, bietet sich die Verwendung – wie weiter oben bereits erläutert – von Druckbehältern für die einzelnen Behälter der Vorrichtung an.At least one can be advantageous the container as a pressure vessel be trained. The use of such pressure vessels is particularly then advantageous if the catalyst material is explosive or flammable is. If, for example, iron as a catalyst material for production of carbon nanomaterials is an option the use - like already explained above - from pressure vessels for the individual container the device.

In weiterer Ausgestaltung kann in zumindest einzelnen Verbindungselementen wenigstens ein Verschlusselement vorgesehen sein. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen der Verschlusselemente beschränkt. Bei dem Verschlusselement handelt es sich vorteilhaft um eine Art Schleuse, über die die einzelnen Verbindungselemente beziehungsweise die Verbindungen zwischen den einzelnen Behältern geöffnet oder geschlossen werden können. Das Verschlusselement hat dabei die Aufgabe, dass es im geöffneten Zustand einen Stoffaustausch zwischen den einzelnen Behältern zulässt. Wenn das Verschlusselement geschlossen ist, ist ein Stoffaustausch zwischen den einzelnen Behältern nicht möglich, sodass beispielsweise in einzelnen Behältern gezielt Reaktionen ablaufen können, ohne dass diese Reaktionen auch auf andere Behälter übergreifen. Bei dem Verschlusselement kann es sich vorteilhaft um ein entsprechend ausgebildetes Ventil oder dergleichen handeln.In a further embodiment, at least one closure element can be provided in at least individual connecting elements. The invention is not limited to certain configurations of the closure elements. The closure element is advantageously a type of lock, via which the individual connecting elements or the connections between the individual containers are opened or closed can be. The function of the closure element is that it allows a mass transfer between the individual containers in the open state. If the closure element is closed, a mass transfer between the individual containers is not possible, so that, for example, reactions can specifically take place in individual containers without these reactions also spreading to other containers. The closure element can advantageously be a correspondingly designed valve or the like.

Vorzugsweise kann eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial aus dem Dosierbehälter in den Reaktor vorgesehen sein. Eine solche Zufuhreinrichtung kann beispielsweise als eine Art Dosierer fungieren, über den das Katalysatormaterial in der gewünschten Menge und/oder zum gewünschten Zeitpunkt in den Reaktor eingebracht werden kann. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das fertiggestellte Katalysatormaterial in dem Dosierbehälter zwischengelagert wird und dass über die Zufuhreinrichtung entsprechend portionierte Mengen an Katalysatormaterial in geeigneter Weise in den Reaktor eingebracht werden. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen für die Zufuhreinrichtung beschränkt. Beispielsweise kann die Zufuhreinrichtung eine Art Transportschnecke oder dergleichen aufweisen, über die das Material aus dem Dosierbehälter in den Reaktor transportiert wird. Vorteilhaft sollte die Zufuhreinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie auch als Verschlusselement dienen kann. Auf diese Weise können auch innerhalb des Dosierbehälters noch bestimmte Reaktionen durchgeführt werden, ohne dass diese auf den Reaktor übergreifen können oder umgekehrt. Die Zufuhreinrichtung kann beispielsweise innerhalb des Verbindungselements zwischen Dosierbehälter und Reaktor angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Zufuhreinrichtung Bestandteil des Reaktors oder ein eigenständiges Bauteil ist, und dass der Dosierbehälter über ein Verbindungselement mit dieser Zufuhreinrichtung verbunden ist.Preferably, a feed device for Respectively of catalyst material from the metering container provided in the reactor his. Such a feed device can, for example, as one Type dosers act over which the catalyst material in the desired amount and / or to the desired Time can be introduced into the reactor. For example be provided that the finished catalyst material in the dosing is temporarily stored and that about the feed device correspondingly portioned amounts of catalyst material be introduced into the reactor in a suitable manner. It is the invention does not apply to specific configurations for the feed device limited. For example, the feed device can be a type of transport screw or the like, about which transports the material from the dosing tank to the reactor becomes. The feed device should advantageously be designed in this way be that it can also serve as a closure element. To this Way can also inside the dosing container certain reactions can still be performed without this reach over to the reactor can or the other way around. The feed device can, for example, within the connecting element between the metering container and the reactor his. However, it is also conceivable that the feed device is a component of the reactor or a standalone Component is, and that the dosing container via a connecting element is connected to this feed device.

In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Behälter zum Aufnehmen des Katalysatormaterials mit einer Einfülleinrichtung verbunden ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Art Einfülltrichter handeln, über den das Katalysatormaterial in besonders einfacher Weise in den Aufnahmebehälter eingebracht werden kann. Vorteilhaft ist wiederum vorgesehen, dass zwischen Einfülleinrichtung und Aufnahmebehälter wenigstens eine Verschlusseinrichtung vorgesehen ist, über die der Aufnahmebehälter gegenüber der Einfülleinrichtung abgeschlossen werden kann. Auf dieser Weise ist es beispielsweise auch möglich, dass innerhalb des Aufnahmebehälters bestimmte Reaktionen ablaufen, ohne dass diese auf die Einfülleinrichtung oder andere Behältertypen übergreifen können.In a further embodiment, it can be provided that the container for receiving the catalyst material with a filling device connected is. This can be, for example, a kind of filling funnel is about which the catalyst material in a particularly simple manner in the receptacle can be introduced. It is again advantageously provided that between filling device and receptacle at least one closure device is provided, via which the receptacle across from the filling device can be completed. In this way it is, for example also possible, that inside the receptacle certain reactions take place without these on the filling device or other types of containers can.

Nachfolgend werden einige nicht ausschließliche Beispiele dafür beschrieben, wie innerhalb eines Behälters auf das darin befindliche Katalysatormaterial eingewirkt werden kann.Below are some non-exclusive examples described for like inside a container be acted on the catalyst material contained therein can.

Beispielsweise ist es denkbar, dass wenigstens ein Behälter wenigstens einen Medieneinlass und einen Medienauslass zum Zuleiten beziehungsweise Ableiten eines Mediums in den beziehungsweise aus dem Behälterinnenraum des Behälters aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, dass das in einem Behälter befindliche Katalysatormaterial einem bestimmten Medium ausgesetzt wird, wodurch bestimmte Reaktionen hervorgerufen werden können. Wenn in den Verbindungselementen befindliche Verschlusselemente geschlossen sind, wirkt der Aufnahmebehälter als ein in sich geschlossenes Reaktorelement, sodass die Reaktionen nur innerhalb dieses Behälters ablaufen und nicht auf andere Behälter übergreifen können.For example, it is conceivable that at least one container at least one media inlet and one media outlet for supply or deriving a medium in or out the container interior of the container. In this way it is possible that that's in a container existing catalyst material exposed to a certain medium which can cause certain reactions. If closing elements located in the connecting elements are closed the receptacle works as a self-contained reactor element, so the reactions only inside this container run off and cannot spread to other containers.

Beispielsweise ist es denkbar, dass es sich bei dem Medium um ein Inertgas handelt, das zum Spülen in den Behälterinnenraum, in dem sich das Katalysatormaterial befindet, eingebracht und nach Beendigung des Spülvorgangs aus diesem wieder entfernt wird. Wenn auf das im Behälter, beispielsweise im Einwirkbehälter, befindliche Katalysatormaterial eingewirkt werden soll, beispielsweise in dem dieses reduziert wird, kann über den Medieneinlass beispielsweise ein Reduziergas in Form eines Gemischs aus Wasserstoff und/oder Helium und/oder Stickstoff oder dergleichen eingeleitet werden. Bei einem vorteilhaften Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch handelt es sich um das sogenannte „Formiergas".For example, it is conceivable that the medium is an inert gas that can be flushed into the Container interior, in which the catalyst material is located, introduced and after completion the rinsing process is removed from this. If on that in the container, for example in the exposure container, existing catalyst material is to be acted on, for example by reducing this, for example via the media inlet a reducing gas in the form of a mixture of hydrogen and / or Helium and / or nitrogen or the like can be introduced. An advantageous hydrogen-nitrogen mixture is involved the so-called "forming gas".

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass einzelne Behälter auch mit unterschiedlichen Medien geflutet werden können. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass verschiedene Medieneinlässe und Medienauslässe für unterschiedliche Medien vorgesehen sind. Ebenso ist es denkbar, dass jeweils nur ein einziger Medieneinlass beziehungsweise Medienauslass vorgesehen ist, der dann mit unterschiedlichen Medienquellen verbindbar ist, sodass jeweils das für den entsprechenden Prozessschritt erforderliche Medium in den Behälter eingebracht werden kann.Of course, it is also possible that individual container can also be flooded with different media. To For example, it can be provided that different media inlets and Medienauslässe for different Media are provided. It is also conceivable that only a single media inlet or outlet is provided which can then be connected to different media sources, so that for each the appropriate process step required medium are introduced into the container can.

Vorteilhaft kann wenigstens ein Behälter wenigstens eine Einrichtung zum Einstellen eines bestimmten Drucks innerhalb des Behälterinnenraums des Behälters aufweisen. Über eine solche Einrichtung ist es möglich, einen für einen bestimmten Reaktionsschritt erforderlichen Druck, beispielsweise einen bestimmten Unterdruck oder ein Vakuum, innerhalb des Behälterinnenraums einzustellen. Die Erfindung ist nicht auf die Einstellung bestimmter Drücke beschränkt. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, den Druck im Behälterinnenraum auf einen bestimmten Wert abzusenken. Ebenso kann es in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, den Druck auf einen bestimmten Wert zu erhöhen. Die Einrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass über diese ein variabler Druck – vorteilhaft stufenlos – im Behälterinnenraum eingestellt werden kann.At least one container can advantageously be at least means for setting a certain pressure within of the container interior of the container exhibit. about such a facility it is possible one for pressure required for a particular reaction step, for example a certain vacuum or vacuum, inside the container adjust. The invention is not specific to the setting Limited pressures. For example it can be advantageous to set the pressure in the container interior to a certain value Lower value. It can also be advantageous in certain cases to Increase pressure to a certain value. The facility is preferred trained such that over this a variable pressure - advantageous stepless - in Container interior set can be.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass wenigstens ein Behälter wenigstens eine Einrichtung zum Einstellen einer bestimmten Temperatur innerhalb des Behälterinnenraums aufweist. Auf diese Weise kann der Behälterinnenraum und damit das darin befindliche Katalysatormaterial auf die für bestimmte Reaktionen erforderliche Temperatur gebracht werden. Die Erfindung ist nicht auf die Einstellung bestimmter Temperaturen beschränkt. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, die Temperatur im Behälterinnenraum auf einen bestimmten Wert abzusenken (Kühlwirkung). Ebenso kann es in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, die Temperatur auf einen bestimmten Wert zu erhöhen (Heizwirkung). Die Einrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass über diese eine variable Temperatur – vorteilhaft stufenlos – eingestellt werden kann.In a further embodiment, it is it is also conceivable that at least one container has at least one device for setting a certain temperature inside the container having. In this way, the container interior and thus that therein the catalyst material to that required for certain reactions Temperature. The invention is not on the setting certain temperatures. For example, it can be advantageous to set the temperature inside the container to a certain value (cooling effect). It can also be in certain cases be advantageous to increase the temperature to a certain value (heating effect). The The device is preferably designed such that a variable temperature - advantageously continuously variable can be.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen für diese Einrichtung beschränkt. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Einrichtung als elektrisches Heizelement ausgebildet ist. Ebenso ist es denkbar, dass die Einrichtung in Form eines Wärmetauschers oder dergleichen ausgebildet ist.The invention is not specific Design forms for limited this facility. For example, it is conceivable that the device as an electrical Heating element is formed. It is also conceivable that the facility in the form of a heat exchanger or the like is formed.

In dem/den Behälter(n) können vorzugsweise geeignete Sensorelemente vorgesehen sein, die eine genaue Erfassung und Einstellung einzelner Prozess-Parameterwerte gestatten. Je nach Erfordernis kann es sich beispielsweise um Sensorelemente zur Erfassung des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Gaszusammensetzung oder dergleichen handeln.Suitable can preferably be in the container (s) Sensor elements can be provided for accurate detection and adjustment individual process parameter values allow. Depending on the requirement, it can be sensor elements, for example to record the pressure and / or the temperature and / or the gas composition or act like that.

Vorteilhaft sind die Sensorelemente mit wenigstens einer Steuereinrichtung verbunden, über die wiederum die vorstehend beschriebenen Einrichtungen gesteuert werden.The sensor elements are advantageous connected to at least one control device, via which in turn the devices described above are controlled.

Nachfolgend wird beispielhaft eine vorteilhafte Ausgestaltungsform einer Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor beschrieben. Diese Vorrichtung weist vorteilhaft drei Behälter auf, wobei jeder der drei Behälter durch eine evakuierbare (und mit Inertgas füllbare) Schleuse (Verschlusselement) vom nächsten Behälter getrennt ist. Bei dem ersten Behälter handelt es sich um einen Aufnahmebehälter (Nachfüllgefäß), der vorteilhaft auf einen bestimmten Druck einstellbar ist und anschließend mit Inertgas gefüllt werden kann. Bei einem nächsten Behälter handelt es sich vorteilhaft um einen Einwirkbehälter (Reduktionsgefäß), der mittels einer Schleuse (Verschlusselement) vorzugsweise auf einen bestimmten Druck einstellbar und mit Inertgas füllbar mit dem Aufnahmebehälter sowie einem weiterhin vorgesehenen Dosierbehälter verbunden ist. In dem Einwirkbehälter findet die Reduktion des Katalysatormaterials statt. Es ist beispielsweise möglich, Inertgas, Wasserstoff aber auch andere Gassorten – die weiter oben bereits erläutert wurden – in den Behälter einzufüllen. Bei dem dritten Behälter handelt es sich um den Dosierbehälter (Dosiergefäß), der vorteilhaft auf einen bestimmten Druck einstellbar und mit verschiedenen Gasen füllbar ist. Der Dosierbehälter ist mit dem Einwirkbehälter verbunden. Auf der anderen Seite ist der Dosierbehälter mit einer Zufuhreinrichtung (Dosierer) verbunden, über die das Katalysatormaterial in den Reaktor (beispielsweise ein Reaktionsrohr) eingebracht werden kann. In dem Dosierbehälter wird das reduzierte Katalysatormaterial vorteilhaft unter Inertgas zwischengelagert.Below is an example advantageous embodiment of a device for feeding Described catalyst material in a reactor. This device advantageously has three containers on, each of the three containers through an evacuable (and fillable with inert gas) lock (closing element) from the next container is separated. The first container it is a receptacle (refill vessel), which advantageously on a certain pressure is adjustable and then filled with inert gas can. Another one container it is advantageously an exposure container (reduction vessel) that by means of a lock (closure element), preferably onto one certain pressure adjustable and fillable with inert gas with the receptacle as well a further provided dosing container is connected. By doing Einwirkbehälter the catalyst material is reduced. For example it is possible, Inert gas, hydrogen but also other types of gas - the further already explained above were - in the container fill. The third container is the dosing container (Dosing vessel), which is advantageous adjustable to a certain pressure and with different gases fillable is. The dosing tank is with the exposure container connected. On the other side is the dosing container a feed device (metering) connected via which the catalyst material be introduced into the reactor (for example a reaction tube) can. In the dosing container the reduced catalyst material is advantageous under inert gas stored.

Mit der wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es insbesondere möglich, oxidiertes Katalysatormaterial von außen zuzugeben, dieses in entsprechender Weise aufzubereiten (beispielsweise zu reduzieren) und anschließend dem eigentlichen Reaktionsprozess zuzugeben, ohne dass dafür der kontinuierliche Herstellungsprozess innerhalb des Reaktors (beispielsweise der Herstellungsprozess zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterial) unterbrochen werden müsste.With the as described above device according to the invention it is particularly possible Add oxidized catalyst material from the outside, this in the appropriate Way to prepare (for example, reduce) and then the to admit the actual reaction process without the continuous Manufacturing process within the reactor (e.g. the manufacturing process for the production of carbon nanomaterial) would.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial beschrieben, die einen Reaktor und wenigstens eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial aufweist. Mittels einer solchen Einrichtung wird es auf besonders einfache Weise möglich, Kohlenstoff-Nanomaterialien kontinuierlich herzustellen, sodass insbesondere eine kontinuierliche Zufuhr von Katalysatormaterial gewährleistet ist. Zu den Vorteilen, Wirkungen sowie der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung voll inhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.According to another aspect of Invention becomes a device for producing carbon nanomaterial described having a reactor and at least one as above described device according to the invention to feed of catalyst material. By means of such a facility carbon nanomaterials becomes possible in a particularly simple manner manufacture continuously, so in particular a continuous Supply of catalyst material is guaranteed. To the advantages Effects and the functioning of the device according to the invention is based on the above to the device according to the invention fully referenced and hereby referred.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor, insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien bereitgestellt, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Katalysatormaterial zunächst in wenigstens einen Aufnahmebehälter eingebracht wird, dass das Katalysatormaterial anschließend über ein zum Stoffaustausch ausgebildetes Verbindungselement vom Aufnahmebehälter in einen Dosierbehälter transportiert wird und dass das Katalysatormaterial aus dem wenigstens einen Dosierbehälter in den Reaktor eingespeist wird.According to a third aspect of Invention becomes a method for feeding catalyst material in a reactor, in particular a reactor for producing Carbon nanomaterials provided, the invention thereby is characterized in that a catalyst material initially in at least a receptacle is introduced that the catalyst material is then over a Connecting element designed for mass transfer from the receptacle in a dosing container is transported and that the catalyst material from the at least a dosing container is fed into the reactor.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein weiterer Behälter zum Einwirken auf das Katalysatormaterial vorgesehen ist, der zwischen dem wenigstens einen Aufnahmebehälter und dem wenigstens einen Dosierbehälter vorgesehen ist, dass das Katalysatormaterial über ein zum Stoffaustausch ausgebildetes Verbindungselement vom Aufnahmebehälter zunächst in den Einwirkbehälter transportiert wird, dass in dem Einwirkbehälter in vorgegebener Weise auf das Katalysatormaterial eingewirkt wird und dass das Katalysatormaterial anschließend in den wenigstens einen Dosierbehälter transportiert wird.It can advantageously be provided that at least one further container is provided for acting on the catalyst material, which is provided between the at least one receiving container and the at least one dosing container, that the catalyst material is first transported from the receiving container into the acting container via a connecting element designed for mass transfer. that the catalyst material is acted on in a predetermined manner in the action container and that the catalyst material is then trans in the at least one metering container is ported.

Vorteilhaft kann das Verfahren dabei unter Verwendung einer wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Einrichtung durchgeführt werden, sodass diesbezüglich zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen Bezug genommen und hiermit verwiesen wird.The method can be advantageous here using a device according to the invention as described above or a device according to the invention as described above carried out be so in this regard to avoid repetitions on the corresponding statements Reference and is hereby referred.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Behälterinnenräume zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, mit einem Medium geflutet und/oder gespült werden.It can preferably be provided that the container interior at least single container, in which there is catalyst material, flooded with a medium and / or rinsed become.

In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in den Behälterinnenräumen zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, ein bestimmter Druck eingestellt wird.In a further embodiment, it can be provided that in the container interior, at least individually Container, in which there is catalyst material, a certain pressure is set.

Ebenso ist es denkbar, dass in den Behälterinnenräumen zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial, eine bestimmte Temperatur eingestellt wird.It is also conceivable that in the Container interiors at least single container, in which catalyst material, a certain temperature is set becomes.

Besonders vorteilhaft kann eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder ein wie vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial für die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterial in einen Reaktor zugeführt werden.A how can be particularly advantageous Device according to the invention described above and / or as described above inventive method for feeding Catalyst material for the production of carbon nanomaterial fed into a reactor become.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 eine schematisch Darstellung einer Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor gemäß der vorliegenden Erfindung.The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. The only one shows 1 a schematic representation of a device for feeding catalyst material into a reactor according to the present invention.

In der 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor 60 dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel soll der Reaktor 60 dazu verwendet werden, um Kohlenstoff-Nanomaterialien herzustellen. Dazu ist es erforderlich, dass dem Reaktor 60 ein geeignetes Katalysatormaterial zugeführt wird, an welchem die Kohlenstoff-Nanomaterial beispielsweise in Form von Kohlenstoff-Nanofasern entstehen.In the 1 is a device 10 for feeding catalyst material into a reactor 60 shown. In the exemplary embodiment, the reactor 60 can be used to produce carbon nanomaterials. This requires that the reactor 60 a suitable catalyst material is supplied, on which the carbon nanomaterial is formed, for example in the form of carbon nanofibers.

Bei dem Katalysatormaterial kann es sich vorteilhaft um ein Metall, beispielsweise Eisen (Fe) handeln. Ein solches Katalysatormaterial wird aus Sicherheitsgründen jedoch in oxidierter Form, bei Eisen beispielsweise in Form von Fe₂O₃ gelagert, muss aber vor der im Reaktor 60 stattfindenden Reaktion reduziert werden. In der reduzierten Form ist das Katalysatormaterial jedoch sehr explosiv, sodass eine Zufuhr des Katalysatormaterials in den Reaktor 60 nicht ohne Weiteres möglich ist.The catalyst material can advantageously be a metal, for example iron (Fe). However, for safety reasons, such a catalyst material is stored in oxidized form, for iron in the form of Fe ₂ O ₃ , for example, but must be stored in the reactor before 60 reaction taking place can be reduced. In the reduced form, however, the catalyst material is very explosive, so that the catalyst material is fed into the reactor 60 is not easily possible.

Aus diesem Grund ist gemäß 1 eine entsprechende Vorrichtung 10 zum Zuführen von Katalysatormaterial vorgesehen, über die nicht nur die Zufuhr von Katalysatormaterial problemlos möglich ist. Ebenso kann das Katalysatormaterial mittels der Vorrichtung 10 auch kontinuierlich zugeführt werden, wie im weiteren Verlauf der Beschreibung erläutert wird.For this reason, according to 1 a corresponding device 10 provided for the supply of catalyst material, through which not only the supply of catalyst material is easily possible. Likewise, the catalyst material by means of the device 10 can also be fed continuously, as will be explained in the further course of the description.

Die Vorrichtung 10 weist insgesamt drei Behälter auf, wobei ein Behälter 20 als Aufnahmebehälter, ein Behälter 40 als Einwirkbehälter und ein Behälter 50 als Dosierbehälter fungiert.The device 10 has a total of three containers, one container 20 as a receptacle, a container 40 as an exposure container and a container 50 acts as a dosing container.

Der Aufnahmebehälter 20 ist mit einer Einfülleinrichtung 11 verbunden, bei der es sich im vorliegenden Beispiel um eine Art Trichter handelt. Dazu ist die Einfülleinrichtung über ein entsprechendes Verbindungselement 12, im vorliegenden Beispiel eine Verbindungsleitung, mit einem Behältereinlass 21 des Behälters 20 verbunden. Damit der Behälterinnenraum 23 des Behälters 20 abgeschlossen werden kann, ist in der Verbindungsleitung 12 ein Verschlusselement 13 vorgesehen, über das die Verbindung zwischen Einfülleinrichtung 11 und Behälter 20 je nach Wunsch geöffnet beziehungsweise geschlossen werden kann. Bei dem Verschlusselement 13 handelt es sich vorteilhaft um ein geeignetes Schleusenelement. Der Behälter 20 verfügt weiterhin über einen Behälterauslass 22, der wiederum mit einem Verbindungselement 24 in Form einer Verbindungsleitung verbunden ist. Über das Verbindungselement 24, in dem sich ein geeignetes Verschlusselement 25 befinden kann, ist der Behälter 20 mit dem nachfolgenden Behälter 40 verbunden. Bei dem Verschlusselement kann es sich wiederum um ein geeignetes Schleusenelement handeln.The receptacle 20 is with a filling device 11 connected, which in the present example is a kind of funnel. For this purpose, the filling device has a corresponding connecting element 12 , in the present example a connecting line with a container inlet 21 of the container 20 connected. So that the container interior 23 of the container 20 can be completed is in the connecting line 12 a closure element 13 provided via which the connection between the filling device 11 and containers 20 can be opened or closed as required. With the closure element 13 it is advantageously a suitable lock element. The container 20 still has a container outlet 22 which in turn with a connecting element 24 is connected in the form of a connecting line. About the connector 24 , in which there is a suitable closure element 25 is the container 20 with the following container 40 connected. The closure element can in turn be a suitable lock element.

Schließlich weist der Behälter 20 noch einen Mediumeinlass 26 sowie einen Mediumauslass 27 auf. Darüber kann der Behälterinnenraum 23 mit einem geeigneten Medium geflutet werden. Das entsprechende Medium wird über den Mediumeinlass 26 in den Behälterinnenraum 23 eingebracht und nach Abschluss der Reaktion über den Mediumauslass 27 erneut entfernt.Finally, the container 20 another medium inlet 26 as well as a medium outlet 27 on. The interior of the container can also be used 23 be flooded with a suitable medium. The appropriate medium is through the medium inlet 26 into the container interior 23 introduced and after completion of the reaction via the medium outlet 27 removed again.

Schließlich ist der Behälter 20 noch mit einer Einrichtung 28 zum Einstellen eines bestimmten Drucks verbunden, über die im Behälterinnenraum 23 ein geeigneter Druck eingestellt werden kann, beispielsweise ein Unterdruck oder ein Vakuum. Dazu weist die Einrichtung 28 eine entsprechende Pumpe 29 auf, die über eine Leitung 30 mit dem Behälterinnenraum 23 verbunden ist. Ebenso kann – je nach Bedarf – über die Einrichtung 28 auch ein Überdruck eingestellt werden.Finally, the container 20 still with a facility 28 connected to set a certain pressure, via the inside of the container 23 a suitable pressure can be set, for example a negative pressure or a vacuum. The institution points out 28 a corresponding pump 29 on that over a line 30 with the container interior 23 connected is. Likewise - depending on your needs - via the facility 28 an overpressure can also be set.

An den Aufnahmebehälter 20 schließt sich der weitere Behälter 40 an, bei dem es sich im vorliegenden Beispiel um einen Einwirkbehälter handelt. Das bedeutet, dass in dem Einwirkbehälter 40 in bestimmter Weise auf das Katalysatormaterial eingewirkt wird, sodass dieses für seinen nachfolgenden Einsatz im Reaktor 60 aufbereitet wird.To the receptacle 20 the other container closes 40 on, which in the present example is an exposure container. That means that in the exposure container 40 is acted on in a certain way on the catalyst material, so that this for its subsequent use in the reactor 60 is processed.

Im vorliegenden Beispiel wird das Katalysatormaterial zunächst in Form eines Metalloxids in den Aufnahmebehälter 20 eingebracht, sodass es vor seiner eigentlichen Verwendung noch reduziert werden muss. Dies geschieht im Einwirkbehälter 40, der somit die Funktion eines Reduzierbehälters übernimmt. Der Einwirkbehälter 40 ist über einen Behältereinlass 41 und das Verbindungselement 24 mit Verschlusselement 25 mit dem Aufnahmebehälter 20 verbunden. Über eine Behälterauslass 42 ist der Behälter 40 mit einem Verbindungselement 44, im vorliegenden Fall einer Verbindungsleitung, verbunden. In dem Verbindungselement 44 ist wiederum ein in Form einer entsprechenden Schleuse ausgebildetes Verschlusselement 45 vorgesehen. Mittels des Verbindungselements 44 ist der Behälter 40 mit dem sich anschließenden Behälter 50, im vorliegenden Beispiel einem Dosierbehälter, verbunden.In the present example, the catalyst material is first placed in the receptacle in the form of a metal oxide 20 introduced so that it has to be reduced before it is actually used. This takes place in the exposure container 40 , which thus takes over the function of a reducing container. The exposure container 40 is through a container inlet 41 and the connecting element 24 with closure element 25 with the receptacle 20 connected. Via a container outlet 42 is the container 40 with a connecting element 44 , in the present case a connecting line. In the connector 44 is in turn a closure element designed in the form of a corresponding lock 45 intended. By means of the connecting element 44 is the container 40 with the subsequent container 50 , in the present example, a dosing container.

Der Behälter 40 verfügt wiederum über einen Mediumeinlass 46 beziehungsweise einen Mediumauslass 47, worüber der Behälterinnenraum 43 mit einem geeigneten Medium beaufschlagt beziehungsweise geflutet werden kann. Schließlich ist im Behälter 40 noch eine Einrichtung 48 zum Einstellen einer bestimmten Temperatur vorgesehen, mittels derer der Behälterinnenraum 43 beziehungsweise das im Behälter 40 befindliche Katalysatormaterial zur Durchführung der Reaktionen auf die geeignete Reaktionstemperatur gebracht – beispielsweise geheizt oder gekühlt – werden kann.The container 40 again has a medium inlet 46 or a medium outlet 47 what about the container interior 43 can be acted upon or flooded with a suitable medium. Finally in the container 40 another facility 48 provided for setting a certain temperature, by means of which the container interior 43 or that in the container 40 located catalyst material for carrying out the reactions brought to the appropriate reaction temperature - for example heated or cooled - can be.

Im Anschluss an den Einwirkbehälter 40 ist schließlich der Dosierbehälter 50 vorgesehen, in dem das reduzierte Katalysatormaterial vor dem eigentlichen Einsatz im Reaktor 60 zwischengelagert wird. Dazu ist der Dosierbehälter 50 über einen Behältereinlass 51 zunächst mit dem Verbindungselement 44 unter über dieses mit dem Einwirkbehälter 40 verbunden. Weiterhin verfügt der Behälter 50 über einen Behälterauslass 52, der über ein entsprechendes Verbindungselement 54, im vorliegenden Fall eine Verbindungsleitung, mit dem Reaktor 60 verbunden ist. Über das Verbindungselement 54 und den Behälterauslass 52 wird das im Behälterinnenraum 53 befindliche Katalysatormaterial dem Reaktor 60 zugeführt. Dazu ist eine geeignete Zuführeinrichtung 55 vorgesehen, bei der es sich beispielsweise um eine Transportschnecke oder dergleichen handeln kann. Je nach Anwendungsfall kann der Dosierbehälter mit einer geeigneten Evakuiereinrichtung (nicht dargestellt) oder mit bestimmten Mediumeinlässen und Mediumauslässen (ebenfalls nicht dargestellt) verbunden sein.Following the exposure tank 40 is finally the dosing tank 50 provided in which the reduced catalyst material prior to actual use in the reactor 60 is temporarily stored. This is the dosing tank 50 via a container inlet 51 first with the connecting element 44 below about this with the soak container 40 connected. Furthermore, the container 50 via a container outlet 52 which has a corresponding connecting element 54 , in the present case a connecting line, with the reactor 60 connected is. About the connector 54 and the container outlet 52 it will be inside the container 53 located catalyst material the reactor 60 fed. There is a suitable feed device for this 55 provided, which can be, for example, a screw conveyor or the like. Depending on the application, the dosing container can be connected to a suitable evacuation device (not shown) or to certain medium inlets and medium outlets (also not shown).

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Zuführen von Katalysatormaterial beschrieben.The mode of operation of the device according to the invention will now be described 10 described for supplying catalyst material.

Um für die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterial innerhalb des Reaktors 60 ein geeignetes Katalysatormaterial in Form von Eisen (Fe) herstellen zu können, wird zunächst ein Metalloxid (Fe₂O₃) über die Einfülleinrichtung 11 in den Aufnahmebehälter 20 eingefüllt. Durch eine entsprechende Stellung der Verschlusselemente 13 und 25 wird der Aufnahmebehälter anschließend verschlossen. Der Behälterinnenraum 23 wird über die Einrichtung 28 auf den erforderlichen Druck gebracht. Anschließend kann der Behälterinnenraum 23 über den Medieneinlass 26 beziehungsweise den Medienauslass 27 mit einem Inertgas geflutet werden. Der Druck-Einstellungs- und/oder Flutungsschritt kann je nach Bedarf ein oder mehrmals durchgeführt beziehungsweise wiederholt werden. Der Zweck dieser Vorgehensweise liegt darin, Sauerstoff oder andere Stoff, die auf der Oberfläche des Metalloxids adsorbiert sind, zu entfernen.In order for the production of carbon nanomaterial within the reactor 60 To be able to produce a suitable catalyst material in the form of iron (Fe), a metal oxide (Fe ₂ O ₃ ) is first produced via the filling device 11 in the receptacle 20 filled. By an appropriate position of the closure elements 13 and 25 the receptacle is then closed. The container interior 23 is about the establishment 28 brought to the necessary pressure. Then the container interior 23 about the media inlet 26 or the media outlet 27 be flooded with an inert gas. The pressure adjustment and / or flooding step can be carried out or repeated one or more times as required. The purpose of this approach is to remove oxygen or other matter adsorbed on the surface of the metal oxide.

Nach Beendigung dieser Schritte wird das Verschlusselement 25 geöffnet, sodass das Katalysatormaterial in den Einwirkbehälter 40 eintreten kann. In dem Einwirkbehälter 40 wird das Katalysatormaterial anschließend reduziert. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass der Behälterinnenraum 43 über den Mediumeinlass 46 beziehungsweise den Mediumauslass 47 mit einem geeigneten Reduziergas geflutet beziehungsweise von einem solche Reduziergas durchströmt wird. Geeignete Bespiele für Reduziergase sind Gemische aus Wasserstoff und/oder Helium und/oder Stickstoff. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die genannten Gastypen beschränkt.After completing these steps, the closure element 25 opened so that the catalyst material in the exposure container 40 can occur. In the exposure container 40 the catalyst material is then reduced. This is done, for example, by the container interior 43 via the medium inlet 46 or the medium outlet 47 flooded with a suitable reducing gas or through which such a reducing gas flows. Suitable examples of reducing gases are mixtures of hydrogen and / or helium and / or nitrogen. However, the invention is not limited to the gas types mentioned.

Damit die Reaktion ordnungsgemäß ablaufen kann, ist es erforderlich, dass der Behälterinnenraum 43 beziehungsweise das darin befindliche Katalysatormaterial auf eine geeignete Reaktionstemperatur gebracht wird. Im vorliegenden Beispiel liegt die geeignete Reaktionstemperatur zwischen 300 und 600 °C . Die erforderliche Temperatur wird über die Einrichtung 48 eingestellt.So that the reaction can proceed properly, it is necessary that the interior of the container 43 or the catalyst material contained therein is brought to a suitable reaction temperature. In the present example, the suitable reaction temperature is between 300 and 600 ° C. The required temperature is determined by the facility 48 set.

Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Reaktionen kann vorgesehen sein, dass der Behälterinnenraum 43 noch mit einem Inertgas geflutet wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass auch restliche Bestandteile von Wasser wirksam vom Katalysatormaterial entfernt werden können.In addition to the reactions described above, it can be provided that the container interior 43 is still flooded with an inert gas. In this way it is achieved that residual constituents of water can be effectively removed from the catalyst material.

Im Einwirkbehälter 40 entsteht das für die im Reaktor 60 benötigte Katalysatormaterial, im vorliegenden Beispiel beispielsweise reines Eisen (Fe). Nach Beendigung der Reaktionen im Einwirkbehälter 40 wird das Verschlusselement 45 geöffnet, sodass das Katalysatormaterial in den Dosierbehälter 50 eintreten kann. Je nach Anwendungsfall kann vorgesehen sein, dass der Behälterinnenraum 53 des Dosierbehälters 50 beziehungsweise das darin befindliche Katalysatormaterial abschließend noch einmal mit Inertgas gespült wird. Hauptsächlich dient der Dosierbehälter 50 jedoch als Zwischenspeicher für das im Einwirkbehälter 40 erzeugte Katalysatormaterial. Weiterhin bietet er die Möglichkeit, das Katalysatormateril unter Inert-Atmosphäre zu speichern, so daß im Dosierbehälter 50 keine Reaktionen stattfinden.In the exposure container 40 that arises for those in the reactor 60 required catalyst material, for example pure iron (Fe) in the present example. After the reactions in the exposure container have ended 40 becomes the closure element 45 opened so that the catalyst material in the dosing tank 50 can occur. Depending on the application, it can be provided that the interior of the container 53 of the dosing container 50 or the catalyst material contained therein is finally flushed again with inert gas. The main purpose is the dosing container 50 however, as a buffer for that in the exposure container 40 generated catalyst material. Furthermore, it offers the possibility of storing the catalyst material under an inert atmosphere, so that in the dosing container 50 no reactions take place.

Über die Zufuhreinrichtung 55, bei der es sich beispielsweise um eine Zufuhrschnecke oder dergleichen handelt, kann das Katalysatormaterial in besonders einfacher Weise dem Reaktor 60 zugeführt werden. Dabei ist die Zufuhreinrichtung 55 insbesondere in solch einer Weise ausgebildet, dass eine gasdichte Zugabe des Katalysatormaterials in den Reaktor 60 möglich ist, ohne dass Reaktionsgas aus dem Reaktor 60 über das Verbindungselement 54 in den Dosierbehälter 50 einströmen kann.Via the feeder 55 , which is, for example, a feed screw or the like, the catalyst material can the reactor in a particularly simple manner 60 are fed. Here is the feeder 55 especially designed in such a way that a gas-tight addition of the catalyst material into the reactor 60 is possible without the reaction gas from the reactor 60 via the connecting element 54 in the dosing container 50 can flow in.

In dem Reaktor 60 können anschließend die Kohlenstoff-Nanomaterial, beispielsweise in Form von Kohlenstoff-Nanofasern oder dergleichen hergestellt werden.In the reactor 60 can then Carbon nanomaterial, for example in the form of carbon nanofibers or the like.

1010

Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in ein Reaktorcontraption to feed of catalyst material in a reactor

1111

Einfülleinrichtungfilling device

1212

Verbindungselementconnecting element

1313

Verschlusselementclosure element

2020

Behälter (Aufnahmebehälter)Container (receptacle)

2121

Behältereinlasscontainer inlet

2222

Behälterauslasscontainer outlet

2323

BehälterinnenraumContainer interior

2424

Verbindungselementconnecting element

2525

Verschlusselementclosure element

2626

Mediumeinlassmedium inlet

2727

Mediumauslassmedium outlet

2828

Einrichtung zum Einstellen eines bestimmten DrucksFacility to set a certain pressure

2929

Pumpepump

3030

Leitungmanagement

4040

Behälter (Einwirkbehälter)Container (exposure container)

4141

Behältereinlasscontainer inlet

4242

Behälterauslasscontainer outlet

4343

BehälterinnenraumContainer interior

4444

Verbindungselementconnecting element

4545

Verschlusselementclosure element

4646

Mediumeinlassmedium inlet

4747

Mediumauslassmedium outlet

4848

Einrichtung zum Einstellen einer bestimmten TemperaturFacility to set a certain temperature

5050

Behälter (Dosierbehälter)Container (dosing container)

5151

Behältereinlasscontainer inlet

5252

Behälterauslasscontainer outlet

5353

BehälterinnenraumContainer interior

5454

Verbindungselementconnecting element

5555

Zufuhreinrichtungfeeder

6060

Reaktorreactor

Claims (18)

Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor (60), insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Behälter (20, 40, 50) vorgesehen sind, die zum Stoffaustausch über ein Verbindungselement (24, 44) miteinander verbunden sind, dass wenigstens einer der Behälter (20) zum Aufnehmen des Katalysatormaterials ausgebildet ist, dass wenigstens einer der Behälter (50) zum Zudosieren des Katalysatormaterials in den Reaktor (60) ausgebildet ist und dass wenigstens ein Dosierbehälter (50) ein Verbindungselement (54) zur Verbindung mit dem Reaktor (60) und zum Zuführen des Katalysatormaterials in den Reaktor (60) aufweist.Device for feeding catalyst material into a reactor ( 60 ), in particular a reactor for producing carbon nanomaterials, characterized in that at least two containers ( 20 . 40 . 50 ) are provided, which are used for mass transfer via a connecting element ( 24 . 44 ) are interconnected so that at least one of the containers ( 20 ) for receiving the catalyst material, that at least one of the containers ( 50 ) for metering the catalyst material into the reactor ( 60 ) and that at least one dosing container ( 50 ) a connecting element ( 54 ) for connection to the reactor ( 60 ) and for feeding the catalyst material into the reactor ( 60 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Behälter (40) vorgesehen ist, der zum Einwirken auf das Katalysatormaterial ausgebildet ist, der zwischen dem Aufnahmebehälter (20) und dem Dosierbehälter (50) angeordnet ist und der zum Stoffaustausch über jeweils ein Verbindungselement (24, 44) mit dem Aufnahmebehälter (20) und dem Dosierbehälter (50) verbunden ist.Device according to claim 1, characterized in that at least one further container ( 40 ) is provided, which is designed to act on the catalyst material, which is between the receiving container ( 20 ) and the dosing container ( 50 ) is arranged and that for mass transfer via a connecting element ( 24 . 44 ) with the receptacle ( 20 ) and the dosing container ( 50 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, weitere Behälter (40) als Reduzierbehälter ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that the at least one further container ( 40 ) is designed as a reducer. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Behälter (20, 40, 50) als Druckbehälter ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the containers ( 20 . 40 . 50 ) is designed as a pressure vessel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einzelnen Verbindungselementen (24, 44) wenigstens ein Verschlußelement (25, 45) vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in at least individual connecting elements ( 24 . 44 ) at least one closure element ( 25 . 45 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zufuhreinrichtung (55) zum Zuführen von Katalysatormaterial aus dem Dosierbehälter (50) in den Reaktor (60) vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a feed device ( 55 ) for feeding catalyst material from the dosing tank ( 50 ) in the reactor ( 60 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20) zum Aufnehmen des Katalysatormaterials mit einer Einfülleinrichtung (11) verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the container ( 20 ) for receiving the catalyst material with a filling device ( 11 ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Behälter (20, 40, 50) wenigstens einen Medieneinlaß (26, 46) und einen Medienauslaß (27, 47) zum Zuleiten beziehungsweise Ableiten eines Mediums in den beziehungsweise aus dem Behälterinnenraum (23, 43, 53) des Behälters (20, 40, 50) aufweist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one container ( 20 . 40 . 50 ) at least one media inlet ( 26 . 46 ) and a media outlet ( 27 . 47 ) for supplying or discharging a medium into or out of the container interior ( 23 . 43 . 53 ) of the container ( 20 . 40 . 50 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Behälter (20, 40, 50) wenigstens eine Einrichtung (28) zum Einstellen eines bestimmten Drucks innerhalb des Behälterinnenraums (23, 43, 53) des Behälters (20, 40, 50) aufweist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one container ( 20 . 40 . 50 ) at least one facility ( 28 ) to set a certain pressure inside the container ( 23 . 43 . 53 ) of the container ( 20 . 40 . 50 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Behälter (20, 40, 50) wenigstens eine Einrichtung (48) zum Einstellen einer bestimmten Temperatur innerhalb des Behälterinnenraums (23, 43, 53) des Behälters (20, 40, 50) aufweist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one container ( 20 . 40 . 50 ) at least one facility ( 48 ) to set a certain temperature inside the container ( 23 . 43 . 53 ) of the container ( 20 . 40 . 50 ) having. Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial, mit einem Reaktor (60) und mit wenigstens einer Vorrichtung (10) zum Zuführen von Katalysatormaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Device for producing carbon nanomaterial, with a reactor ( 60 ) and with at least one device ( 10 ) for feeding catalyst material according to one of claims 1 to 10th Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor, insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysatormaterial zunächst in wenigstens einen Aufnahmebehälter eingebracht wird, dass das Katalysatormaterial anschließend über ein zum Stoffaustausch ausgebildetes Verbindungselement vom Aufnahmebehälter in einen Dosierbehälter transportiert wird und dass das Katalysatormaterial aus dem wenigstens einen Dosierbehälter in den Reaktor eingespeist wird.Process for feeding catalyst material in a reactor, in particular a reactor for producing Carbon nanomaterials, characterized in that a catalyst material is initially in at least one receptacle is introduced that the catalyst material is then over a Connecting element designed for mass transfer from the receptacle into a dosing is transported and that the catalyst material from the at least a dosing container is fed into the reactor. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Behälter zum Einwirken auf das Katalysatormaterial vorgesehen ist, der zwischen dem wenigstens einen Aufnahmebehälter und dem wenigstens einen Dosierbehälter vorgesehen ist, dass das Katalysatormaterial über ein zum Stoffaustausch ausgebildetes Verbindungselement vom Aufnahmebehälter zunächst in den Einwirkbehälter transportiert wird, dass in dem Einwirkbehälter in vorgegebener Weise auf das Katalysatormaterial eingewirkt wird und dass das Katalysatormaterial anschließend in den wenigstens einen Dosierbehälter transportiert wird.A method according to claim 12, characterized in that at least one other container for Acting on the catalyst material is provided between the at least one receptacle and the at least one dosing container is provided that the Catalyst material over a Connection element designed for mass transfer from the receptacle first in the exposure container that is transported in the exposure container in a predetermined manner is acted on the catalyst material and that the catalyst material subsequently is transported in the at least one dosing container. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einer Einrichtung nach Anspruch 11 durchgeführt wird.A method according to claim 12 or 13, characterized in that this using a device according to any one of claims 1 to 10 or a device according to claim 11 is performed. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterinnenräume zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet mit einem Medium geflutet und/oder gespült werden.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that that the container interior at least single container, in which catalyst material is flooded with a medium and / or rinsed become. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den Behälterinnenräumen zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, ein bestimmter Druck eingestellt wird.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that that at least in the container interior single container, in which there is catalyst material, a certain pressure is set. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den Behälterinnenräumen zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, eine bestimmte Temperatur eingestellt wird.Method according to one of claims 12 to 16, characterized in that that at least in the container interior single container, in which there is catalyst material, a certain temperature is set. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 17 zum Zuführen von Katalysatormaterial für die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterial in einen Reaktor.Use of a device according to one of claims 1 to 10 and / or a method according to any one of claims 12 to 17 for feeding Catalyst material for the production of carbon nanomaterial in a reactor.