DE20321574U1

DE20321574U1 - Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor sowie Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial

Info

Publication number: DE20321574U1
Application number: DE20321574U
Authority: DE
Original assignee: Futurecarbon GmbH
Current assignee: Futurecarbon GmbH
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2013-03-29

Abstract

Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor (60), insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien, mit wenigstens zwei Behältern (20, 50), die zum Stoffaustausch über ein Verbindungselement (24, 44) miteinander verbunden sind, wobei wenigstens einer der Behälter (20) zum Aufnehmen des Katalysatormaterials ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Behälter (50) zum Zudosieren des Katalysatormaterials in den Reaktor (60) ausgebildet ist und wobei wenigstens ein Dosierbehälter (50) ein Verbindungselement (54) zur Verbindung mit dem Reaktor (60) und zum Zuführen des Katalysatormaterials in den Reaktor (60) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Behälter (40) vorgesehen ist, der zum Aufbereiten des Katalysatormaterials ausgebildet ist, dass der weitere Behälter (40) zwischen dem Aufnahmebehälter (20) und dem Dosierbehälter (50) angeordnet ist und dass der weitere Behälter (40) zum Stoffaustausch über jeweils ein Verbindungselement (24, 44) mit dem Aufnahmebehälter (20) und dem Dosierbehälter (50) verbunden ist.

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 eine Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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. Weiterhin soll eine entsprechend verbesserte Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial bereitgestellt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 1 sowie eine Einrichtung zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterial mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 10. 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 der erfindungsgemäßen Einrichtung, und jeweils umgekehrt.
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, mit wenigstens zwei Behältern, die zum Stoffaustausch über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei wenigstens einer der Behälter zum Aufnehmen des Katalysatormaterials ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Behälter zum Zudosieren des Katalysatormaterials in den Reaktor ausgebildet ist und wobei wenigstens ein Dosierbehälter ein Verbindungselement zur Verbindung mit dem Reaktor und zum Zuführen des Katalysatormaterials in den Reaktor aufweist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Behälter vorgesehen ist, der zum Aufbereiten des Katalysatormaterials ausgebildet ist, dass der weitere Behälter zwischen dem Aufnahmebehälter und dem Dosierbehälter angeordnet ist und dass der weitere Behälter zum Stoffaustausch über jeweils ein Verbindungselement mit dem Aufnahmebehälter und dem Dosierbehälter verbunden ist.
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.
Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die Zufuhr bestimmter Katalysatormaterialien in bestimmte Reaktoren beschränkt.
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.
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.
Vorteilhaft können über die erfindungsgemäße Vorrichtung Katalysatormaterialien einem Reaktor zugeführt werden, die zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterialien dienen.
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.
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.
Vorteilhaft können die hergestellten Kohlenstoff-Nanomaterialien eine gerichtete Struktur aufweisen.
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.
Vorteilhaft kann die Produktion von Kohlenstoff-Nanomaterialien in dem Reaktor nach dem CVD-Verfahren (chemical vapor deposition) im kontinuierlichen Betrieb erfolgen.
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.
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.
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.
Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsvarianten der Verbindungselemente beschränkt. Beispielsweise können diese Verbindungselemente in Form von Verbindungsleitungen oder dergleichen ausgebildet sein.
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.
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.
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.
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.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, 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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
Nachfolgend werden einige nicht ausschließliche Beispiele dafür beschrieben, wie innerhalb eines Behälters auf das darin befindliche Katalysatormaterial eingewirkt werden kann.
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.
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".
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.
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.
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.
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.
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.
Vorteilhaft sind die Sensorelemente mit wenigstens einer Steuereinrichtung verbunden, über die wiederum die vorstehend beschriebenen Einrichtungen gesteuert werden.
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.
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.
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 vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor, insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien beschrieben, das 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.
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.
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.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Behälterinnenräume zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, mit einem Medium geflutet und/oder gespült werden.
In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in den Behälterinnenräumen zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, ein bestimmter Druck eingestellt wird.
Ebenso ist es denkbar, dass in den Behälterinnenräumen zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial, eine bestimmte Temperatur eingestellt wird.
Besonders vorteilhaft kann eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren zum Zuführen von Katalysatormaterial für die Herstellung von Kohlenstoff-Nanomaterial in einen Reaktor zugeführt werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Zuführen von Katalysatormaterial beschrieben.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
In dem Reaktor 60 können anschließend die Kohlenstoff-Nanomaterial, beispielsweise in Form von Kohlenstoff-Nanofasern oder dergleichen hergestellt werden.

10: Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in ein Reaktor
11: Einfülleinrichtung
12: Verbindungselement
13: Verschlusselement
20: Behälter (Aufnahmebehälter)
21: Behältereinlass
22: Behälterauslass
23: Behälterinnenraum
24: Verbindungselement
25: Verschlusselement
26: Mediumeinlass
27: Mediumauslass
28: Einrichtung zum Einstellen eines bestimmten Drucks
29: Pumpe
30: Leitung
40: Behälter (Einwirkbehälter)
41: Behältereinlass
42: Behälterauslass
43: Behälterinnenraum
44: Verbindungselement
45: Verschlusselement
46: Mediumeinlass
47: Mediumauslass
48: Einrichtung zum Einstellen einer bestimmten Temperatur
50: Behälter (Dosierbehälter)
51: Behältereinlass
52: Behälterauslass
53: Behälterinnenraum
54: Verbindungselement
55: Zufuhreinrichtung
60: Reaktor

Claims

Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in einen Reaktor (60), insbesondere einen Reaktor zum Herstellen von Kohlenstoff-Nanomaterialien, mit wenigstens zwei Behältern (20, 50), die zum Stoffaustausch über ein Verbindungselement (24, 44) miteinander verbunden sind, wobei wenigstens einer der Behälter (20) zum Aufnehmen des Katalysatormaterials ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Behälter (50) zum Zudosieren des Katalysatormaterials in den Reaktor (60) ausgebildet ist und wobei wenigstens ein Dosierbehälter (50) ein Verbindungselement (54) zur Verbindung mit dem Reaktor (60) und zum Zuführen des Katalysatormaterials in den Reaktor (60) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Behälter (40) vorgesehen ist, der zum Aufbereiten des Katalysatormaterials ausgebildet ist, dass der weitere Behälter (40) zwischen dem Aufnahmebehälter (20) und dem Dosierbehälter (50) angeordnet ist und dass der weitere Behälter (40) zum Stoffaustausch über jeweils ein Verbindungselement (24, 44) mit dem Aufnahmebehälter (20) und dem Dosierbehälter (50) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, weitere Behälter (40) als Reduzierbehälter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Behälter (20, 40, 50) als Druckbehälter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einzelnen Verbindungselementen (24, 44) wenigstens ein Verschlußelement (25, 45) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zufuhreinrichtung (55) zum Zuführen von Katalysatormaterial aus dem Dosierbehälter (50) in den Reaktor (60) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20) zum Aufnehmen des Katalysatormaterials mit einer Einfülleinrichtung (11) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 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.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 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.
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 9.