DE20321574U1 - Device for feeding catalyst material into a reactor and device for producing carbon nanomaterial - Google Patents

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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.contraption for feeding of catalyst material in a reactor (60), in particular a reactor for producing carbon nanomaterials, having at least two containers (20, 50) used for mass transfer via a connecting element (24, 44) are interconnected, wherein at least one of container (20) is designed for receiving the catalyst material, wherein at least one of the containers (50) for metering the catalyst material into the reactor (60) is formed and wherein at least one metering container (50) a connecting element (54) for connection to the reactor (60) and for feeding of the catalyst material into the reactor (60), characterized that at least one other container (40) is provided for the processing of the catalyst material is formed, that the further container (40) between the receptacle (20) and the dosing tank (50) is arranged and that the further container (40) for mass transfer via a respective Connecting element (24, 44) with the receiving container (20) and the dosing container (50) connected is.

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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.The The present invention initially relates to a device for feeding Catalyst material in a reactor, in particular a reactor for Producing carbon nanomaterials. Furthermore, the concerns Invention a device for producing carbon 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.devices and method of feeding or Dosing materials, such as catalyst materials, in a reactor have been in the chemical industry for a long time known and widely used.

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 describes a method and apparatus for dosing small quantities of suspension from a storage zone into a mixing zone. A corresponding device has a valve arranged in a connecting line between a reservoir and a mixing valve with actuator.

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 process for feeding particulate material into a fluidized bed reactor is shown in U.S. Pat DE 697 07 494 T2 described. The aim of the process 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 supplied to the high-pressure system is first introduced into a pressure vessel. Subsequently, this pressure vessel is subjected to a pressure which is equal to or greater than the pressure of the high-pressure system. Thereafter, the pressurized material is introduced from the pressure vessel into the high pressure system.

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.In younger Time always has the technical field of carbon nanomaterials gained more importance. There are always new fields of application for the Carbon nanomaterials developed. But that results also always new challenges in the production of such carbon nanomaterials. In particular, carbon nanomaterials should be as possible economical and with as possible little time can be produced. It therefore exists Need for continuous manufacturing process. With the hitherto known from the prior art solutions, as 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 Namely, carbon nanomaterials are produced in usually such that a suitable catalyst material in a Reactor is introduced. There it serves as starting material on which the carbon nanomaterial, for example in the form of carbon nanofibers, arises.

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.Around one possible efficient manufacturing method for the carbon nanomaterials would be available It is therefore advantageous if these are continuously prepared in the reactor could become. This would but assume that also the catalyst material is the reactor fed continuously can be. In particular, the two above from the state of the Technology known solutions leave a continuous feed of catalyst material in the reactor not to.

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.outgoing Of the cited prior art, the present invention Therefore, the object of a device for supplying To provide catalyst material in a reactor, with the Catalyst material in a particularly simple manner, in particular continuously, fed to a reactor can be. Furthermore, a correspondingly improved device be provided for producing carbon nanomaterial.

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.The The object is achieved by a device with the features according to the independent protection claim 1 and a device for producing carbon nanomaterial with the features according to the independent protection claim 10. Other benefits, features, details, aspects and effects of Invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Such features and details apply in the Connection with the device according to the invention described are, of course also in connection with the device according to the invention, and in each case vice versa.

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.According to the first Aspect of the invention is a device for feeding Catalyst material in a reactor, in particular a reactor for producing carbon nanomaterials, provided with at least two containers, for the substance exchange a connecting element are connected to each other, wherein at least one of the containers is formed for receiving the catalyst material, wherein at least one of the containers for metering the catalyst material into the reactor and wherein at least one metering container is a connecting element for connection to the reactor and for feeding the catalyst material has in the reactor. The device is characterized that at least one other container is provided, which is designed for processing of the catalyst material is that the other container between the receptacle and the dosing tank is arranged and that the further container for mass transfer over each a connecting element connected to the receptacle and the dosing is.

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.By the device according to the invention It is possible in a particularly simple manner to supply catalyst material to a reactor. In particular, the device according to the invention allows a continuous supply of the catalyst material. How this can be done in detail, will be explained in the further course of the description.

Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die Zufuhr bestimmter Katalysatormaterialien in bestimmte Reaktoren beschränkt.Basically the invention does not affect the supply of certain catalyst materials limited to certain reactors.

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.One Basic aspect of the present invention is that a first Catalyst material in the device for feeding the material into a Reactor is introduced. When introduced into the device Catalyst material may be, for example, an already finished Act catalyst material. Likewise, it is conceivable that in the Device first a catalyst starting material is introduced, which subsequently is processed or completed in the device. All these different states of the catalyst material in the further course of the description, 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 will be some non-exclusive examples of catalyst materials described certain reactors for the production of certain Materials supplied become. However, it is understood 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.Advantageous can over the inventive device Catalyst materials are fed to a reactor for the production 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 with appropriate design, for example in context used with the storage of gas, in particular of hydrogen become. Naturally are also other fields 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.As well For example, the invention is not limited to the preparation of certain types of carbon nanomaterials. For example can the produced carbon nanomaterials in the form of nanofibers (nanofibres) and / or nanotubes (nanotubes) and / or nanoscale (nanoshells) be formed.

Vorteilhaft können die hergestellten Kohlenstoff-Nanomaterialien eine gerichtete Struktur aufweisen.Advantageous can the produced carbon nanomaterials have a directed structure exhibit.

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 preferred embodiment, the nanomaterials are formed helically. This helical Structure may be exemplified in the form of a "spiral staircase". The helical nanostructures can advantageous as helical carbon nanofibers be formed, thus the first an outer in the longitudinal direction running structure in the form of the helix and additionally one have inner structure. This inner structure, in the exemplary Example of the "spiral staircase" which would form the individual "steps" includes individual graphite planes. Such a structure has because of their many Edges (edges) have significant advantages. Another advantageous type the nanostructures is tube-shaped, 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 about 10 nm. The inner structure exhibits, if it concerns carbon nanofibres acts on graphite planes that are arranged like a fishbone. The can Graphite levels partly over the inner cavity bridge-like with the opposite side be connected.

Vorteilhaft kann die Produktion von Kohlenstoff-Nanomaterialien in dem Reaktor nach dem CVD-Verfahren (chemical vapor deposition) im kontinuierlichen Betrieb erfolgen.Advantageous may be the production of carbon nanomaterials in the reactor after the CVD process (chemical vapor deposition) in continuous Operation done.

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 of catalyst material in the reactor at least two containers. One of these containers is designed to receive the catalyst material. This type of container is referred to in the further course of the description as a receptacle. In the receptacle it is a kind of refill, over the ever 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.Farther can at least one container provided for metering the catalyst material into the reactor be. This container, in the further course of the description also referred to as dosing The task is to convert the catalyst material into its actual one Use to feed into the reactor. When the dosing is It is therefore a kind of dosing in which the catalyst material is stored before its actual use.

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 and the at least one metering container are connected to each other via a suitable connecting element, via which a mass transfer from the receptacle into the metering container is possible. Likewise, the metering container via a corresponding connecting element, via which a mass transfer is possible, connectable to the reactor. About the corresponding connecting elements, the catalyst material from the receptacle initially in then enter the dosing tank and then 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.there the invention is not limited to certain embodiments of the Limited connection elements. For example, you can these fasteners in the form of connecting lines or be formed.

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 embodiment of the device for feeding the Catalyst material has the advantage that the catalyst material continuously can be introduced into the reactor. So can continuously catalyst material be filled in the receptacle. In the for the operation permissible speed The catalyst material may then be inside the device in the dosing tank introduced and from this in each case in the required amount in be fed to 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 In particular, the device according to the invention described above has then benefits when the catalyst material within the device still needs to be processed. This will be discussed later Description closer explained. Likewise, the device according to the invention is particularly advantageous for the Supply of such catalyst materials in a reactor, the Production 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). Such a catalyst material is stored for safety reasons in oxidized form (Fe 2 O 3 ) but must be prepared before feeding into the reactor, in the case mentioned reduced. In this recycled 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 Help the device of the invention is it now also possible continuously feeding such catalyst materials to a reactor. To For this purpose, it can be provided, for example, that the metal oxide, that can be safely handled, first in the receptacle of Device filled becomes. Within the device then the metal oxide in a Processed that finally in the dosing tank as pure metal is present. In this form it can be subsequently in be fed to the reactor.

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.According to the invention is still provided that at least one further container is provided to the Acting on the catalyst material is formed. In this container then the catalyst material can be processed in the desired manner. This additional container, in the further course of the description also referred to as Einwirkbehälter is, is advantageously arranged between the receptacle and the dosing and for mass transfer in each case a connecting element with the receptacle and the dosing tank 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 it is the catalyst material is a metal which is present in the initial state as a metal oxide, the Metal oxide initially reduced before feeding into the reactor become. In such a case, the exposure container is advantageously designed as a reducing. In 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 embodiment of the device, it is sufficient if these two containers has, namely a receptacle and a dosing tank. If the catalyst material still processed within the device or should be processed, it is advantageous if the device has yet another container, namely an exposure container, the between the receptacle and the dosing tank is arranged. Likewise, it is conceivable that the preparation of the Catalyst material not in a separate container, but in the receiving and / or dosing takes place. In this case, the containers are in a similar manner 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. 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.Of course it is the invention is not limited to a certain number of containers or limited to a particular arrangement pattern of containers. The appropriate number and sequence of the individual container types results rather from the respective field of application for the device. For example It is conceivable that in each case more than one copy of each container type or provided by individual container types. ever For example, it can be advantageous after speed of the process be when more than one receptacle is provided. Likewise it is desirable to maintain a continuous operation of the reactor be when more than one dosing is provided. Such solution is particularly suitable when the preparation of the catalyst material takes a relatively long time, so for continuous operation a big enough Amount of catalyst material must be stored. As well may be desirable be to provide more than one Einwirkbehälter, especially if for the preparation of 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.Advantageous can at least one of the containers as a pressure vessel be educated. The use of such pressure vessel is particularly then advantageous if the catalyst material explosive or combustible is. For example, when iron as a catalyst material for the production of carbon nanomaterials is useful the use - like already explained above - of pressure vessels for each container to 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 Further embodiment can in at least individual fasteners at least one closure element may be provided. Here is the invention not to certain embodiments of the closure elements limited. The closure element is advantageously a type Lock, over the individual connecting elements or the compounds between the individual containers open or can be closed. The closure element has the task that it is open Condition allows a mass transfer between the individual containers. If the closure element is closed, is a mass transfer between the individual containers not possible, so that targeted reactions can take place in individual containers, for example that these reactions also spread to other containers. In the closure element can it is advantageous to a suitably trained valve or act like that.

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 may be a supply device for supplying catalyst material from the dosing tank be provided in the reactor. Such a feeder can For example, act as a kind of dosing over which the catalyst material in the desired Quantity and / or desired Timing can be introduced into the reactor. It can, for example be provided that the finished catalyst material in the Intermediate dosing container will and that over the supply device correspondingly portioned amounts of catalyst material be introduced into the reactor in a suitable manner. It is the invention is not limited to certain embodiments of the supply device limited. For example, the feeder can be a kind of transport screw or the like which transports the material from the dosing into the reactor becomes. Advantageously, the feed device should be designed in this way be that it can also serve as a closure element. To this Way you can also within the dosing tank still certain reactions are carried out without these spread over the reactor can or the other way around. The feeder can, for example, within of the connecting element between metering and reactor arranged be. However, it is also conceivable that the supply component of the reactor or a separate one Component is, and that the dosing tank via a connecting element connected to this supply 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 Another embodiment may be provided that the container for Receiving the catalyst material with a filling device connected is. This may be, for example, a kind of hopper is about the catalyst material in a particularly simple manner in the receptacle can be introduced. Advantageously, it is again provided that between filling device and receptacles at least one closure device is provided via which the receptacle across from the filling device can be completed. That's the way it is for example also possible, that inside the receptacle certain reactions occur without this on the filling device or other container types can.

Nachfolgend werden einige nicht ausschließliche Beispiele dafür beschrieben, wie innerhalb eines Behälters auf das darin befindliche Katalysatormaterial eingewirkt werden kann.following some are not exclusive Examples of this described as within a container on the therein Catalyst material can be acted upon.

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 a media outlet for supplying or discharging a Having medium in or out of the container interior of the container. In this way it is possible that in a container Catalyst material exposed to a certain medium which causes certain reactions. If Closed in the fasteners closure elements closed are, the receptacle acts as a self-contained reactor element, so that the reactions only within this container run off and can not 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 for rinsing into the container interior, in which the catalyst material is placed and after completion the rinsing process is removed from this again. If on the in the container, for example in the container, located catalyst material to be acted, for example This can be reduced by using the media inlet, for example a reducing gas in the form of a mixture of hydrogen and / or Helium and / or nitrogen or the like can be initiated. An advantageous hydrogen-nitrogen mixture is 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 containers can also be flooded with different media. This can for example be provided that various media inlets and media outlets are provided for different media. It is also conceivable that in each case only a single media inlet or media outlet is provided, which is then connectable to different media sources, so that in each case the required for the corresponding process step medium can be introduced into the container.

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.Advantageous can at least one container at least one device for setting a specific pressure inside the container interior of the container exhibit. about such a facility it is possible one for a certain reaction step required pressure, for example a certain negative pressure or a vacuum, inside the container interior adjust. The invention is not limited to the setting Limited pressures. For example It may be advantageous to the pressure in the container interior to a certain Lower value. Likewise, it may be advantageous in certain cases, the To increase pressure to a certain value. The device is preferably designed such that over this a variable pressure - beneficial 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 Another embodiment, it is also conceivable that at least one container at least one device for setting a specific temperature inside the container interior having. In this way, the container interior and thus the Catalyst material therein to those required for certain reactions Temperature be brought. The invention is not on the setting limited to certain temperatures. For example, it may be advantageous, the temperature in the container interior to lower to a certain value (cooling effect). Likewise it can in certain cases be advantageous to increase the temperature to a certain value (heating effect). The Device is preferably designed such that on this a variable temperature - preferably infinitely - set 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 The invention is not limited to specific embodiments of these Facility limited. So it is conceivable, for example, that the device as an electric Heating element is formed. Likewise, it is conceivable that the device 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.In the container (s) can Preferably, suitable sensor elements may be provided which have a allow accurate acquisition and adjustment of individual process parameter values. Depending on requirements, for example, it may be sensor elements for detecting the pressure and / or the temperature and / or the gas composition or the like.

Vorteilhaft sind die Sensorelemente mit wenigstens einer Steuereinrichtung verbunden, über die wiederum die vorstehend beschriebenen Einrichtungen gesteuert werden.Advantageous the sensor elements are 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.following is an example of an advantageous embodiment of a device for feeding of catalyst material in a reactor. This device advantageously has three containers on, with each of the three containers by an evacuable (and with inert gas fillable) lock (closure element) from the next container is disconnected. At the first container it is a receptacle (refill), the advantage of a certain pressure is adjustable and then filled with inert gas can. At a next container it is advantageous to a Einwirkbehälter (reduction vessel), the by means of a lock (closure element) preferably on a certain pressure adjustable and with inert gas fillable with the receptacle as well a further provided metering container is connected. By doing Einwirkbehälter takes place the reduction of the catalyst material. It is for example possible, Inert gas, hydrogen but also other types of gas - the next already explained above were - in the container fill. At the third container it is the dosing container (Dosiergefäß), the 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 tank with a feeder (doser) connected via which the catalyst material be introduced into the reactor (for example, a reaction tube) can. In the dosing tank the reduced catalyst material is advantageously 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 In particular, it is possible to oxidize the device according to the invention as described above Admitting catalyst material from the outside, to process this in a corresponding manner (for example reduce) and then Add to the actual reaction process, without being the continuous Manufacturing process within the reactor (for example, the manufacturing process for the production of carbon nanomaterial) are interrupted 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 vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.According to a further aspect of the invention, a device for producing carbon nanomaterial is described which comprises a reactor and at least one device according to the invention for supplying catalyst material as described above. By means of such a device, it is possible in a particularly simple manner to produce carbon nanomaterials continuously, so that in particular a kontinuierli supply of catalyst material is guaranteed. With regard to the advantages, effects and mode of operation of the device according to the invention, reference is made in full to the above statements on the device according to the invention and reference is hereby made.

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.Farther is a method for supplying Catalyst material in a reactor, in particular a reactor for producing carbon nanomaterials described characterized in that a catalyst material is initially in at least one receptacle is introduced, that the catalyst material then via a formed for mass transfer connecting element from the receptacle in a dosing tank is transported and that the catalyst material from the at least a dosing tank 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.Advantageous it can be provided that at least one further container for Acting on the catalyst material is provided, which between the at least one receptacle and the at least one metering container is provided that the Catalyst material over a trained for mass transfer connecting element from the receptacle initially in transported the exposure container that will be in the exposure container acted in a predetermined manner on the catalyst material and that the catalyst material subsequently in the at least one dosing is transported.

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.Advantageous For example, the process may be carried out using one as described above Device according to the invention or a device according to the invention as described above carried out so in that regard to avoid repetition on the corresponding versions Reference is made and incorporated herein by reference.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Behälterinnenräume zumindest einzelner Behälter, in denen sich Katalysatormaterial befindet, mit einem Medium geflutet und/oder gespült werden.Preferably can be provided that the container interior spaces at least individual containers, in the catalyst material is 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 Another embodiment may be provided that in the container interior at least one 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.As well it is conceivable that in the container interior spaces at least single container, in which catalyst material, set a certain temperature becomes.

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.Especially Advantageously, a device according to the invention as described above and / or a method for feeding, as described above Catalyst material for the production of carbon nanomaterial are fed into a reactor.

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 an apparatus for supplying catalyst material in 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 embodiment, the reactor 60 used to make carbon nanomaterials. For this it is necessary that the reactor 60 a suitable catalyst material is supplied to which the carbon nanomaterials are 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 may advantageously be a metal, for example iron (Fe). However, for safety reasons, such a catalyst material is stored in oxidized form, in the case of iron for example in the form of Fe 2 O 3 , but must be in the reactor before it 60 be reduced as the reaction progresses. In the reduced form, however, the catalyst material is very explosive, so that a supply of the catalyst material into the reactor 60 not readily 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 is according to 1 a corresponding device 10 for supplying catalyst material, through which not only the supply of catalyst material is easily possible. Likewise, the catalyst material by means of the device 10 be supplied 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, wherein a container 20 as a receptacle, a container 40 as a container and a container 50 acts as a dosing.

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 is via 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 connection line 12 a closure element 13 provided over which the connection between filling device 11 and containers 20 can be opened or closed as desired. In the closure element 13 it is advantageous to a suitable Schleu senelement. The container 20 also has a container outlet 22 , in turn, with a connecting element 24 is connected in the form of a connecting line. About the connecting element 24 in which there is a suitable closure element 25 can be located is the container 20 with the following container 40 connected. The closure element may again 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 points 20 another medium inlet 26 and a medium outlet 27 on. Above this, the container interior 23 be flooded with a suitable medium. The appropriate medium is via the medium inlet 26 in 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 device 28 connected to set a certain pressure on the inside of the container 23 a suitable pressure can be set, for example a negative pressure or a vacuum. For this purpose, the device 28 a corresponding pump 29 on that over a line 30 with the container interior 23 connected is. Likewise - depending on your needs - on the device 28 also an overpressure can be adjusted.

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 closes the other container 40 which, in the present example, is an injection container. That means that in the exposure container 40 acted 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 in the form of a metal oxide in the receptacle 20 introduced so that it must be reduced before its actual use. This happens in the container 40 , which thus assumes the function of a Reduzierbehälters. The container 40 is via 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 connected. In the connecting element 44 again is 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 adjoining container 50 , in the present example a dosing, connected.

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 charged or flooded with a suitable medium. Finally, in the container 40 another device 48 provided for setting a certain temperature, by means of which the container interior 43 or in the container 40 Catalyst material brought to carry out the reactions 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.Following the exposure container 40 is finally the dosing tank 50 provided in which the reduced catalyst material before the actual use in the reactor 60 is temporarily stored. This is the dosing 50 via a container inlet 51 first with the connecting element 44 below about this with the container 40 connected. Furthermore, the container has 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 connecting element 54 and the container outlet 52 it will be in the container interior 53 Catalyst material located in the reactor 60 fed.

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.This is a suitable feeder 55 provided, which may be, for example, a screw conveyor or the like. Depending on the application, the dosing can be connected to a suitable Evakuiereinrichtung (not shown) or with certain medium inlets and Mediumauslässen (also not shown).

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Zuführen von Katalysatormaterial beschrieben.The functioning of the device according to the invention will now be described below 10 for feeding 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), first a metal oxide (Fe 2 O 3 ) via the filling device 11 in the receptacle 20 filled. By a corresponding position of the closure elements 13 and 25 the receptacle is then closed. The container interior 23 is about the device 28 brought to the required pressure. Subsequently, the container interior 23 via the media inlet 26 or the media outlet 27 be flooded with an inert gas. The pressure adjustment and / or flooding step can be performed or repeated one or more times as needed. The purpose of this approach is to remove oxygen or other substance 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 completion of these steps, the closure element 25 opened, so the cataly satormaterial in the container 40 can occur. In the container 40 the catalyst material is subsequently reduced. This is done, for example, in that the container interior 43 via the medium inlet 46 or the medium outlet 47 is flooded with a suitable reducing gas or flows through such a reducing gas. Suitable examples of reducing gases are mixtures of hydrogen and / or helium and / or nitrogen. However, the invention is not limited to the mentioned types of gas.

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.For the reaction to proceed properly, it is necessary that the container interior 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 over the device 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 can be provided that the container interior 43 is still flooded with an inert gas. In this way it is achieved that also 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 container 40 this is what happens in the reactor 60 required catalyst material, in the present example, for example, pure iron (Fe). After completion of the reactions in the reaction vessel 40 becomes the closure element 45 opened so that the catalyst material in the dosing 50 can occur. Depending on the application, it may be provided that the container interior 53 of the dosing tank 50 or the catalyst material therein is finally rinsed once again with inert gas. Mainly serves the dosing 50 but as a buffer for the in the container 40 generated catalyst material. Furthermore, it offers the possibility to store the catalyst material under an inert atmosphere, so that in the dosing 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.About the feeder 55 , which is, for example, a feed screw or the like, the catalyst material in a particularly simple manner, the reactor 60 be supplied. Here is the feeder 55 designed in particular in such a way that a gas-tight addition of the catalyst material in the reactor 60 is possible without the reaction gas from the reactor 60 over the connecting element 54 in the dosing tank 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 Subsequently, the carbon nanomaterial, for example in the form of carbon nanofibers or the like can be produced.

1010
Vorrichtung zum Zuführen von Katalysatormaterial in ein Reaktorcontraption for feeding 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 specific pressure
2929
Pumpepump
3030
Leitungmanagement
4040
Behälter (Einwirkbehälter)Container (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 specific temperature
5050
Behälter (Dosierbehälter)Container (dosing container)
5151
Behältereinlasscontainer inlet
5252
Behälterauslasscontainer outlet
5353
BehälterinnenraumContainer interior
5454
Verbindungselementconnecting element
5555
Zufuhreinrichtungfeeder
6060
Reaktorreactor

Claims (10)

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.Device for feeding catalyst material into a reactor ( 60 ), in particular a reactor for producing carbon nanomaterials, with at least two containers ( 20 . 50 ) used for mass transfer via a connecting element ( 24 . 44 ), at least one of the containers ( 20 ) is formed for receiving the catalyst material, wherein at least one of the containers ( 50 ) for metering the catalyst material into the reactor ( 60 ) and wherein at least one metering container ( 50 ) a connecting element ( 54 ) for connection to the reactor ( 60 ) and for feeding the catalyst material into the reactor ( 60 ), characterized in that at least one further container ( 40 ) is provided, which is designed for processing of the catalyst material, that the further container ( 40 ) between the receptacle ( 20 ) and the dosing container ( 50 ) is arranged and that the further Container ( 40 ) for mass transfer via a respective connecting element ( 24 . 44 ) with the receptacle ( 20 ) and the dosing container ( 50 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, weitere Behälter (40) als Reduzierbehälter ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one, further container ( 40 ) is designed as Reduzierbehälter. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Behälter (20, 40, 50) als Druckbehälter ausgebildet ist.Device according to claim 1 or 2, 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 3, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einzelnen Verbindungselementen (24, 44) wenigstens ein Verschlußelement (25, 45) vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 3, 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 4, 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 4, characterized in that a supply device ( 55 ) for feeding catalyst material from the dosing container ( 50 ) in the reactor ( 60 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20) zum Aufnehmen des Katalysatormaterials mit einer Einfülleinrichtung (11) verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 5, 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 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.Device according to one of claims 1 to 6, 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 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.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one container ( 20 . 40 . 50 ) at least one device ( 28 ) for setting a certain pressure within 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 (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 8, characterized in that at least one container ( 20 . 40 . 50 ) at least one device ( 48 ) for setting a certain temperature within the container interior ( 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 9.Device for producing carbon nanomaterial, comprising a reactor ( 60 ) and with at least one device ( 10 ) for supplying catalyst material according to any one of claims 1 to 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008037787A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-25 Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH Lock for free-flowing bulk materials such as powders, granules, flakes or re-granulate, comprises three sleeve valves and two lock chambers, which are arranged perpendicularly in bulk-material stream
DE102014205102A1 (en) * 2014-03-19 2015-09-24 Ostfalia Hochschule Für Angewandte Wissenschaften - Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel System for sluicing, dosing and injection molding of material

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008037787A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-25 Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH Lock for free-flowing bulk materials such as powders, granules, flakes or re-granulate, comprises three sleeve valves and two lock chambers, which are arranged perpendicularly in bulk-material stream
DE102008037787B4 (en) * 2008-08-14 2011-06-01 Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH Sluice for pourable bulk materials
DE102014205102A1 (en) * 2014-03-19 2015-09-24 Ostfalia Hochschule Für Angewandte Wissenschaften - Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel System for sluicing, dosing and injection molding of material

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