Die Erfindung betrifft eine Druckverlust-

Erzeugungseinrichtung mit einem über einen Prozessgasein laufeinlass, einen Prozessgaseinlaufauslass, eine Prozessga seinlauf-Längsmittelachse und eine Prozessgaseinlauf- Querschnittsfläche verfügenden Prozessgasleinlauf, mit einem eine Prozessgasverteiler-Längsmittelachse, eine Prozessgas verteiler-Querschnittsfläche, einen auf einer ersten Stirn fläche angeordneten Prozessgasverteilereinlass und einen auf einer zweiten Stirnfläche angeordneten Prozessgasverteiler- auslass aufweisenden Prozessgasverteiler, und mit einem einen Prozessgasauslaufeinlass , einen Prozessgasauslaufauslass, ei ne Prozessgasauslauf-Längsmittelachse und eine Prozessgasaus lauf-Querschnittsfläche umfassenden Prozessgasauslauf, wobei der Prozessgaseinlauf mit der ersten Stirnfläche des Prozess- gasverteilers und die zweite Stirnfläche des Prozessgasver teilers mit dem Prozessgasauslauf so verbunden sind, dass sich ein durchgängiger Strömungsweg ausbildet.

Alle Bauteile, wie Ventile, Schieber oder dergleichen, die in bspw. von einem Prozessgas durchströmten Rohleitungen ange- ordnet sind, bewirken einen Druckverlust. Diese Bauteile ge hören somit seit langem zum Stand der Technik. Nachteilig an diesen Bauteilen ist, dass diese sich nicht an auftretende Druckschwankungen einer schwingenden Prozessgas strömung anpassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Druckverlust- Erzeugungseinrichtung bereitzustellen, wobei sich der in der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung erzeugte Druckverlust an im Prozessgas auftretende Druckschwankungen einer schwingen den Prozessgasströmung anpasst.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckverlust- Erzeugungseinrichtung vorgenannter Art dadurch gelöst, dass, Prozessgaseinlauf und Prozessgasauslauf derart relativ zuei nander angeordnet sind, dass die Prozessgaseinlauf- Längsmittelachse und die Prozessgasauslauf-Längsmittelachse zueinander versetzt angeordnet sind. Der Druckverlust der Prozessgasströmung wird in der Druckverlust-

Erzeugungseinrichtung insbesondere durch eine Reduzierung der Strömungsquerschnitte von Prozessgaseinlauf und Prozessgas auslauf sowie durch eine Umlenkung der Prozessgasströmung im Prozessgasverteiler erzielt. Weitere Möglichkeiten den not- wendigen Druckverlust zu erreichen sind Änderungen in der Ge ometrie von Prozessgaseinlauf, -Verteiler und -auslauf bzw. eine Verlängerung der Längsausdehnung der vorgenannten Bau teile. Der Vorteil der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung ist, dass sich der in der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung erzeugte Druckverlust an auftretende Druckschwankungen, bspw. einer Resonanzdruckamplitude, einer schwingenden Prozessgas- Strömung anpasst.

Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung sind die Prozessgasein- lauf-Längsmittelachse, die Prozessgasauslauf-Längsmittelachse und die Prozessgasverteiler-Längsmittelachse in einer normal zur Referenzebene stehenden gemeinsamen Referenzebene ange ordnet. Hierdurch wird in einer sehr einfachen Art und Weise sichergestellt, dass die durch die Druckverlust- Erzeugereinrichtung strömende Prozessgasströmung eine Umlen- kung in der druckverlust-Erzeugungseinrichtung erfährt.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Weiterbildung der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung liegt in einer Gebrauchs stellung der Druckverlust-Erzeugereinrichtung die Prozessga seinlauf-Längsmittelachse auf einem höheren Höhenniveau als die Prozessgasauslauf-Längsmittelachse.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung sind die Prozessgasein lauf-Querschnittsfläche und die Prozessgasauslauf- Querschnittsfläche auf einander entgegengesetzten Seiten ei- ner die Prozessgasverteiler-Längsmittelachse enthaltenden Re ferenzebene angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass die durch die Druckverlust-Erzeugereinrichtung strömende Pro zessgasströmung eine Umlenkung in der druckverlust- Erzeugungseinrichtung erfährt. Bei einer bevorzugten Druckverlust-Erzeugungseinrichtung ist ein auf die erste oder zweite Stirnfläche des Prozessgasver teilers projizierter Abstand zwischen der Prozessgaseinlauf- Längsmittelachse und der Prozessgasauslauf-Längsmittelachse größer oder gleich der Summe von Prozessgaseinlaufradius und Prozessgasauslaufradius . Hierdurch wird gewährleistet, dass in der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung eine Umlenkung des Prozessgases erfolgt.

Gemäß einer zusätzlichen vorteilhaften Fortbildung der Druck verlust-Erzeugungseinrichtung ist die Prozessgaseinlauf- Querschnittsfläche größer oder gleich der Prozessgasauslauf- Querschnittsfläche. Hierdurch erfährt die Prozessgasströmung beim Übergang von Prozessgaseinlauf zu Prozessgasverteiler eine erste Umlenkung und eine Reduzierung der Prozessgasge schwindigkeit und anschließend beim Übergang von Prozessgas- Verteiler zu Prozessgasauslauf eine zweite Umlenkung und eine Erhöhung der Prozessgasgeschwindigkeit.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Druckver lust-Erzeugungseinrichtung sind die Prozessgaseinlauf- Querschnittsfläche und die Prozessgasauslauf- Querschnittsfläche kreisförmig ausgebildet. Hierdurch besteht die Möglichkeit die Druckverlust-Erzeugereinrichtung einfach durch die Verwendung von eine unterschiedliche Querschnitts fläche aufweisenden, zylinderförmigen Rohrstücken herzustel len. Bei der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung sind entsprechend einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung eine Prozess gaseinlaufauslassfläche und eine Prozessgasverteilereinlass fläche gleich groß und deckungsgleich ausgebildet und/oder eine Prozessgasverteilerauslassfläche und eine Prozessgasaus- laufeinlassfläche und gleich groß und deckungsgleich ausge bildet. Hierdurch staut sich in den Übergangsbereichen zwi schen Prozessgaseinlauf und Prozessgasverteiler bzw. zwischen Prozessgasverteiler und Prozessgasauslauf kein Prozessgas an, sodass die Prozessgasströmung nur den notwendigen Druckver- lust erfährt.

Die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass zwischen Prozessgaseinlauf und Pro zessgasverteiler ein Diffusor angeordnet ist und/oder dass zwischen Prozessgasverteiler und Prozessgasauslauf eine Düse angeordnet ist. Bevorzugt erweitert sich der Diffusor in Strömungsrichtung des Prozessgases kontinuierlich und/oder die Düse verjüngt sich in Strömungsrichtung des Prozessgases kontinuierlich. Weiter bevorzugt weisen Diffusor und Düse in ihrer entsprechenden Längsmittelachse eine unterschiedliche Länge auf. Durch die Aufnahme eines Diffusors zwischen Pro- zessgaseinlauf und Prozessgasverteiler bzw. einer Düse zwi schen Prozessgasverteiler und Prozessgasauslauf wird die ki netische Energie der Prozessgasströmung in Druckenergie umge wandelt oder umgekehrt, wobei eine derartige Umwandlung be vorzugt durch eine kontinuierliche Erweiterung des Strömungs- querschnitts erfolgt. Diese kann geometrisch auf verschiedene Weisen realisiert werden, bspw. durch einen konisch oder trompetenhalsförmig ausgebildeten Diffusor oder eine konisch oder trompetenhalsförmig ausgebildete Düse.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung einer be- vorzugten Druckverlust-Erzeugungseinrichtung ist die Druck verlust-Erzeugungseinrichtung, insbesondere der Prozessgas verteiler, als Hohlraum ausgebildet. Die Druckverlust- Erzeugungseinrichtung ist somit innen hohl ausgebildet, d. h. diese ist leer und es ist bspw. kein Filterelement oder ähn- liches darin angeordnet.

Die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung wird besonders bevor zugt in einem Reaktorsystem zur Herstellung und/oder Behand lung von Partikeln in einem schwingenden, bevorzugt heißen Prozessgasstrom, insbesondere einem Pulsationsreaktor, ver- wendet. Vorteil daran ist, dass die Druckverlust-

Erzeugungseinrichtung das schwingfähige bzw. im Betriebszu stand schwingende System geometrisch begrenzt. Je begrenzter das System, desto effektiver ist eine Erzeugung und Ausbrei tung einer ResonanzSchwingung in dem System. Der Druckverlust in der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung stellt sich dadurch ein, dass die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung als Teil des Reaktorsystems durch die Anregung des als akustischen Resona- tors ausgebildeten Reaktorsystems ebenfalls eine Anregung er fährt, sodass im Betriebszustand die Druckverlust- Erzeugereinrichtung in dem schwingenden System effektiv eine Erzeugung und eine Ausbreitung der ResonanzSchwingung über das System hinaus verhindert.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich nung näher erläutert dieser zeigen

Figur 1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungs form einer bevorzugten Druckverlust- ErZeugungseinrichtung,

Figur 2 eine Draufsicht auf die normal zur Prozessgasein lauf-Längsmittelachse ausgerichtete Referenzebene D der ersten Ausführungsform der bevorzugten Druck verlust-Erzeugungseinrichtung, Figur 3 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungs form einer bevorzugten Druckverlust- ErZeugungseinrichtung,

Figur 4 eine Draufsicht auf die normal zur Prozessgasein lauf-Längsmittelachse ausgerichtete Referenzebene D der zweiten Ausführungsform der bevorzugten Druck verlust-Erzeugungseinrichtung,

Figur 5 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungs form einer bevorzugten Druckverlust- Erzeugungseinrichtung und Figur 6 eine schematische Darstellung eines die Druckver lust-Erzeugereinrichtung verwendenden, als schwin gendes System ausgebildeten Reaktorsystems. Sofern keine anderslautenden Angaben gemacht werden, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf sämtliche in der Zeichnung illustrierten Ausführungsformen einer erfindungsge mäßen Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1. Die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 umfasst einen Pro zessgasleinlauf 2, einen Prozessgasverteiler 3 und einen Pro zessgasauslauf 4. In den Ausführungsformen sind Prozessgas leinlauf 2, Prozessgasverteiler 3 und Prozessgasauslauf 4 als unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisende, zylinder- förmige Rohrstücke ausgebildet. In anderen nicht illustrier ten Ausführungsformen sind Prozessgasleinlauf 2, Prozessgas verteiler 3 und Prozessgasauslauf 4 aus anderen nicht zylin derförmig ausgebildeten Rohrstücken hergestellt.

Der Prozessgaseinlauf 2 verfügt über einen Prozessgasein- laufeinlass 5, einen Prozessgaseinlaufauslass 6, eine Pro zessgaseinlauf-Längsmittelachse A-A und eine Prozessgasein lauf-Querschnittsfläche 7.

Der Prozessgasverteiler 3 weist eine Prozessgasverteiler- Längsmittelachse B-B, eine Prozessgasverteiler- Querschnittsfläche 8, einen auf einer ersten Stirnfläche 9 angeordneten Prozessgasverteilereinlass 10 und einen auf ei ner zweiten Stirnfläche 11 angeordneten Prozessgasverteiler auslass 12 auf.

Der Prozessgasauslauf 4 umfasst einen Prozessgasauslaufein- lass 13, einen Prozessgasauslaufauslass 14, eine Prozessgas auslauf-Längsmittelachse C-C und eine Prozessgasauslauf- Querschnittsfläche 15.

Der Prozessgaseinlauf 4 ist mit der ersten Stirnfläche 9 des Prozessgasverteilers 3 und die zweite Stirnfläche 11 des Pro- zessgasverteilers 3 ist mit dem Prozessgasauslauf 4 derart verbunden, dass sich ein durchgängiger Strömungsweg 16 durch die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 ausbildet.

Des Weiteren sind Prozessgaseinlauf 2 und Prozessgasauslauf 4 derart relativ zueinander angeordnet, dass die Prozessgasein lauf-Längsmittelachse A-A und die Prozessgasauslauf- Längsmittelachse C-C zueinander versetzt angeordnet sind.

Vorteilhafterweise ist die Druckverlust-

Erzeugungseinrichtung 1, insbesondere der Prozessgasvertei- 1er 3, als Hohlraum 30 ausgebildet, sodass die Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 leer ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 keine Einbauten aufweist .

In Fig. 1 wird eine Schnittdarstellung einer ersten Ausfüh- rungsform einer bevorzugten Druckverlust-

Erzeugungseinrichtung 1 dargestellt. In einer bevorzugten Ge brauchsstellung der Druckverlust-Erzeugereinrichtung 1 liegt die Prozessgaseinlauf-Längsmittelachse A-A auf einem höheren Höhenniveau als die Prozessgasauslauf-Längsmittelachse C-C. Da die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 um die Prozess gasverteiler-Längsmittelachse B-B drehbar ist, ist hier mit dem Begriff „Höhenniveau" nicht die geodätische Höhe gemeint, sondern insbesondere ein Abstand zwischen Prozessgaseinlauf- Längsmittelachse A-A und Prozessgasauslauf- Längsmittelachse C-C.

In der gezeigten Ausführungsform sind die Prozessgaseinlauf- Querschnittsfläche 7 und die Prozessgasauslauf- Querschnittsfläche 15 kreisförmig ausgebildet, wobei die Pro zessgaseinlauf-Querschnittsfläche 7 größer ist als die Pro- zessgasauslauf-Querschnittsfläche 15. Darüber hinaus sind ei- ne Prozessgaseinlaufauslassfläche 17 und eine Prozessgasver teilereinlassfläche 18 sowie eine Prozessgasverteilerauslass fläche 19 und eine Prozessgasauslaufeinlassfläche 20 gleich groß und deckungsgleich ausgebildet. Hierdurch erfährt die Prozessgasströmung beim Übergang von Prozessgaseinlauf 2 zu Prozessgasverteiler 3 eine erste Umlenkung und eine Reduzie rung der Prozessgasgeschwindigkeit und anschließend beim Übergang von Prozessgasverteiler 3 zu Prozessgasauslauf 4 ei ne zweite Umlenkung und eine Erhöhung der Prozessgasgeschwin- digkeit. Das Prozessgas PG erfährt diesbezüglich einen Druck verlust.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die normal zur Prozessga seinlauf-Längsmittelachse A-A ausgerichtete Referenzebene D der ersten Ausführungsform der bevorzugten Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1.

In der in der ersten Ausführungsform gezeigten Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 sind die Prozessgaseinlauf- Längsmittelachse A-A und die Prozessgasauslauf- Längsmittelachse B-B auf einander entgegengesetzten Sei- ten 20, 21 einer die Prozessgasverteiler-Längsmittelachse B-B enthaltenden Referenzebene E angeordnet. Die Anordnung auf unterschiedlichen Seiten 20, 21 führt zu einer Strömungsum- lenkung des Prozessgases PG und erzeugt somit einen Druckver lust in der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1. Des Weiteren sind die Prozessgaseinlauf-Längsmittelachse A-A, Prozessgasauslauf-Längsmittelachse C-C und die Prozessgasver- teiler-Längsmittelachse B-B in einer normal zur Referenzebe ne E stehenden gemeinsamen Referenzebene F angeordnet.

Ein auf die erste Stirnfläche 9 des Prozessgasverteilers 3 projizierter Abstand 23 zwischen der Prozessgaseinlauf- Längsmittelachse A-A und der Prozessgasauslauf- Längsmittelachse C-C ist größer oder gleich als die Summe von Prozessgaseinlaufradius 24 und Prozessgasauslaufradius 25. Hierdurch ist sichergestellt, dass des Prozessgas PG zumin- dest eine Umlenkung auf dem Strömungsweg 16 durch die Druck verlust-Erzeugungseinrichtung 1 erfährt.

Die in den Fign. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform einer bevorzugten Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 weist in Bezug auf die erste Ausführungsform die nachstehenden Un- terschiede auf.

Die Prozessgaseinlauf-Querschnittsfläche 7 und die Prozess gasauslauf-Querschnittsfläche 15 sind auf einander entgegen gesetzten Seiten 21, 22 einer die Prozessgasverteiler- Längsmittelachse B-B enthaltenden Referenzebene E angeordnet. Auch so ist es möglich eine Strömungsumlenkung des Prozessga ses PG zu erzielen.

Zudem sind die Prozessgaseinlauf-Längsmittelachse A-A und die Prozessgasauslauf-Längsmittelachse C-C in auf einer normal zur Referenzebene E stehenden gemeinsamen Referenzebene F an- geordnet . Auch hierdurch ist eine Umlenkung des Prozessgases auf seinem Strömungsweg 16 durch die Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 sichergestellt.

Zweckmäßigerweise weist ein Reaktorsystem 31 zur Herstellung und/oder Behandlung von Partikeln in einem schwingenden Pro zessgasstrom, insbesondere einem Pulsationsreaktor, die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 auf. Die Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 ist ausgebildet mit einem über einen Prozessgaseinlaufeinlass 5, einen Prozessgaseinlaufauslass 6, eine Prozessgaseinlauf-Längsmittelachse A-A und eine Prozess gaseinlauf-Querschnittsfläche 7 verfügenden Prozessgaslein- lauf 2, mit einem eine Prozessgasverteiler-Längsmittelachse B-B, eine Prozessgasverteiler-Querschnittsfläche 8, einen auf einer ersten Stirnfläche 9 angeordneten Prozessgasverteiler einlass 10 und einen auf einer zweiten Stirnfläche 11 ange- ordneten Prozessgasverteilerauslass 12 aufweisenden Prozess gasverteiler 3, und mit einem einen Prozessgasauslaufeinlass 13, einen Prozessgasauslaufauslass 14, eine Prozessgasaus lauf-Längsmittelachse C-C und eine Prozessgasauslauf- Querschnittsfläche 15 umfassenden Prozessgasauslauf 4, wobei der Prozessgaseinlauf 2 mit der ersten Stirnfläche 9 des Pro zessgasverteilers 3 und die zweite Stirnfläche 11 des Pro zessgasverteilers 3 mit dem Prozessgasauslauf 4 so verbunden sind, dass sich ein durchgängiger Strömungsweg 16 ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass Prozessgaseinlauf 2 und Prozess- gasauslauf 4 derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die Prozessgaseinlauf-Längsmittelachse A-A und die Prozess- gasauslauf-Längsmittelachse C-C zueinander versetzt angeord net sind.

Bevorzugt ist die Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 des Reaktorsystems 31 entsprechend einem der Ansprüche 2 bis 13 ausgebildet.

In der Fig. 5 wird eine Schnittdarstellung einer dritten Aus führungsform einer bevorzugten Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 dargestellt. In der dritten Ausführungsform der Druckverlust-

Erzeugungseinrichtung 1 ist zwischen Prozessgaseinlauf 2 und Prozessgasverteiler 3 ein Diffusor 26 und zwischen Prozess gasverteiler 3 und Prozessgasauslauf 4 eine Düse 27 angeord net. Druckverlust-Erzeugungseinrichtung nach Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Diffusor und Düse in ihrer entsprechenden Längsmittelachse eine unterschiedliche Länge aufweisen . Durch den Diffusor 26 wird die kinetische Energie der Pro zessgasströmung in Druckenergie umgewandelt, wobei der Dif fusor 26 eine kontinuierliche, trompetenhalsförmige Erweite rung eines Diffusor-Querschnitts 28 erfolgt. Im Gegensatz hierzu wird durch die Düse 27 die Druckenergie in kinetische Energie der Prozessgasströmung umgewandelt, wobei die Düse 27 eine kontinuierliche, konische Erweiterung eines Düsen- Querschnitts 29 erfolgt. Diese Erweiterung kann geometrisch auch auf andere Weise realisiert werden und passt sich dabei der dreidimensionalen Form der entsprechenden Bauteile Pro- zessgaseinlauf 2 Prozessgasverteiler 3 und Prozessgasaus lauf 4 der Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1 an.

Verwendung findet die bevorzugte Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 in einem Reaktorsystem 31 zur Her stellung und/oder Behandlung von Partikeln in einem schwin- genden Prozessgasstrom, insbesondere einem Pulsationsreaktor. Bevorzugt findet in dem Reaktorsystem 31 eine Druckverlust- Erzeugungseinrichtung 1 gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 Verwendung .

Das Reaktorsystem 31 weist eine Reaktoreinheit 32 auf, der eine Prozessgaszuführungseinheit 33 vorgeschaltet und eine Prozessgasabführungseinheit 34 nachgeschaltet ist.

Das Reaktorsystem 31 umfasst eine Prozessgasfördereinrich tung 35 und eine Heizeinrichtung 36. Das durch das Reaktor system 31 strömende Prozessgas PG tritt über die Prozessgas- Zuführungseinheit 33 in das Reaktorsystem 31 ein und wird durch die Prozessgasfördereinrichtung 35, durch das Reaktor system 31 gefördert.

Die Prozessgasfördereinrichtung 35 ist beispielsweise insbe sondere als Radialventilator, Gebläse oder Verdichter ausge- bildet. Die Prozessgasfördereinrichtung 35 ist insbesondere in der Prozessgaszuführungseinheit 33, der Prozessgasabfüh rungseinheit 34 oder alternativ sowohl in der Prozessgaszu führungseinheit 33 als auch der Prozessgasabführungsein heit 34 anordenbar. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungs- formen ist eine Anordnung der Prozessgasfördereinrichtung 35 in der Prozessgaszuführungseinheit 33 gezeigt. Die Anordnung der Prozessgasfördereinrichtung 35 wird an die im Reaktorsys tem 31 einzustellenden Bedingungen, insbesondere hinsichtlich Form, Masse und Dichte des Ausgangsstoffes, angepasst. Die Heizeinrichtung 36 ist stromauf oder stromab einer Pulsa tionseinrichtung 37 anordenbar. Eine Anordnung stromauf der Pulsationseinrichtung 37 wird bevorzugt, da die Heizeinrich tung 36 in einer solchen Anordnung eine Resonanzdruckamplitu de im Reaktorsystem 31 nicht dämpft. Eine Anordnung stromab der Pulsationseinrichtung 37 ist in der in Fig. 6 dargestell ten Ausführungsform offenbart. Die Anordnung der Heizeinrich tung 36 entscheidet über eine Zuordnung der Heizeinrich tung 36 zur Reaktoreinheit 32 oder zur Prozessgaszuführungs einheit 33. Eine stromauf der Pulsationseinrichtung 37 ange- ordnete Heizeinrichtung 36 ist der Prozessgaszuführungsein heit 33, eine stromab der Pulsationseinrichtung 37 angeordne te Heizeinrichtung 36 ist der Reaktoreinheit 32 zugeordnet.

In der gezeigten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung 36 somit der Reaktoreinheit 32 zugeordnet. Bevorzugt ist die Heizeinrichtung 36 als konvektiver

Gaserhitzer, als Elektrogaserhitzer, als Plasmaheizung, als Mikrowellenheizung, als Induktionsheizung oder als Strah lungsheizer ausgebildet. Weniger bevorzugt ist die Heizein richtung 36 als ein eine Flamme aufweisender Brenner ausge bildet. Das durch das Reaktorsystem 31 strömende Prozessgas PG wird durch die Heizeinrichtung 36 auf eine Herstellungs- und/oder Behandlungstemperatur erwärmt bzw. erhitzt. Die Temperatur zur Herstellung bzw. thermischen Behandlung des mindestens einen Ausgangsstoffes beträgt vorzugsweise zwischen 100 °C und 3000 °C, bevorzugt auf 240 °C bis 2200 °C, besonders be vorzugt auf 240 °C bis 1800 °C, ganz besonders bevorzugt auf 650 °C bis 1800 °C, am meisten bevorzugt auf 700 °C bis 1500 °C.

Dem durch das Reaktorsystem 31 strömenden Prozessgas PG wird mittels der Pulsationseinrichtung 36 eine eine Pulsationsfre quenz und eine Pulsationsdruckamplitude aufweisende Pulsation aufgeprägt . Die Pulsation weist bevorzugt eine Pulsations druckamplitude von 0,1 mbar bis 350 mbar, besonders bevorzugt von 1 mbar bis 200 mbar, ganz besonders bevorzugt von 3 mbar bis 50 mbar, am meisten bevorzugt von 10 mbar bis 40 mbar auf.

Die Pulsationsfrequenz des Prozessgases PG kann unabhängig von der Pulsationsdruckamplitude eingestellt werden. Die Pulsationsfrequenz des durch das Reaktorsystem 31 aufgrund der Pulsationseinrichtung 37 pulsierend strömenden Prozessga ses PG ist ebenfalls einstellbar, bevorzugt im Frequenzbe reich von 1 Hz bis 2000 Hz, bevorzugt zwischen 1 Hz bis 500 Hz, besonders bevorzugt zwischen 40 Hz und 160 Hz.

Die Pulsationseinrichtung 37 ist als flammenlos arbeitende Pulsationseinrichtung 37 ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist die Pulsationseinrichtung 37 als Kompressionsmodul, insbeson dere als Kolben, oder als Drehschieber oder als modifizierte Drehschleuse ausgebildet.

Stromab der Prozessgaszuführungseinheit 33 ist der der Reak- toreinheit 32 zugeordnete, einen Reaktionsraum 38 aufweisende Reaktor 39 ausgebildet. Im Reaktionsraum 38 des Reaktors 39 wird der Ausgangsstoff mittels einer Aufgabeeinrichtung 40 in das durch das Reaktorsystem 31 und den Reaktor 39 strömende, pulsierende Prozessgas PG eingebracht. Die Aufgabeeinrichtung 40 ist bevorzugt zur Einbringung von Flüssigkeiten oder Feststoffen in den Reaktionsraum 38 des Reaktors 39 ausgebildet.

Flüssigkeiten oder flüssige Rohstoffe (Precursoren) können in den Reaktionsraum 38 vorzugsweise als Lösung, Suspension, Schmelze, Emulsion oder als reine Flüssigkeit eingebracht werden. Das Einbringen der flüssigen Rohstoffe oder Flüssig keiten erfolgt bevorzugt kontinuierlich. Für das Einbringen von Flüssigkeiten in den Reaktionsraum 38 des Reaktors 39 der Reaktoreinheit 32 wird vorzugsweise eine Aufgabeeinrich- tung 40 wie beispielsweise Sprühdüsen, Zuführungsrohre oder Vertropfer verwendet, die beispielsweise als Ein- oder Mehr stoffdüsen, Druckdüsen, Vernebler (Aerosol) oder Ultraschall düse ausgebildet sind.

Im Gegensatz hierzu wird für das Einbringen von Feststoffen, beispielsweise Pulver, Granulate oder dergleichen, in den Re aktor 39, bevorzugt den Reaktionsraum 38 des Reaktors 39, vorzugsweise eine Aufgabeeinrichtung 40 wie beispielsweise eine Doppelklappe, eine Zellenradschleuse, eine Taktschleuse oder einen Injektor, verwendet. Das Einbringen des Ausgangsstoffes in Form einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes kann in oder entgegen der Strömungs richtung des durch das Reaktorsystem 31 strömenden Prozessga ses PG erfolgen. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Aufgabe des Ausgangsstoffes entgegen der Strö mungsrichtung des Prozessgases PG.

Bevorzugt wird der Ausgangsstoff unter Verwendung eines Trä gergases in das Reaktorsystem 31, bevorzugt in den Reaktions raum 38 des Reaktors 39 eingebracht. Die Entscheidung, ob der Ausgangsstoff in oder entgegen der Strömungsrichtung des Pro zessgases PG in das Reaktorsystem 31 eingebracht wird, hängt maßgeblich von der Form, Masse und Dichte des Ausgangsstoffes bei einer eingestellten mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Prozessgases PG ab. Hierdurch besteht die Möglichkeit auch Ausgangsstoffe thermisch zu behandeln, die nicht durch das Prozessgas PG im Reaktorsystem 31 transportiert werden können .

Der Ausgangsstoff wird in der Behandlungszone des Reak tors 39, bevorzugt im Reaktionsraum 38, thermisch behandelt, sodass sich die herzustellenden Partikel P, vorzugsweise die anorganischen oder organischen Nanopartikel, besonders bevor zugt die nanokristallinen Metalloxidpartikel, ausbilden. Als Behandlungszone ist der Bereich definiert, in dem die Aus gangsstoffe thermisch behandelt werden. Die der Reaktoreinheit 32 nachgeschaltete Prozessgasabfüh rungseinheit 34 umfasst eine Abscheidevorrichtung 41. Die Ab scheidevorrichtung 41, insbesondere ein Filter, bevorzugt ein Heißgasfilter, ganz besonders bevorzugt ein Schlauch-, Me tall- oder Glasfaserfilter, ein Zyklon oder ein Wäscher, trennt die thermisch behandelten Partikel P aus dem pulsie rend durch das Reaktorsystem 31 strömenden, heißen Prozess- gasstrom ab. Die aus dem Prozessgasstrom abgeschiedenen Par tikel P werden aus der Abscheidevorrichtung 41 abgeführt und weiterverarbeitet. Falls notwendig werden die im Reaktorsys tem 31 thermisch behandelten Partikel P weiteren Nachbehand- lungsschritten, wie bspw. einer Suspendierung, Mahlung oder einer Kalzination unterzogen. Das nicht beladene Prozess gas PG wird in die Umgebung abgeführt.

Die Verweilzeit des einen in das Reaktorsystem 31, insbeson dere in den Reaktionsraum 38 des Reaktors 39, eingebrachten Ausgangsstoffes beträgt zwischen 0,1 s und 25 s. Eine Kreis lauffahrweise des Prozessgases PG ist möglich. Gegebenenfalls ist auch eine Teilauskreisung des Prozessgases PG möglich.

Zudem ist das einen statischen Prozessgasdruck aufweisende Reaktorsystem 31 als akustischer Resonator 42 ausgebildet, der über jeweils einen Resonanzzustand definierende Resonan zeigenfrequenzen verfügt. Das Prozessgas PG kann im Reaktor system 31 eine resonanzfähige Gassäule ausbilden, sodass der Resonator 42 durch die Pulsationsfrequenz und/oder die Pulsa tionsdruckamplitude der durch die Pulsationseinrichtung 37 erzeugten Pulsation anregbar ist und im Resonanzzustand die Pulsation zu einer eine Resonanzfrequenz und eine Resonanz- druckamplitude aufweisenden ResonanzSchwingung des Prozessga ses PG verstärkbar ist.

Die Prozessgaszuführungseinheit 33 und die Prozessgasabfüh- rungseinheit 34 umfassen jeweils eine einen Druckverlust er zeugende Druckverlust-Erzeugungseinrichtung 1, wobei die Druckverlust-Erzeugungseinrichtungen 1 so ausgebildet sind, dass wahlweise einer der Resonanzzustände des Resonators 42 einstellbar ist. Die Druckverlust-Erzeugungseinrichtungen 1 begrenzen ein schwingfähiges bzw. ein im Betriebszustand schwingendes System 43 des Reaktorsystems 31 geometrisch und hinsichtlich des Prozessgasvolumens der ausgebildeten, reso nanzfähigen Gassäule. Die Druckverlust-

Erzeugungseinrichtungen 1 verhindern somit eine Ausbreitung der ResonanzSchwingung über die Druckverlust- Erzeugungseinrichtungen 1 hinaus. Je begrenzter das schwing fähige bzw. das im Betriebszustand schwingende System 43 ist, desto effektiver ist eine Erzeugung und eine Ausbreitung der ResonanzSchwingung in dem System 43.

Die Druckverlust-Erzeugungseinrichtungen 1 sind im Reaktor- System 31, insbesondere in der Prozessgaszuführungseinheit 33 und der Prozessgasabführungseinheit 34, in ihrer jeweiligen Position veränderbar angeordnet, wobei im Betriebszustand die Druckverlust-Erzeugungseinrichtungen 1 in ihrer vorab einge stellten Position nicht veränderbar sind. Hierdurch wird si- chergestellt, dass sich das im Betriebszustand schwingende System 43 nicht ändert.

Die Pulsationseinrichtung 37 des Reaktorsystems 31 ist dazu konfiguriert, die Pulsationsfrequenz und/oder die Pulsations druckamplitude der Pulsation an eine der Resonanzeigenfre- quenzen des Resonators 42 so anzupassen, dass der ausgewählte Resonanzzustand erreichbar ist. Besonders bevorzugt wird die Pulsationsfrequenz oder ein ganzzahliges Vielfaches davon in der Nähe der Resonanzfrequenz des Resonators 42 eingestellt, sodass der Resonator 42 angeregt wird und sich eine Resonanz- Schwingung im schwingfähigen System 43 einstellt. Durch Auf- prägen einer periodischen Pulsation auf das Prozessgas PG, wobei insbesondere die Pulsationsfrequenz oder ein ganzzahli ges Vielfaches davon in der Nähe der Resonanzfrequenz des Re sonators 42 gezielt eingestellt werden, wird eine Verstärkung der eine Resonanzfrequenz und eine Resonanzdruckamplitude aufweisenden ResonanzSchwingung des Prozessgases PG erzielt. Hierdurch werden die Wärme- und Stoffübertragungseigenschaf- ten des bevorzugt heißen Prozessgases PG im Reaktorsystem 31 verbessert .