网格状对称分布器或收集器元件的制作方法

1.本发明涉及一种用于在横截面平面上均匀地分布第一流体的分布器元件或用于收集分布在横截面平面上（诸如在传质塔、混合器、分散器、发泡装置、化学反应器等等的横截面平面上）的第一流体的收集器元件，其中第二主流体相对于第一流体以并向流和/或以对向流流过所述分布器元件。另外，本发明涉及一种设备，诸如传质塔，其包括这种分布器元件和/或收集器元件中的一者或多者。


背景技术：

2.在许多技术过程中，流体必须被均匀地分布在设备的横截面平面上，同时第二流体流过该平面。两种流体都可以是液体或气体，或者一种流体是气体，而另一种流体是液体。这种过程的示例是传质过程（诸如精馏、吸收等等）、混合过程、分散过程、发泡过程等等，并且相应设备的示例是化学反应器、精馏塔、吸收塔、气体洗涤器、降膜蒸发器、膜结晶器、气体干燥设备、混合装置等等。
3.通常，分布器元件与另一装置一起使用，其中所述分布器元件分别在所述另一装置的横截面平面上或遍及所述另一装置的横截面平面均匀地分布第一流体。所述另一装置在传质过程中例如是任何类型的填料，诸如规整填料，而所述装置在化学反应器中是以不同类型的异质或均相催化剂操作的反应器，在降膜蒸发器或膜结晶器中是管束，在气体洗涤器和气体干燥设备中是填料或混合器，在用于在液体中吸收气体的设备中用于分散或用于发泡一个或多个静态混合器。
4.用于液体的常规分布器元件包括开放通道，液体通过所述开放通道通过开口直接或者经由片材间接以规则距离传递到平面上，诸如传质塔中的规整填料的表面。例如在us 4,855,089、us 3,158,171和ep 0 112 978 b1中描述了这种分布器元件。然而，这些分布器元件是昂贵的。这些分布器元件的另一个缺点在于，在其操作期间必须确保所有通道中的液位相同，因为液位决定了通过通道开口的体积流量。此外，这些分布器元件中的至少一些具有相当高压力损失并阻碍第二主要流的流动。这同样适用于相应的收集器元件。
5.为了分布气体，通常应用分布喷管。这些分布喷管包括喷嘴，这些喷嘴必须被具体实施为使得在操作期间，从中通过的体积流量相同。可以使用类似的分布喷管来分布液体。多个这种分布喷管可以组合成喷管网格。然而，这些分布器元件也是昂贵的且操作复杂，具有相当高压力损失并阻碍第二主要流的流动。这同样适用于相应的收集器元件。


技术实现要素：

6.鉴于此，本发明的目的是提供一种在横截面平面上以高分布密度均匀地分布第一流体的分布器元件或均匀地收集分布在横截面平面上、特别是在传质塔的横截面平面上的第一流体、然而其实质上并不干扰第二流体通过所述平面的流动的收集器元件，其中所述分布器或收集器元件容易且具有成本效益地生产。
7.根据本发明，该目的通过提供用于在横截面平面上均匀分布第一流体的分布器元
件或用于收集在横截面平面上分布的第一流体的收集器元件来实现，其中第二主流体相对于通过分布器元件的第一流体以并向流和/或对向流流动，其中分布器元件包括至少三个板，这些板至少基本上彼此平行布置，其中在每两个相邻板之间限定一层级，其中每个板包括多个开口，其中在每个层级中布置有壁，每个壁从板的一侧延伸到相邻板的相邻侧上，使得每个壁限定将由第二主流体流过的通道，其中通道流体密封地连接相邻板之间的所有开口，其中在限定通道的壁之间的每个层级中，形成一个或多个中空空间，第一流体可以流过该中空空间，其中每个板包括至少一个孔口，该孔口不通过通道与相邻板的一个或多个开口流体密封地连接，并且相邻于相邻层级的一个或多个中空空间中的一个布置，使得在相邻板的孔口之间的每个层级中，至少两个流体路径在该层级的一个或多个中空空间中延伸，其中，每个层级的所有至少两个流体路径具有基本上相同的长度，并且其中，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，至少对于75%的板，流体路径的数量从一层级到另一层级增加。
8.根据本发明的收集器元件与根据本发明的分布器元件相同。然而，在其使用期间，收集器元件相对于分布器元件倒置，即分布器元件的最上面的板对应于收集器元件的最下面的板，并且反之亦然。
9.虽然通道允许第二主流体（诸如气体）流动（诸如上升）通过分布器或收集器元件，而基本上没有干扰，但是在限定每个层级的通道的壁之间的中空空间中限定的流体路径允许第一流体（诸如液体）分别在分布器元件的横截面平面上或在收集器元件的横截面平面上收集。由于在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，流体路径的数量从一层级到另一层级增加，所以第一流体的分布密度沿相同方向增加，从而确保在分布器或收集器元件的最外层中，第一流体在分布器元件的横截面平面上非常均匀地分布。或者，在从分布器或收集器元件的另一个方向上看，流体路径数量的变化确保了第一流体在收集器元件的最外侧板的横截面平面上的有效收集，以及第一流体在收集器元件的相对的最外侧板的一个点中的有效集中。第一流体在分布器元件的横截面平面上的均匀分布通过这样的事实而被有效地增强，即每个层级的所有流体路径具有基本上相同的长度和流动阻力。由于这个原因，第一液体均匀地流过所有可用的流体路径，而不是选择性地更多地流过其中的另一些路径。因此，在从第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级提供具有基本上相同长度（并因此具有相同的流动阻力）的流体路径和流体路径数量的增长协同地一起导致在其使用期间分布器元件从一层级到另一层级的极好的均匀分布。总而言之，根据本发明的分布器元件允许在例如传质塔的横截面平面上非常均匀地分布第一流体，诸如液体，同时它基本上不干扰第二流体通过该平面的流动，并且因此在操作期间具有低的压力损失。同样，根据本发明的收集器元件允许均匀地收集分布在例如传质塔的横截面平面上的第一流体，诸如液体，同时它基本上不干扰第二流体通过该平面的流动，并且因此在操作期间具有低压力损失。特别地，根据本发明的分布器元件允许获得特别高的分布密度，并且根据本发明的收集器元件允许收集以特别高的分布密度分布在横截面平面上的流体。特别地，本发明允许容易且成本有效地获得在其底部处每平方米具有高达200,000个且甚至高达1,500,000个流体出口的分布器元件。市售的分布器元件每平方米仅具有100至200个流体出口。本发明的另一个特别的优点是，如下面进一步详细描述的，分布器或收集器元件可以容易地且成本有效地生产，特别是通过生产性生产方法，诸
如通过丝网印刷。
10.根据本发明，术语“开口”和“孔口”各自具有相同的含义，即板中的凹槽或孔。然而，为了提高清楚性，术语“开口”专门用于通过通道与相邻板的一个或多个开口流体密封连接的板的凹槽或孔，而术语“孔口”专门用于没有通过通道与相邻板的一个或多个开口流体密封连接的板的凹槽或孔。相反，任何“孔口”都与该孔口相邻的一个或多个层级的中空空间相邻。
11.另外，术语通道“流体密封地连接相邻板之间的所有开口”是指通道环绕相邻板的开口并将它们彼此连接，使得流过一个板的开口的第二流体被通道的内壁引导至相邻板的开口，并且不能进入通道外部的中空空间（第二流体流过该中空空间）。这并不一定意味着每个通道将板的恰好一个开口与相邻板的恰好一个开口流体密封地连接。相反，可能的是，一个通道将板的恰好一个开口与相邻板的两个或更多个开口连接，或者甚至一个通道将板的两个或更多个开口与相邻板的两个或更多个开口连接。然而，板的任何开口与相邻板的至少一个开口连接，并且相邻板的任何开口与板的至少一个开口连接。因此，通道“流体密封地连接相邻板之间的所有开口”，并且同时流体密封地将通道的内部与层级的中空空隔开。为了实现这一点，通道壁通常附接到板的一侧，使得它分别完全环绕或覆盖或包住开口，而通道壁从板的这一侧穿过相邻层级延伸到相邻板的相对侧上，在那里它分别完全环绕或覆盖相邻板的一个或多个开口。
12.此外，根据本发明，术语“至少基本上彼此平行”是指两个相邻的板相对于彼此倾斜不超过10
°
，优选不超过5
°
，更优选不超过2
°
，且还更优选不超过1
°
。最优选地，两个相邻的板彼此平行布置，即它们相对于彼此不倾斜。
13.此外，根据本发明，术语“层级”意指上部板与下部板之间的空间，其中第二主流体将流过的通道和限定所述流体路径的（多个）中空空间布置在该空间中。每个“层级”包括通道，所述通道通过中空空间彼此隔开。因此，每个层级的总体积是通道的体积之和加上中空空间的体积之和。
14.因此，术语“中空空间”意指层级的总体积减去通道的体积之和减去提供在所述层级中的任选其他部件，诸如分隔壁或类似物，即，“中空空间”是3维空间。如果在层级中不提供分隔壁或类似物来连接两个或更多个通道壁的一些外侧，则所述层级将仅包括一个中空空间。然而，可以例如通过一个或多个分隔壁使两个或更多个通道壁的一些外侧相互连接以将剩余中空空间细分成若干个中空空间。
15.与术语“中空空间”形成对比，根据本发明，术语“层级的流体路径”意指从相邻于层级的中空空间的板的孔口穿过中空空间到在同一层级的中空空间的相对侧上的相邻板的孔口的路线。除了板的仅理论上可能的设计之外，任何层级都将实际上包括多于一个流体路径，即使所述层级包括仅一个中空空间。当两个板中的至少一者具有多于一个孔口时，情况特别是如此。换句话说，“层级的流体路径”是液体可以在其经由一个板的孔口进入层级的中空空间并经由相邻板的孔口中的一者在同一层级的相对侧上离开中空空间时采用的路线（或者相应地，道路）。总而言之，虽然“中空空间”是一体积（即，层级的总体积减去通道的体积之和），但是“流体路径”是穿过中空空间连接一板的孔口与相邻板的孔口的路线（或者相应地，道路）。因此，“层级的流体路径”的长度是从板的孔口遵循流体路径穿过层级的中空空间直到相邻板的孔口的距离，而“分布器或收集器元件的流体路径”的长度是从第
一最外侧板的孔口遵循流体路径穿过所有层级的中空空间直到分布器或收集器元件的相对最外侧板的孔口的距离。
16.根据本发明，“每一层级的流体路径”具有“基本上相同的长度”是指该层级的每一个流体路径与同一层级的任何其它流体路径的长度相比，长度变化不超过20%，优选不超过10%，更优选不超过5%，甚至更优选不超过2%，且还更优选不超过1%。当然，最优选的是，每个层级的所有流体路径具有恰好相同的长度。
17.此外，“第二主流体相对于第一流体以并向流和/或以对向流流过分布器或收集器元件”意味着第二流体从元件的最低边缘流到元件的最高边缘，或反之亦然，并且还意味着第一流体也从元件的最低边缘流到元件的最高边缘，或反之亦然。
18.最后，术语“在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，对于至少75%的板，流体路径的数量从一层级到另一层级增加”是指分布器或收集器元件的所有板的至少75%具有比在从第一最外侧板到相对的最外侧板的方向（即在该板后面相邻）上看相邻的板更少数量的流体路径。因此，如果分布器或收集器元件包括三个板，则所有板都必须满足该标准。如果分布器或收集器元件包括四到七个板，则除了一个板之外的所有板都必须满足该标准，如果分布器或收集器元件包括八到十一个板，则除了两个板之外的所有板都必须满足该标准，等等。
19.特别优选的是，第二主流体将流过的通道通过所述壁与限定第一流体可以流过的流体路径的所有一个或多个中空空间液密地分离。
20.当然，满足上述标准的板越多，获得的本发明的效果的程度就越高。因此，优选的是，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级，所有板的至少80%、更优选至少90%、甚至更优选至少95%、还更优选至少98%、并且最优选地所有板，流体路径的数量增加。
21.根据本发明的第一特定优选实施例，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级通过增加通道的数量来实现从一层级到另一层级的流体路径数量的增长。通过增加通道的数量，增加了通道壁的数量，并因此增加了层级的中空空间中的偏转点的数量，这就是流体路径的数量增加的原因。
22.根据本发明的第二特定优选实施例，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级，通过增加板的孔口的数量来实现从一层级到另一层级的流体路径数量的增加。通过增加孔口的数量，第一流体在层级的中空空间中遵循的可能路线的数量增加，这就是流体路径的数量增加的原因。
23.根据本发明的第三特定优选实施例，组合了第一和第二特定优选实施例，即，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级，通过增加通道的数量，以及在同一方向上看，从一层级到另一层级，通过增加板的孔口的数量来实现从一层级到另一层级的流体路径数量的增长。
24.在本发明思想的进一步进展中，提出从分布器或收集器元件的第一最外侧板的孔口延伸到相对的最外侧板的孔口的流体路径的至少80%的长度至少基本相同。在该实施例中，不仅同一层级的流体路径具有基本上相同的长度，而且流体路径延伸穿过整个分布器或收集器元件。此外，在该实施例中，“至少基本上相同的长度”是指每个流体路径的长度与任何其他流体路径的长度相比变化不超过20%，优选不超过10%，更优选不超过5%，甚至更优
选不超过2%，且还更优选不超过1%。当然，最优选的是，延伸穿过每一层级的整个分布器或收集器元件的所有流体路径具有恰好相同的长度。
25.为了以受控的方式将第一流体馈送到第一层级中，在本专利申请的思想的进一步进展中提出，至少三个板中的第一最外侧板包括入口，第一流体通过该入口被输送到包括第一层级的流体路径的中空空间中。入口可以具有管的形式，其覆盖第一最外侧板的孔口，使得第一流体可以流过管并通过孔口进入包括第一层级的流体路径的中空空间中。优选地，孔口以及因此还有入口分别在板中和板上居中布置。
26.更优选地，从分布器或收集器元件的第一最外侧板的孔口延伸到相对的最外侧板的孔口的所有流体路径的至少90%、甚至更优选至少95%、还更优选至少98%的长度、且最优选的所有长度至少基本相同。
27.根据本发明的另一个特别优选的实施例，提出，分布器或收集器元件的至少三个板中的至少一个板的所有开口至少基本上规则地布置在所述至少一个板中。更优选地，所述至少三个板中的每一个的所有开口至少基本上规则地布置在所述至少三个板中的每一个中。这允许容易且精确地确保该层级的所有流体路径具有基本上相同的长度。在该实施例中，进一步优选的是，所述至少三个板中的每一个的所有通道也至少基本上规则地布置在所述至少三个板中的每两个相邻板之间的每一层级中，这意味着通道相对于板的表面垂直地朝向相邻板的表面延伸。
28.所述至少三个板中的每一个中的通道的至少基本上规则的布置意味着，优选地，一个开口的中心点和所述至少三个板中的至少一个并且优选地每个板的最近相邻开口的中心点之间的距离是相应板的所有开口和它们最近相邻开口的中心点的平均距离的80%至120%。通过测量板的每个开口的中心点和其最近开口的中心点之间的距离、将板的所有这些测量距离相加、并将和除以板的开口数量，来确定相应板的所有开口的中心点与它们最近的相邻开口的平均距离。
29.当所述至少三个板中的每一个的开口在所述至少三个板中的至少一个板中并且优选地在每一个中至少基本上呈网格状布置时，可以容易地实现这种规则布置。在这种情况下，板是环绕开口和孔口的框架，即板的框架由板的除了开口和孔口之外的所有部分形成，即除了所有的孔、凹槽等。
30.例如，所述至少三个板中的每一个的框架包括并且优选由至少基本上平行和十字形的杆组成，其中杆的第一半部沿板的长度方向布置，并且杆的第二半部沿板的宽度方向布置。第一半部的每个杆和第二半部的每个杆之间的角度是70
°
到110
°
、优选80
°
到100
°
、更优选85
°
到95
°
、且最优选大约90
°
，其中第一半部的每个杆和第一半部的每个其相邻杆之间的角度是160
°
到200
°
、优选170
°
到190
°
、更优选175
°
到185
°
、且最优选大约180
°
，并且其中，第二半部的每个杆和第二半部的每个其相邻杆的角度是160
°
到200
°
、优选170
°
到190
°
、更优选175
°
到185
°
、且最优选大约180
°
。
31.关于所述至少三个板的开口的外形，本发明没有特别的限制。例如，开口可以具有圆形、椭圆形、卵形、矩形或正方形的横截面外形。优选地，所有开口具有相同的外形，并且每个板的所有开口具有相同的尺寸。当每个板的开口具有至少基本上为矩形或正方形的横截面外形时，特别可以获得良好的结果，其中矩形或正方形开口的边缘可以分别被倒圆。基本上为矩形或正方形意味着每个开口与板框架的四条线性边缘毗邻，其中四条线性边缘中
任何两条之间的每个角度为70
°
至110
°
，优选80
°
至100
°
，更优选85
°
至95
°
，且最优选约90
°
。
32.为了容易地实现开口的规则图案和相邻层中至少基本相同长度的流体路径，在本发明思想的进一步进展中提出，所述至少三个板中的至少一个并且优选每个板的开口在相应的板中布置成(2)m行和(2)m列，其中m是1至10、优选1至8、且更优选2至6的整数。
33.当所述至少三个板中的至少一个板的所有孔口也至少基本上规则地布置在所述至少一个板中并且优选地所述至少三个板中的每一个板的所有孔口至少基本上规则地布置在所述至少三个板中的每一个板中时，特别地可以获得良好的结果。此外，该实施例允许容易地确保相邻层级中所有流体路径的长度至少基本上相同。在这方面，孔口的至少基本上规则的布置意味着一个孔口的中心点和所述至少三个板中的至少一个并且优选地每个板的最近的相邻孔口的中心点之间的距离中的每一个是相应板的所有孔口的中心点和它们最近的相邻孔口的平均距离的80%至120%。通过测量板的每个孔口的中心点和其最近的孔口的中心点之间的距离、将该板的所有这些测量距离相加、并将和除以该板的孔口数量，来确定相应板的所有孔口的中心点与它们最近的相邻孔口的平均距离。
34.关于所述至少三个板的孔口的外形，本发明不受特别的限制。例如，所述至少三个板中的至少一个并且优选每个板的孔口至少基本上是圆形、十字形、矩形或正方形，优选地至少基本上是圆形或十字形，且最优选是圆形或十字形。
35.根据本发明的分布器或收集器元件的板的数量取决于具体应用。然而，通常优选的是，分布器或收集器元件包括3至15个、更优选3至12个、还更优选3至10个、且最优选3至5个板，这些板至少基本上彼此平行地布置，在每两个相邻的板之间限定一层级。
36.分布器或收集器元件的所有板可以至少基本上水平布置。基本上水平意味着每个板相对于水平平面的变化不超过10
°
、优选不超过5
°
、更优选不超过2
°
、且还更优选不超过1
°
。最优选地，每个板水平布置，即相对于水平平面不倾斜。
37.如上所述，根据本发明的第一特定优选实施例，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级，通过增加通道的数量来实现从一层级到另一层级的流体路径数量的增长。这可以通过使用分形板来实现。根据本发明，分形板被定义为这样一种板，如果该板被布置在另一个板后面（在从第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看），则该板具有比所述另一个板更高数量的开口，并且如果该板是分布器或收集器元件的第一最外侧板，则该板具有比相邻板更低数量的开口。
38.根据本发明的分布器或收集器元件的分形板的数量取决于具体应用。然而，通常优选的是，分布器或收集器元件包括至少两个、优选至少三个、更优选2至15个、还更优选3至12个、还更优选3至10个、且最优选3至5个分形板，其中每个分形板包括比相邻于分形板后面（即，在从分布器或收集器元件的第一最外侧分形板到相对的最外侧分形板的方向上相邻）的分形板更低数量的开口。优选地，所有分形板彼此相邻，在它们之间没有任何非分形板。
39.当所有的分形板彼此相邻而在它们之间没有任何非分形板时，在第一个分形板是分布器或收集器元件的最外侧板地情况下，特别地，获得良好的结果。
40.为了容易且可靠地实现层级的流体路径的至少基本上相同的长度，进一步提出，每个分形板的开口至少基本上网格状地布置在相应的板中。当每个分形板的开口至少基本上是矩形或正方形时，这是容易实现的。
41.根据本实施例，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上，每个分形板（或分别为前向分形板）中的开口数量低于与其相邻的分形板（或分别为后向分形板）的开口数量。与单个板的相对布置相关的所有术语“前向”、“后向”、“前面”、“后面”等应被理解为相对于从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向。分布器或收集器元件的第一最外侧板是分布器或收集器元件的两个最外侧板的板，该相邻层级比相邻于分布器或收集器元件的两个最外侧板中的另一个的层级具有更少的流体路径。为了实现第一流体在横截面平面上非常均匀的分布，优选的是，每个后向分形板中的开口数量是相应相邻前向分形板中开口数量的倍数。当每个后向分形板包括相邻的前向分形板4倍的开口时，作为最小化分布器或收集器元件中的分形板总数的期望和实现非常高的分布密度的期望之间的折衷，获得特别良好的结果。因此，特别优选的是，每个分形板中的开口数量是4
×
(4)n，其中n是相应分形板相对于第一最外侧分形板的数量，第一最外侧分形板是分形板1。
42.如上所述，每个后向分形板中的开口数量高于相应相邻前向分形板中的开口数量。与其同样，优选的是，每个后分形板中的孔口的数量高于相应相邻前向分形板中的孔口的数量。更具体地，优选的是，每个分形板包括多个孔口，其中孔口的数量为同一分形板中开口数量的0.1%至200%之间、优选0.5%至50%之间、更优选1%至20%之间、还更优选3%至10%之间、且最优选约6.25%。
43.如上所述，根据本发明的第二特定优选实施例，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级，通过增加板的孔口的数量来实现从一层级到另一层级的流体路径数量的增长。这可以通过使用至少一个分布板来实现。根据本发明，分布板被定义为这样一种板，如果其布置在（在从第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看）另一个板的后面（即后向），则该板具有与另一个板（即布置在之前的板，即前向的板）相同数量的开口，并且如果它是分布器或收集器元件的第一最外侧板，则具有与相邻板相同数量的开口。
44.根据本发明的分布器或收集器元件的分布板的数量取决于具体应用。然而，通常优选的是，分布器或收集器元件包括至少两个、优选至少三个、更优选3至15个、还更优选3至12个、还更优选3至10个、且最优选3至5个分布板，其中每个分布板比相邻的前向板（如果存在的话）具有更高数量的孔口。
45.优选地，所述至少一个分布板中的每一个具有与相邻前向板相同的外形，并且如果不存在相邻前向板，则具有与相邻后向板相同的外形，并且其中开口形成在所述至少一个分布板中的每一个中、与相邻前向板中相同的位置处，并且如果不存在相邻上部板，则形成在与相邻后向板相同的位置处。
46.当所有的分布板彼此相邻，而在它们之间没有任何非分布板时，特别地获得良好的结果。如果分布器或收集器元件包括至少一个分形板，则优选的是，所有的分布板彼此相邻，而在它们之间没有任何非分布板，并且在从第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，所有的分布板都布置在所有的所述至少一个分形板的后面。
47.为了容易且可靠地实现层级的流体路径的至少基本上相同的长度，进一步提出每个分布板的开口至少基本上网格状地布置在相应的板中。当每个分布板的开口至少基本上是矩形或正方形时，这可容易的实现。
48.如上所述，根据本发明的第三特定优选实施例，在从分布器或收集器元件的第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，从一层级到另一层级，通过增加通道的数量，并且从一层级到另一层级，通过在相同方向上增加板的孔口的数量，实现了从一层级到另一层级的流体路径数量的增长。在该实施例中，分布器或收集器元件优选包括至少两个、优选至少三个、更优选2至15个、还更优选3至12个、还更优选3至10个、且最优选3至5个分形板和1至3个、优选2或3个分布板。优选地，所有分形板彼此相邻，而其间没有任何非分形板，并且所有分布板彼此相邻，而其间没有任何非分布板。甚至更优选地，在从第一最外侧板到相对的最外侧板的方向上看，所有分布板都布置在所有所述至少一个分形板的后面。
49.根据本发明的第四个特定优选实施例，分布器或收集器元件仅包括分形板，并且优选2至15个、更优选3至12个、还更优选3至10个、且最优选3至5个分形板。
50.根据本发明的第五特定优选实施例，分布器或收集器元件仅包括分布板，并且优选地包括3至15个、更优选地3至12个、还更优选地3至10个、且最优选地3至5个分布板。
51.在本发明的第三特定优选实施例的另一变型中，提出根据本发明的分布器或收集器元件包括至少两个分形板，包括第一最外侧分形板和相邻的第二分形板，其中第一最外侧分形板具有至少基本上矩形或正方形的外形，并包括16个网格状布置的至少基本上矩形或正方形的开口，每个开口具有基本上相同的大小和外形，其中16个开口在第一最外侧分形板中等距布置成4行4列开口。优选地，第一最外侧分形板的16个开口中的每一个被壁环绕，该壁至少基本上垂直地从第一最外侧分形板的下表面延伸到相邻的第二分形板的上表面，从而在第一和第二板16之间的第一层级中形成第二主流体将流过的封闭通道。
52.开口具有相同大小意味着与这些开口中的每一者的面积相比，这些开口中的一者的面积变化不超过20%、优选地不超过10%、更优选地不超过5%并且最优选地不超过2%。
53.在该变型中，当相邻于第一最外侧分形板布置的第二分形板具有至少基本上矩形或正方形的外形并且包括64个网格状布置的至少基本上矩形或正方形的开口时，获得良好的结果，每个开口具有至少基本上相同的大小和外形，其中64个开口在第二分形板中等距地布置成8行和8列开口，其中第二分形板的64个开口中的每一个都被壁环绕，该壁至少基本垂直地从第二分形板的下表面延伸到后面的第三板的上表面，从而在第二层级（其被限定在第二和相邻的后面的第三板之间）中形成64个封闭通道，第二主流体将流过这些通道。优选地，第二分形板包括4个孔口，其将包括第一层级的流体路径的中空空间与第二层级的流体路径连接，其中一个孔口形成在第一和第二行的第一和第二列的四个通道之间的交叉点处，一个孔口形成在第一和第二行的第三和第四列的四个通道之间的交叉点处，一个孔口形成在第三和第四行的第一和第二列的四个通道之间的交叉点处，并且一个孔口形成在第三和第四行的第三和第四列的四个通道之间的交叉点处。
54.任选地，所述一个或多个流体路径可以由分隔壁限定，所述分隔壁适当地放置在通道壁之间的中空空间中。替代地，单个流体路径可以通过填充形成在第二主流体将流过的通道之间的间隙的部分而形成，而形成在第二主流体将流过的通道之间的其他间隙保持开放，因此形成所述流体路径。
55.此外，在本发明的该变型中，优选的是，分布器或收集器元件包括布置在第二分形板后面的至少第三分形板，其中第三分形板具有至少基本上矩形或正方形的外形，并且包括256个网格状布置的至少基本上矩形或正方形的开口，每个开口具有至少基本上相同的
大小和外形，其中256个开口在第三分形板中等距地布置成16行和16列开口。第三分形板的256个开口中的每一个都被壁环绕，该壁从第三分形板的下表面至少基本上垂直地延伸到后面的板的上表面，从而在第三层级（其被限定在第三和相邻的后面的第四板之间）中形成256个封闭通道，第二主流体将流过这些通道。在第二分形板的每个开口下面，放置第三分形板的4个开口。
56.在本发明思想的进一步进展中，提出在该变型中，第三分形板包括16个孔口，这些孔口将包括第二层级流体路径的中空空间与第三层级流体路径连接起来，其中这些孔口形成在第1、3、5、7、9、11、13和15行的第1、3、5、7、9、11、13和15列的通道之间的交叉点处的流体路径中。优选地，该变型的分布器或收集器元件包括在第三分形板后面的第四分形板，该第四分形板具有至少基本上矩形或正方形的外形，并且包括1024个网格状布置的至少基本上矩形或正方形的开口，每个开口具有至少基本上相同的大小和外形，其中1024个开口在第四分形板中等距地布置成2行和32列开口。
57.当在上述变型中，在最后一个分形板的后面布置有分布板时，特别地获得良好的结果，该分布板具有与最后一个分形板相同外形状和相同数量和尺寸的开口，其中，该分布板在位于最后一个分形板的孔口所在的交叉点下方的交叉点处的流体路径中没有孔口，但是其中该分布板在相邻于最后一个分形板的孔口所在的交叉点的任何交叉点处具有孔口。优选地，在分布板的后面，布置有一至五个、优选一至四个、且更优选两个、三个或四个另外的分布板，其具有与最后一个分形板和分布板相同的外形和相同数量和尺寸的开口，其中每个另外的分布板具有比其相邻的前向板更高数量的孔口。
58.在本发明思想的进一步进展中，提出该变型的分布器或收集器元件包括一至六个、优选一至五个、且更优选两个、三个、四个或五个分布板，它们全都具有相同的外形和相同数量和尺寸的开口，其中，每个分布板具有比其相邻的上分布板更多数量的孔口。
59.如上所述，在每两个板之间限定一层级，通道延伸穿过该层级，并且流体路径布置在该层级中。每一层级的高度，即它的上部板和下部板之间的距离，可以是恒定的。然而，根据本发明的另一个特别优选的实施例，各层级的距离是变化的，而更优选地，每个层级的高度从相邻于第一最外侧板的层级至相邻于分布器或收集器元件的相对最外侧板的层级降低。这具有这样的优点，即每一层级内的流动阻力不会太高。每个层级或至少第一层级的高度可以在0.2和250 mm之间，更优选地在1和100 mm之间，且最优选地在2和50 mm之间。
60.每个板的开口可以具有1至500 mm、更优选1.5至100 mm、且最优选2至50 mm的直径。如上文所指示地，如果存在任何分形板，则优选的是，开口的大小或直径分别从第一分形板到最后一个分形板减小。优选地，每个板的所有开口分别具有至少基本上相同的大小或直径。
61.所述板中的每一者的孔口可以分别具有0.1至100 mm、更优选地0.2至50 mm、并且最优选地0.4至20 mm的大小或直径。优选的是，每个板的所有孔口具有至少基本上相同大小，诸如直径。
62.所述孔口中的每一者优选地具有至少基本上相同的大小意味着，与这些孔口中的每一者相比，这些孔口中的一者的面积变化不超过20%、优选地不超过10%、更优选地不超过5%并且最优选地不超过2%。
63.优选地，分布器元件的最低板或收集器元件的最高板每平方米具有1,000至1,
500,000个、并且更优选地20,000至200,000个流体出口。
64.分布器或收集器元件（即，所述板中的每一者、通道壁和（如果存在的话）分隔壁）可以由任何合适材料形成，诸如陶瓷材料、塑料、金属、合金、复合材料等等。特别优选材料是技术陶瓷，诸如但不限于碳化硅、氮化硅、氧化铝、莫来石和堇青石或金属材料（诸如但不限于铝合金或不锈钢）或各种各样的塑料材料。
65.根据本发明的分布器元件的特别优点在于其可以通过生产性方法、诸如丝网印刷、诸如通过在wo 2016/095059 a1中描述的方法容易地生产。
66.根据另一方面，本发明涉及一种设备，其包括一个或多个上述分布器元件和/或一个或多个上述收集器元件。
67.例如，所述设备可以是传质塔、混合器、分散器、发泡装置、化学反应器、结晶器或蒸发器。
68.根据本发明的一优选实施例，所述设备是传质塔并且在一个或多个分布器元件下方和/或一个或多个收集器元件上方包括传质结构，所述传质结构选自由接触塔板、随机填料和规整填料组成的组。
69.根据本发明的另一优选实施例，所述设备是传质塔并且在一个或多个分布器元件下方和/或一个或多个收集器元件上方包括传质结构，所述传质结构具有包括毛细管的蜂窝形状，其中限定通道的壁是台阶形的或者由组织（tissue）制成或者是任意地形成的开孔泡沫。在wo 2014/043823 a1中和wo 2017/167591 a1中更详细描述了这种传质结构。
70.根据本发明的再一优选实施例，所述设备在一个或多个分布器元件下方和/或一个或多个收集器元件上方包括传质结构，所述传质结构包括接触区，所述接触区被设计成引导第二流体，并且由此在所述接触区中，可以使第一流体与第二流体接触，其中在所述接触区中，提供至少一个断流器用于中断第二流体的流。
71.根据本发明的又一优选实施例，所述设备在一个或多个分布器元件下方和/或一个或多个收集器元件上方包括传质结构，所述传质结构选自由组织、开孔材料、毛细管、台阶结构以及上述结构中的两者或更多者的任意组合组成的组。
72.本发明的另一方面是根据前述权利要求中任一项的用于在横截面平面上均匀分布第一流体的前述分布器元件和/或用于收集在横截面平面上分布的第一流体的前述收集器元件的使用，包括使第一流体流入限定流体路径的一个或多个中空空间中的至少一个中并使第二流体流过分布器和/或元件的通道的步骤，其中优选地，分布器和/或元件用于传质塔、混合器、分散器、发泡装置或化学反应器中。
附图说明
73.随后，借助于说明性而非限制性的附图描述本发明。
74.图1示出了根据本发明的一个实施例的分布器元件的透视侧视图。
75.图2示出了图1中所示的分布器元件的俯视图。
76.图3a示出了图1中所示的分布器元件的第一分形板下方的第一层级的横截面视图。
77.图3b示出了图3a的示意图。
78.图4a示出了图1中所示的分布器元件的第二分形板下方的第二层级的横截面视
图。
79.图4b示出了图4a的示意图。
80.图5a示出了图1中所示的分布器元件的第三分形板下方的第三层级的横截面视图。
81.图5b示出了图5a的示意图。
82.图6a示出了图1中所示的分布器元件的第一分布板下方的第四层级的横截面视图。
83.图6b示出了图6a的示意图。
84.图6c示出了图6b的放大示意性部分。
85.图7a示出了图1中所示的分布器元件的第二分布板下方的第五层级的示意图。
86.图7b示出了图7a的放大示意性部分。
87.图7c示出了图1中所示的分布器元件的第三分布板下方的第六层级的示意图。
88.图7d示出了图7c的放大示意性部分。
89.图7e示出了图1中所示的分布器元件的第四分布板下方的第七层级的示意图。
90.图7f示出了图7e的放大示意性部分。
91.图8示出了根据本发明的一个实施例的传质塔的内部的透视侧视图，其包括分布器元件、规整填料和收集器元件。
92.图9示出了根据本发明的另一实施例的传质塔的内部的透视侧视图，其包括多个分布器元件、多个规整填料和多个收集器元件。
93.图10示出了根据本发明的另一实施例的分形板。
94.图11示出了根据本发明的另一实施例的分布器元件，其包括第一分形板。
95.图12示出了根据本发明另一实施例的分布器元件的透视侧视图。
96.图13示出了图12所示分布器元件的俯视图。
97.图14a示出了图12所示的分布器元件的第一分布板下方的第一层级的横截面视图。
98.图14b示出了图14a的示意图。
99.图15a示出了图12所示的分布器元件的第二分布板下方的第二层级的横截面视图。
100.图15b示出了图15a的示意图。
101.图16a示出了图12中所示的分布器元件的第三分形分布下方的第三层级的横截面视图。
102.图16b示出了图16a的示意图。
103.图17a示出了图12中所示的分布器元件的第四分布板下方的第四层级的横截面视图。
104.图17b示出了图17a的示意图。
具体实施方式
105.图1示出了根据本发明的一个实施例的分布器元件10的透视侧视图。分布器元件10包括三个分形板12、12’、12
’’
，并且在第三分形板12
’’’
下方包括五个分布板16、16’、
16
’’
、16
’’’
、16
iv
。在每两个相邻板12、12’、12
’’
、16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
之间限定一层级18。每个板12、12’、12
’’
、16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
包括开口20，其中每个开口20具有带有倒圆边缘的正方形横截面。每个开口20由壁22环绕，壁22在每个层级18中、在每个板12、12’、12
’’
、16、16’、16
’’
、16
’’’
16
iv
下方限定第二主流体将流过的通道24。具有基本上十字形状的横截面的呈管形式的入口26布置在第一分形板12的中心上方。
106.图2示出了图1中所示的分布器元件10的俯视图。最高分形板12包括具有倒圆边缘的十六个网格状布置的至少基本上正方形的开口20。开口20中的每一者具有相同大小和外形，其中这16个开口在第一最高分形板12中等距布置成4行和4列开口20。实质上十字形孔口28布置在第一分形板12的中心中，并且由具有对应外形的入口26环绕。
107.图3a示出了图1中所示的分布器元件10的第一分形板12下方和第二分形板12’上方的第一层级18的横截面视图，并且图3b示出了图3a的示意图。十六个通道24位于最高分形板12的开口20下方，其中每个通道24由通道壁22环绕，通道壁22从最高第一分形板12的下表面延伸到第二分形板12’的上表面上。图3b中的圆圈28示意性地示出了形成在最高分形板12中的孔口28的位置，第一流体通过所述孔口在分布器元件10的操作期间进入第一层级18中。即使形成在最高分形板12中的孔口28如图2中所示实质上是十字形的，在图3b中所示布置在层级18上方的板12的孔口在图3b中和后续进一步示意性图4b和图5b中被示出为圆圈，以便示出其是“进入孔口”，即，液体通过其流入层级18中的孔口。与此相反，图3b中所示布置在层级18下方的板12’的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28“v
在图3b中和后续进一步示意性图4b、图5b、图6b、图7a、图7c和图7e中被示出为矩形的，以便示出其是“流出孔口”，即，液体通过其流入下一个较低层级中的孔口。在一些通道壁22之间布置有分隔壁32，分隔壁32限定中空空间，所述中空空间在第一层级18的四个中心通道20之间和周围限定八个流体路径33。第一层级18的八个流体路径33中的每一者具有至少基本上相同的长度。第一流体在分布器元件10的操作期间在由中空空间限定的八个流体路径33中的流动方向由箭头34示意性地示出。通道24的第一流体因分隔壁32而无法流过的那些部分在图3b中分别用阴影或阴影线示出。因此，在分布器元件10的操作期间，通过入口26和第一最高分形板12的中心孔口28进入第一层级18的中空空间中的第一流体沿着被限定在四个中心通道24之间的中空空间中的八个流体路径33流动，在此期间，第一流体在分隔壁32处转向并且被引导到第二分形板12’的四个孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28
iv
，其从所述孔口向下流入第二层级中。因此，第一流体经由由通道24和分隔壁32形成的八个流体路径33从一个中心点28分布在第一层级中，并且被收集在四个孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28
iv
中。
108.图4a示出了图1中所示的分布器元件10的在第二分形板12’下方和第三分形板12
’’
上方的第二层级的横截面视图，并且图4b示出了图4a的示意图。六十四个通道24位于第二分形板12’的开口20下方，其中每个通道24由通道壁22环绕，通道壁22从第二分形板12’的下表面延伸到第三分形板12
’’
的上表面上。四个圆圈28示意性地示出形成在第二分形板12’中的孔口28的位置，第一流体通过所述孔口在分布器元件10的操作期间流入第二层级18中。再次，即使形成在上分形板12’中的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
如图3a中所示实质上是十字形的，图4b中所示布置在所述层级上方的板12’的孔口28在图4b中被示出为圆圈，以便示出它们是“进入孔口”28，即，液体通过其流入所述层级中的孔口28。与此相反，图4b中所示布置在所述层级下方的板12
’’
的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
在图4b中被示出为矩
形的，以便示出它们是“流出孔口”28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
，即，液体通过其流入下一个较低层级中的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
。在一些通道壁22之间布置有分隔壁32，分隔壁32限定32个流体路径33，每个流体路径分别被限定在环绕第二分形板12’的孔口28’的四个通道20之间和周围的中空空间中或由其限定。第一流体在分布器元件10的操作期间的流动方向由箭头34示意性地示出。再次，通道24的第一流体因分隔壁32而无法流过的那些部分在图4b中分别用阴影或阴影线示出。因此，在分布器元件10的操作期间，通过孔口28进入第二层级中的第一流体沿着被限定在相应通道24之间的中空空间中的32个流体路径33流动，在此期间，第一流体在分隔壁32处转向并且被引导到第三分形板12
’’
的十六个孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
，其从所述孔口向下流入第三层级中。因此，第一流体在第二层级中从四个孔口28分布到十六个孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
。
109.图5a示出了图1中所示的分布器元件10的在第三分形板12
’’
下方和第一分布板16上方的第三层级18的横截面视图，并且图5b示出了图5a的示意图。两百五十六个通道24位于第三分形板12
’’
的开口20下方，其中每个通道24由通道壁22环绕，通道壁22从第三分形板12
’’
的下表面延伸到第一分布板16的上表面上。十六个圆圈28示意性地示出形成在第三分形板12
’’
中的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
的位置，第一流体通过所述孔口在分布器元件10的操作期间进入第三层级中。再次，即使形成在上分形板12
’’
中的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
如图4a中所示实质上是十字形的，图5b中所示布置在所述层级上方的板12
’’
的孔口28在图5b中示出为圆圈，以便示出它们是“进入孔口”28，即，液体通过其流入所述层级中的孔口28。与此相反，图5b中所示布置在所述层级下方的分布板16的孔口38在图5b中示出为矩形的，以便示出它们是“流出孔口”38，即，液体通过其流入下一个较低层级中的孔口38。然而，实际上，如图5a中所示，分布板16的孔口38以及所有下分布板16’、16
’’
、16
’’’
、16’v
的那些孔口是圆形的，并且不像在上分形板12、12’、12
’’’
中那样实质上是十字形的。在一些通道壁22之间布置有分隔壁（图5a和图5b中未示出），所述分隔壁限定128个流体路径33，每个流体路径33分别限定或形成在第三层级的中空空间中。第一流体在分布器元件10的操作期间的流动方向由箭头34示意性地示出。再次，通道24的第一流体因分隔壁32而无法流过的那些部分在图5b中分别用阴影或阴影线示出。因此，在分布器元件10的操作期间，通过孔口28进入第三层级中的第一流体沿着被限定在相应通道24之间的中空空间中的128个流体路径33流动，在此期间，第一流体在分隔壁处转向并且被引导到第一分布板16的六十四个孔口38，其从所述孔口向下流入第四层级中。因此，第一流体在第三层级中从十六个孔口28分布到六十四个孔口38。
110.图6a示出了图1中所示的分布器元件10的在第一分布板16下方和第二分布板16’上方的第四层级的横截面视图。图6b示出了图6a的示意图，并且图6c示出了图6b的放大部分。第一分布板16具有与第三分形板12
’’
相同的外形以及相同数量和尺寸的开口20，其中第一分布板16在第三分形板12
’’
的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
所处的那些交叉点下方的交叉点处不具有孔口38，但是其中第一分布板16在相邻于第三分形板12
’’
的孔口28’、28
’’
、28
’’’
、28’v
位于其中的那些交叉点的任何交叉点处具有孔口38。由此，在分布器元件10的操作期间，在由中空空间限定的流体路径33中实现第一流体的进一步分布，如图6b和图6c中所示。
111.如图7a至图7e中所示，在每相邻四个其他分布板16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
之间限定一
层级。四个其他分布板16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
中的每一者具有与第三分形板12
’’
和第一分布板16相同的外形以及相同数量和尺寸的开口20。然而，比起其相邻上部板16、16’、16
’’
、16
’’’
，其他分布板16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
中的每一者具有更高数量的孔口38、38’、38
’’
。这允许在分布器元件的操作期间用第一流体填充限定流体路径33的中空空间的任何部分，并且因此经由分布板16
iv
中的最低分布板中的大数量的孔口38、38’、38
’’
实现特别高的分布密度。
112.图8示出了传质塔8的内部40的透视侧视图，其包括分布器元件10、规整填料42和收集器元件44。传质塔8可以是精馏塔8。分布器元件10如上所述并且如图1至图7中所示构成。收集器元件44像分布器元件10一样构成，但是简单地倒置，使得第一分形板是最低板，并且第五分布板是最高板。在传质塔8的操作期间，液体经由入口16进入分布器元件10，并且分布在横截面平面上，如上文参考图1至图7所述。经分布的液体然后向下流到规整填料42的表面上，并且进一步向下流动。气体沿反向方向（即，从传质塔8的底部向上）连续流动。在规整填料中，发生液体与气体之间的密集质量和能量传递，因此两者都分布在规整填料42的大比表面积上。液体然后流到收集器元件44的表面上，在收集器元件44中，其被收集和集中在一个点中，其从那里经由出口46离开内部。
113.图9示出了传质塔8的内部的透视侧视图，该传质塔包括多个分布器元件10、多个规整填料42和多个收集器元件44，其中的每一者如上所述并且如图8中所示构成。为了使第一流体分布到所有多个分布器元件10，在多个分布器元件10上方布置有分布歧管48。同样地，在多个收集器元件44下方布置有收集器歧管50。
114.图10示出了根据本发明的另一实施例的分形板12
’’
。分形板12
’’
类似于图1、图2和图4中所示的实施例的第三分形板12
’’
，除了具有实质上十字形横截面的孔口28的尺寸稍微不同以外。
115.图11示出了根据本发明的另一实施例的分布器元件，其包括第一分形板12。第一分形板12类似于图1和图2中所示的实施例的第一分形板12，除了在通道24内布置有静态混合器52以用于混合在分布器元件10的操作期间从中流过的第二主流体以外。
116.图12示出了根据本发明另一实施例的分布器元件10的透视侧视图。分布器元件10包括五个分布板16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
。在每两个相邻的板16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
之间，限定一层级18。每个板16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
包括开口20，其中，每个开口20具有带倒圆边缘的正方形横截面。每个开口20被壁22环绕，壁22在每个板16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
下方的每个层级18中限定第二主流体将流过的通道24。在分布板16的中心上方，布置有呈具有基本上十字形的横截面的管形式的入口26。
117.图13示出了图12所示的分布器元件10的俯视图。最上面的分布板16包括十六个网格状布置的至少基本上正方形的开口20，开口20具有倒圆边缘。每个开口20具有相同的大小和外形，其中16个开口在第一最上面的分布板16中等距地布置成4行和4列开口20。实质上十字形的孔口38布置在第一分布板16的中心中，并被具有对应外形的入口26环绕。
118.图14a示出了在图12所示的分布器元件10的第一分布板16下方和第二分布板16’上方的第一层级18的横截面视图，并且图14b示出了图14a的示意图。十六个通道24位于最上面的分布板16的开口20下方，其中每个通道24被通道壁22环绕，通道壁22从最上面的第一分布板16的下表面延伸到第二分布板16’的上表面上。图14b中的圆圈28示意性地示出了
形成在最上面的分布板16中的孔口38的位置，第一流体通过该孔口在分布器元件10的操作期间进入第一层级18中。即使如图13所示，形成在最上面的分布板16中的孔口38实质上是十字形的，但是布置在图14b所示的层级18上方的板16的孔口在图14b中被示为圆圈，以示出它是“进入孔口”，即液体通过其流入层级18中的孔口。与此相反，布置在图14b所示层级18下方的板16
′
的孔口38’、38
’’
、 38
’’’
、38’v
在图14b中被示为矩形的，以便示出它们是“流出孔口”，即液体通过其流入下一个较低层级中的孔口。实际上，板16
′
的孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
具有基本上十字形的横截面。形成在通道壁22之间的一些中空空间54（在图14b中分别以阴影或阴影线示出）被填充，并且因此不能被第一流体流过。由此，第一层级18的四个中心通道20之间和周围的八个流体路径33被限定在其余的中空空间中。第一层级18的八个流体路径33中的每一个都具有至少基本上相同的长度。箭头34示意性地示出了第一流体在分布器元件10的操作期间在由中空空间限定的八个流体路径33中的流动方向。因此，在分布器元件10的操作期间，通过入口26和第一最上面的分布板16的中心孔口38进入第一层级18的中空空间中的第一流体沿着在四个中心通道24之间的中空空间中限定的八个流体路径33流动，在此期间，第一流体在被填充的54中空空间54的壁处被偏转，并且被引导到第二分布板16’的四个孔口38’、38
’’
、 38
’’’
、38’v
，从那里其向下流入第二层级中。因此，第一流体从一个中心点38经由由通道24和填充的中空空间54的壁形成的八个流体路径33分布在第一层级18中，并被收集在四个孔口38’、38
’’
、 38
’’’
、38’v
中。
119.图15a示出了在图12所示的分布器元件10的第二分布板16’下方和第三分布板16
’’
上方的第二层级的横截面视图，并且图15b示出了图15a的示意图。第二分布板16’的开口20和通道24位于与第一分布板16的开口和通道相同的位置处并具有相同的尺寸。因此，十六个通道24位于第二分布板16’的开口20下方，其中每个通道24被通道壁22环绕，通道壁22从第二分布板16’的下表面延伸到第三分布板16
’’
的上表面上。四个圆圈38示意性地示出了形成在第二分布板16’中的孔口38的位置，第一流体在分布器元件10的操作期间通过该孔口进入第二层级中。即使如图14a所示，形成在第二分布板16’中的孔口38实质上是十字形的，但是布置在图15b所示层级上方的板16’的孔口在图15b中被示为圆圈，以示出它们是“进入孔口”，即液体通过其流入第二层级中的孔口。布置在第二层下方的第三分布板16
’’
包括12个孔口38’、38
’’
、 38
’’’
、38’v
，这些孔口在图15b中被示为矩形的，以便示出它们是“流出孔口”38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，即液体通过其流入下一个较低层级的孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
。实际上，第三分布板16
’’
的十二个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
具有圆形横截面，如图15a所示。形成在通道壁22之间的一些中空空间54（在图15b中分别以阴影或阴影示出）被填充，并且因此不能被第一流体流过。因此，在第二层级的通道20之间和周围的十六个流体路径33被限定在其余中空空间中。第一流体在分布器元件10的操作期间的流动方向由箭头34示意性地示出。因此，在分布器元件10的操作期间，通过孔口38进入第二层级中的第一流体沿着限定在相应通道24之间的中空空间中的16个流体路径33流动，在此期间，第一流体在填充的中空空间54的壁32处偏转，并被引导至第三分布板16
’’
的12个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，从那里其向下流入第三层级中。因此，第一流体在第二层级中从四个孔口38分布到十二个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
。
120.图16a示出了在图12中所示的分布器元件10的第三分布板16
’’
下方和第四分布板16
’’
上方的第三层级的横截面视图，并且图16b示出了图16a的示意图。第四分布板16
’’’
的
开口20和通道24位于与第一、第二和第三分布板16、16’、16
’’
的开口和通道相同的位置处并具有相同的尺寸。因此，十六个通道24位于第三分布板16
’’
的开口20下方，其中，每个通道24被通道壁22环绕，通道壁22从第三分布板16
’’
的下表面延伸到第四分布板16
’’
的上表面上。十二个圆圈28示意性地示出了形成在第三分布板16
’’
中的孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
的位置，第一流体在分布器元件10的操作期间通过该孔口进入第三层级中。布置在第三层级下方的第四分布板16
’’’
包括四十个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，这些孔口在图16b中被示为矩形的，以便示出它们是“流出孔口”38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，即液体通过其流入下一个较低的层级中的孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
。实际上，第四分布板16
’’’
的四十个孔口38’、38
’’
、 38
’’’
、38’v
具有长矩形的外形，如图16a所示。形成在通道壁22之间的一些中空空间54（在图16b中分别以阴影或阴影线示出）被填充，并且因此不能被第一流体流过。由此，在第三层级的通道20之间和周围的四十个流体路径33被限定在其余的中空空间中。第一流体在分布器元件10的操作期间的流动方向由箭头34示意性地示出。因此，在分布器元件10的操作期间，通过孔口38进入第三层级中的第一流体沿着在相应通道24之间的中空空间中限定的40个流体路径33流动，在此期间，第一流体在填充的中空空间54的壁32处偏转，并被引导至第四分布板16
’’’
的40个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，从那里其向下流入第四层级中。因此，第一流体在第三层级中从十二个孔口38分布到四十个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
。
121.图17a示出了在图12中所示的分布器元件10的第四分布板16
’’’
下方和第五分布板16’v
上方的第四层级的横截面视图，并且图17b示出了图17a的示意图。第五分布板16
iv
的开口20和通道24位于与第一、第二、第三和第四分布板16、16’、16
’’
、16
’’’
的开口和通道相同的位置处并具有相同的尺寸。因此，十六个通道24位于第四分布板16
’’’
的开口20下方，其中，每个通道24被通道壁22环绕，通道壁22从第四分布板16
’’’
的下表面延伸到第五分布板16’v
的上表面上。四十个圆28示意性地示出了形成在第四分布板16
’’’
中的孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
的位置，第一流体在分布器元件10的操作期间通过该孔口进入第四层级中。即使如图16a所示，形成在第四分布板16
’’’
中的孔口38具有长矩形的外形，布置在图17b所示的层级上方的板16
’’’
的孔口在图17b中被示为圆圈，以便示出它们是“进入孔口”，即液体通过其流入第二层级中的孔口。布置在第四级下方的第五分布板16’v
包括82个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，它们在图17b中被示为矩形，以便使出它们是“流出孔口”38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，即，液体通过其流入下一个较低的层级中的孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
。实际上，第五分布板16’v
的82个孔口38’、38、38
’’’
、38’v
具有长矩形的外形，如图17a所示。形成在通道壁22之间的一些中空空间54（在图17b中分别以阴影或阴影线示出）被填充，并且因此不能被第一流体流过。因此，第四层级的通道20之间和周围的82个流体路径33被限定在其余的中空空间中。第一流体在分布器元件10的操作期间的流动方向由箭头34示意性地示出。因此，在分布器元件10的操作期间，通过孔口38进入第四层级中的第一流体沿着在相应通道24之间的中空空间中限定的82个流体路径33流动，在此期间，第一流体在填充的中空空间54的壁32处偏转，并被引导至第五分布板16’v
的82个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
，从那里向下流动。因此，第一流体在第四层级中从40个孔口38分布到82个孔口38’、38
’’
、38
’’’
、38’v
。
122.附图标记
8传质塔10分布器元件12、12’、12
’’
分形板16、16’、16
’’
、16
’’’
、16
iv
分布板18层级20开口22通道壁24通道26入口28、28’、28
’’
、28
’’’
、28
iv
分形板的孔口32分隔壁33流体路径34第一流体在流体路径中的流动方向38、38’、38
’’
分布板的孔口40传质塔的内部42规整填料44收集器元件46出口48分布歧管50收集器歧管52静态混合器54填充的中空空间。