KOLONNE ZUM STOFF- UND/ODER ENERGIEAUSTAUSCH ZUR BEHANDLUNG EINES FLUIDS UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DIESER VORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine verfahrenstechnische Vorrichtung zur Behandlung eines Fluids sowie ein Verfahren zur Herstellung der verfahrenstechnischen Vorrichtung.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene verfahrenstechnische Vorrichtungen bekannt, die aufgrund ihrer Größe bisher nur mit nachteiligen Verfahren fertigbar waren und dabei fertigungsbedingt nachteilig ausgelegt waren. Häufig werden

Blechmaterialien und/oder Rohrmaterialien eingesetzt, um verfahrenstechnische

Vorrichtungen wie (drucktragende) Behälter, Kolonnen (Säulen) oder Wärmeübertrager herzustellen. Diese Materialien weisen fertigungsbedingt mindestens bis zu den jeweiligen Fügestellen, zum Beispiel Schweißnähten, einheitliche Dicken auf. Dadurch sind die Elemente in weiten Bereichen überdimensioniert. Aus fertigungstechnischen Gründen und wegen Einschränkungen bei den lieferbaren Halbzeugen stellt die

Konstruktion von solchen Behältern, Kolonnen und Wärmeübertragern und

deren Einbauten und Anbauten hinsichtlich der Festigkeitsoptimierung und der

Strömungsoptimierung regelmäßig einen Kompromiss dar. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden bzw. unten beschrieben werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die

Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen. Diese Aufgabe wird durch eine verfahrenstechnische Vorrichtung in Form einer

Kolonne zum Stoff- und/oder Energieaustausch zur Behandlung von zumindest einem Fluid gelöst, aufweisend einen Behälter mit einer drucktragenden Hülle, die einen Innenraum des Behälters zur Aufnahme des Fluids umgibt, und eine im Innenraum angeordnete erste Funktionskomponente zur Wechselwirkung mit dem Fluid, wobei erfindungsgemäß die erste Funktionskomponente und die Hülle des Behälters durch 3D-Drucken einstückig aneinander angeformt sind. Generell können alle prinzipiell geeigneten 3D-Druckverfahren verwendet werden.

Hierbei ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen dass die Wandstärken der Hülle sowie insbesondere auch der ersten

Funktionskomponente an jeder Stelle so groß sind, dass die

zulässigen Spannungen unter Berücksichtigung eines ausreichenden

Sicherheitsfaktors, gerade nicht überschritten werden und damit die Festigkeit des Materials möglichst gleichmäßig ausgenutzt wird.

Alternativ oder ergänzend ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Wandstärken der Hülle und/oder der ersten Funktionskomponente und/oder die Oberflächenform der Hülle und/oder der ersten Funktionskomponente so ausgeführt sind, dass die aus der Verfahrenstechnik gewünschten

strömungstechnischen Anforderungen möglichst optimal eingehalten

werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Funktionskomponente und die Hülle des Behälters durch 3D-Drucken, insbesondere Lasersintern, aus einem Metall, insbesondere Aluminium, einstückig ausgebildet sind. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass bei dem 3D-Drucken die Hülle und die erste Funktionskomponente als eine einstückige Einheit schichtweise aus einem

pulverförmigem Werkstoff, insbesondere aufweisend ein Metall, insbesondere

Aluminium, aufgebaut werden, wobei nacheinander mehrere Schichten des Werkstoffs übereinander aufgebracht werden, wobei jede Schicht vor dem Aufbringen der nächstfolgenden Schicht mittels eines Laserstrahls in einem vordefinierten Bereich, der einem Querschnittsbereich der herzustellenden Einheit entspricht, erhitzt wird und dabei an der darunterliegenden Schicht fixiert wird, insbesondere mit dieser verschmolzen wird. Die verfahrenstechnischen Vorrichtungen sind, wie eingangs dargelegt, insbesondere drucktragende Behälter bzw. weisen solche Behälter auf, insbesondere Kolonnen.

Weiterhin kann es sich bei der verfahrenstechnischen Vorrichtung auch um einen Wärmeübertrager oder eine sonstige Einrichtung handeln.

Bei einer Kolonne wird zum Beispiel ein Fluid in Form einer flüssigen Phase nach unten geführt und im Gegenstrom mit einer gasförmigen Phase kontaktiert, um einen Stoff- und/oder Energieaustausch zwischen den beiden Phasen vorzunehmen. Bei der ersten Funktionskomponente kann es sich dabei z.B. um einen Boden, insbesondere einen Stoffaustauschboden handeln, auf dem die flüssige Phase steht, während die gasförmige Phase von unten nach oben durch Durchgangsöffnungen des Bodens hindurch geführt wird, um die flüssige Phase auf dem Boden zu kontaktieren. Weiterhin kann es sich bei der ersten Funktionskomponente um eine Wandung (z.B. zum Leiten eines Fluids) in der Kolonne bzw. der verfahrenstechnischen Einrichtung handeln, insbesondere um ein Wehr zum Aufstauen einer flüssigen Phase oder um ein oder mehrere Leitbleche für Gase und/oder Dämpfe.

Weiterhin kann es sich bei der ersten Funktionskomponente um eine kästen- bzw. schalenförmige Einrichtung mit Ablauföffnungen bzw. Ablaufrohren zum Sammeln von Flüssigkeiten handeln.

Weiterhin kann es sich bei der ersten Funktionskomponente um eine strukturierte Packung handeln oder um einen Querträger der sich z.B. senkrecht zu einer Längs- oder Zylinderachse der Hülle des Behälters bzw. der Kolonne erstreckt und z.B. zum Tragen einer Funktionskomponente dient (z.B. einer Packung etc.). Weiterhin kann es sich bei der ersten Funktionskomponente, insbesondere bei einer

verfahrenstechnischen Vorrichtung in Form eines Wärmeübertragers um eine

Rohrleitung oder ein Rohrbündel handeln.

Weiterhin kann die erste Funktionskomponente ein Flüssigkeitsverteiler zum Verteilen einer flüssigen Phase im Innenraum des Behälters sein oder ein Flüssigkeitssammler zum Sammeln einer im Innenraum anfallenden flüssigen Phase. Schließlich kann es sich bei der ersten Funktionskomponente auch um einen Abscheider handeln, der dazu konfiguriert ist, eine flüssige Phase aus einem Zweiphasengemisch (flüssiggasförmig) abzuscheiden.

Natürlich können auch mehrere der oben genannten Komponenten mit der Hülle und/oder untereinander einstückig, d.h. integral, durch 3D-Drucken ausgebildet sein.

Durch das einstückige Ausbilden der vorstehend genannten ersten

Funktionskomponenten mit der Hülle (oder untereinander) können erhebliche

Einsparungen hinsichtlich Material und Montage erzielt werden. Ganz besonders wird eine exakte Anpassung an den Belastungsfall möglich. Im Gegensatz zu vorbekannten Verfahren wird kein zusätzliches Material angebracht, welches allein durch die separate Herstellung der Komponenten bedingt ist beziehungsweise für ein

Fügeverfahren notwendig ist. Zum Beispiel kann auf einen üblichen Träger verzichtet werden, welcher über eine gesamte Spannbreite die gleiche Höhe aufweist und somit zwangsläufig eine Überdimensionierung aufweist. Darüber hinaus müssen bisher

Bauteile für ein Fügeverfahren ausgelegt sein, zum Beispiel Schweißen, und müssen für dieses nachteilige Verbindungsverfahren eine deutlich größere Fläche und/oder andere Form aufweisen, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Festigkeit dieser Fügeverbindung erzeugbar ist. Ganz besonders bevorzugt ist die Behälterwandung einstückig mit zumindest den Trag strukturen ausgebildet sowie insbesondere einstückig mit allen Komponenten im Innenraum des Behälters, wobei zur

Behälterwandung bzw. Hülle insbesondere ein spannungsoptimaler Übergang ausgebildet ist. Insbesondere bei strukturierten Packungen können umlaufende Randspalte vermieden werden, da eine integrale Ausbildung mit der umlaufenden Hülle möglich ist. Darüber hinaus kann auf übliche Tragstrukturen, wie Querträger und Gitterrost, verzichtet werden, weil die zumindest eine Packung als selbsttragende Struktur und/oder als eine die Behälterwandung bzw. Hülle aussteifende Struktur ausbildbar ist. Damit wird der Aufbau der Packungssäule einfacher und die Verdeckung der zumindest einen Packung verringert. Ganz besonders bevorzugt sind in der Packung selbst

Sammelstrukturen integriert, die ein Ablaufen von Kondensat fördern bzw. führen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Funktionskomponente bzw. alle im Innenraum des Behälters und/oder außen am Behälter vorgesehenen Funktionskomponenten zugleich eine die drucktragende Hülle unterstützende Tragfunktion übernehmen. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist also insbesondere vorgesehen, dass die vorhandenen ersten Funktionskomponenten nicht nur sich selbst tragen sondern auch die Hülle stärken oder stabilisieren, so dass insbesondere kein separates Bauteil vorgesehen werden muss, welches allein zum Stützen beziehungsweise Stabilisieren von Funktionskomponenten dient. Hierdurch kann insbesondere bei einer kritischen Größe der Behandlungsfläche auf zusätzliche den Querschnitt versperrende

Tragelemente verzichtet werden. Die vorgeschlagene verfahrenstechnische

Vorrichtung umfasst bevorzugt ausschließlich solche (ersten) Funktionskomponenten, die zumindest eine erwünschte Funktion für die Fluidbehandlung aufweisen und zugleich Elemente einer Tragstruktur sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite

Funktionskomponente vorgesehen, die außen am Behälter angeordnet ist, wobei die zweite Funktionskomponente und die Hülle des Behälters durch 3D-Drucken ebenfalls einstückig aneinander angeformt sind, insbesondere nach der oben beschriebenen Art durch Lasersintern bzw. schichtweises Auftragen.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei der zweiten Funktionskomponente um ein Stutzen zum Anschließen einer externen Rohrleitung. Gegebenenfalls können auch Abschnitte einer solchen Rohrleitung durch 3D-Drucken an die Hülle einstückig angeformt werden.

Bei externen Leitungsanschlüssen wurden bisher angeschweißte Anschlüsse verwendet, bei denen die Anfälligkeit für Undichtigkeiten aufgrund des Fügens vergleichsweise hoch ist; denn die Schweißnaht muss mit hoher Qualität gefertigt und ggf. anschließend aufwendig geprüft werden. Ferner kann durch den Wärmeeintrag beim Fügen, insbesondere Schweißen, die Festigkeit des Materials verringert werden. Durch die einstückige Ausbildung entfallen mit Vorteil die zusätzlichen Arbeitsschritte des Fügens. Zudem wird der Leitungsanschluss (z.B. Stutzen) oder sogar die externe Leitung im gleichen Verfahren hergestellt und erfordert somit keinen zusätzlichen Montageaufwand. Als zweite Funktionskomponente können aber auch tragende Elemente bzw.

Tragelemente, wie z.B. eine Standzarge, ein Tragsattel, eine Traglasche oder ein Tragstutzen an die Hülle des Behälters einstückig angeformt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer

verfahrenstechnischen Vorrichtung, insbesondere gemäß der obigen Beschreibung, aufweisend einen Behälter mit einer drucktragenden Hülle, die einen Innenraum des Behälters zur Aufnahme des Fluids umgibt, eine im Innenraum angeordnete erste Funktionskomponente zur Wechselwirkung mit dem Fluid, und vorzugsweise eine außen am Behälter vorgesehene zweite Funktionskomponente. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Funktionskomponente und die Hülle des Behälters sowie optional auch die zweite Funktionskomponente durch 3D-Drucken gebildet werden und dabei einstückig aneinander angeformt werden (durch das 3D-Drucken). Bevorzugt werden gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die erste

Funktionskomponente und die Hülle des Behälters sowie insbesondere auch die zweite Funktionskomponente durch 3D-Drucken, insbesondere Lasersintern, aus einem Metall, insbesondere Aluminium, gebildet werden und dabei einstückig aneinander angeformt werden.

Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass bei dem 3D-Drucken die erste

Funktionskomponente und die Hülle des Behälters sowie optional auch die zweite Funktionskomponente als eine einstückige Einheit schichtweise aus einem

pulverförmigem Werkstoff, insbesondere aufweisend ein Metall, insbesondere

Aluminium, aufgebaut werden, wobei nacheinander mehrere Schichten des Werkstoffs übereinander aufgebracht werden, wobei jede Schicht vor dem Aufbringen der nächstfolgenden Schicht mittels eines Laserstrahls in einem vordefinierten Bereich, der einem Querschnittsbereich der herzustellenden Einheit entspricht, erhitzt wird und dabei an der darunterliegenden Schicht fixiert wird, insbesondere mit dieser

verschmolzen wird.

Durch das schichtweise Auftragen von schmelzbarem Material wird ein auf

mikroskopischer Ebene einstückiges Material hergestellt, welches besonders bevorzugt gasundurchlässig gebildet werden kann. Das schmelzbare Material wird hierzu erhitzt, so dass sich das jeweils hinzugefügte Material an den Grenzflächen derart mit dem bereits vorhandenen Material verbindet, als ob es aus einem Stück gefertigt ist. Dieses Fügen wird bevorzugt nach einem Sinterverfahren durchgeführt. Das entstehende Werkstück, hier die verfahrenstechnische Vorrichtung

beziehungsweise deren Komponenten, sind damit einstückig gebildet bzw. aneinander angeformt.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine

verfahrenstechnische Vorrichtung (z.B. eine der hierin beschriebenen Vorrichtungen) zur Behandlung von zumindest einem Fluid, mit: einem Behälter mit einer

drucktragenden Hülle, die einen Innenraum des Behälters zur Aufnahme des Fluids umgibt, und einer im Innenraum angeordneten ersten Funktionskomponente zur

Wechselwirkung mit dem Fluid, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die erste Funktionskomponente und die Hülle des Behälters durch 3D-Drucken gebildet sind und dabei durch das 3D-Drucken einstückig aneinander angeformt sind. Diese

verfahrenstechnische Vorrichtung kann analog zum Gegenstand des Anspruchs 1 durch die in den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale weitergebildet werden.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Insbesondere können alle in den nachfolgenden Zeichnungen der Einfachheit halber geradlinig dargestellten Konturen und Oberflächen beliebig gekrümmt sein. Ebenso können parallel dargestellte

Wandstärken und Konturen entsprechend den verfahrenstechnischen und

festigkeitsbedingten Anforderungen von dieser Parallelität abweichen. Es wird dargestellt in

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen

verfahrenstechnischen Vorrichtung in Form eines Wärmeübertragers mit einem drucktragenden Behälter und zumindest einer Rohrleitung oder einem

Rohrbündel;

Fig. 2: eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen

verfahrenstechnischen Vorrichtung in Form einer Kolonne mit einem

drucktragenden Behälter und zumindest einem Boden, insbesondere in Form eines Stoffaustauschbodens; optional mit Einlaufkasten, Bodenabstützungen und Sammelschale sowie optional mit Gaszuspeisung(en);

Fig.3 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen

verfahrenstechnischen Vorrichtung in Form einer Kolonne mit einem

drucktragenden Behälter und zumindest einer Packung;

Fig.4 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen

verfahrenstechnischen Vorrichtung aufweisend einen drucktragenden Behälter (z.B. eine Kolonne) mit einem Abscheider; und

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen

verfahrenstechnischen Vorrichtung aufweisend einen drucktragenden Behälter (z.B. eine Kolonne) mit einer Wandung, insbesondere in Form eines Wehrs;

Fig. 1 zeigt eine verfahrenstechnische Vorrichtung in Form eines Wärmeübertragers 1 , der einen Behälter 2 mit einer drucktragenden Hülle 3 aufweist, die einen Innenraum I des Behälters 2 umgibt. Die Hülle 3 des Behälters 2 erstreckt sich entlang einer Längsoder Zylinderachse L, die vorliegend im Betrieb des Wärmeübertragers 1 horizontal verläuft, d.h. der Behälter 2 ist als liegender Behälter 2 konzipiert. In anderen

Ausführungsbeispielen (siehe unten) kann die Längsachse L jedoch auch parallel zur Vertikalen verlaufen. Die Hülle 3 weist einen entlang der Längsachse L erstreckten Mantel 3c auf, der zu einer Seite hin durch einen Deckel 3b der Hülle 3 und zur anderen Seite hin durch einen Boden 3d der Hülle 3 verschlossen ist. Boden 3d und Deckel 3b sind insbesondere einstückig durch 3D-Drucken mit dem Mantel 3c der Hülle 3 ausgebildet, d.h., die gesamte Hülle 3 kann durch ein 3D-Druck-Verfahren, insbesondere Lasersintern, vorzugsweise aus einem Metall hergestellt werden. Dies gilt für alle hierin beschriebenen Ausführungsformen. Im Innenraum I des Behälters 2 ist eine erste Funktionskomponente 4 vorgesehen, umfassend zumindest eine Rohrleitung 4, vorzugsweise mehrere Rohrleitungen 4, die ein Rohrbündel bilden und insbesondere an beiden Enden jeweils in einem Rohrboden 4a, verankert sind. Die mindestens eine Rohrleitung 4 bzw. das Rohrbündel 4 steht dabei an beiden Enden mit je einer oder mehreren zweiten Funktionskomponente in Form eines Stutzens 5 in Strömungsverbindung, wobei der eine Stutzen (bzw. Stutzengruppe) 5 am Deckel 3b und der andere Stutzen (bzw. Stutzengruppe) 5 am Boden 3d der Hülle 3 angeordnet ist. Über diese beiden Stutzen (bzw.

Stutzengruppen) 5 kann nun ein Fluid F durch die mindestens eine Rohrleitung 4 bzw. das Rohrbündel 4 geführt werden und kann dabei in eine indirekte Wärmeübertragung mit einem weiteren Fluid treten, das im Innenraum I geführt wird. Ebenso können optional zusätzliche Stutzen 5 zum Anschluss von Meßgeräten (z. B. Druck,

Temperatur), die direkt in Kontakt mit dem Fluid treten, vorgesehen werden. Zum Einleiten des weiteren Fluids in den Innenraum I bzw. zum Abziehen des weiteren Fluids aus dem Innenraum I sind am Mantel 3 mindestens zwei weitere Stutzen 5 vorgesehen, die z.B. einander gegenüber liegen können. Auch hier können optional zusätzliche Stutzen 5 zum Anschluss von Messgeräten (z. B. Druck, Temperatur), die direkt in Kontakt mit dem Fluid treten, vorgesehen werden.

Erfindungsgemäß ist nun zumindest die mindestens eine Rohrleitung 4 einstückig an die Hülle 3 angeformt, indem diese beiden Komponenten durch 3D-Drucken als integrale Einheit ausgebildet werden. Weiterhin sind vorzugsweise die Rohrböden 4a auf diese Weise einstückig an die Rohrleitung(en) 4 angeformt sowie ferner an die Hülle 3. Bevorzugt sind weiterhin auch die Stutzen 5 durch das 3D-Drucken integral mit der Hülle 3 ausgebildet, d.h. einstückig an diese angeformt.

Bei dem 3D-Druckvorgang werden die integral miteinander ausgebildeten bzw.

gedruckten Komponenten vorzugsweise schichtweise aus einem pulverförmigem Werkstoff, insbesondere aufweisend ein Metall, insbesondere Aluminium, aufgebaut, wobei nacheinander mehrere Schichten des Werkstoffs übereinander aufgebracht werden, wobei jede Schicht vor dem Aufbringen der nächstfolgenden Schicht mittels eines Laserstrahls 21 , der durch einen Laser 20 bereitgestellt wird, in einem

vordefinierten Bereich, der einem Querschnittsbereich 30 der herzustellenden integralen Einheit entspricht, erhitzt wird und dabei an der darunterliegenden Schicht fixiert wird, insbesondere mit dieser verschmolzen wird. Andere geeignete SD- Druckverfahren können auch verwendet werden.

Figur 2 zeigt eine weitere verfahrenstechnische Vorrichtung 1 in Form einer Kolonne mit einem Behälter 2, der nach Art der Figur 1 aufgebaut ist, wobei hier der Behälter 2 ein stehender Behälter 2 ist, dessen Längs- bzw. Zylinderachse L sich entlang der Vertikalen erstreckt. Im Unterschied zur Figur 1 ist hier am Mantel 3c nur ein Stutzen 5 vorgesehen, über den eine gasförmige Phase G in den Innenraum I des Behälters 2 einleitbar ist. Die Kolonne 1 kann beispielsweise zur Rektifikation verwendet werden. Hierzu ist im Innenraum I zumindest eine erste Funktionskomponente 4 in Form eines Bodens 4 vorgesehen, der zur Aufnahme eine flüssigen Phase F eingerichtet ist, wobei der Boden 4 Durchgangsöffnungen aufweist (nicht gezeigt), durch die die gasförmige Phase G strömen kann, um durch die flüssige Phase F geführt zu werden, so dass ein Stoff- und/oder Energieaustausch zwischen den beiden Phasen G, F stattfindet. Die flüssige Phase F kann über den Stutzen 5 am oberen Deckel 3b der Hülle 3 oder durch einen oder mehrere Stutzen 5 im Mantel 3 über einen Einlaufkasten mit Öffnungen oder Verteilerrohre an dessen Unterseite, in den Innenraum I bzw. auf den mindestens einen Boden 4 geführt werden und kann des Weiteren über den am Boden 3d der Hülle 3 vorgesehenen Stutzen 5, optional mit einer in den Innenraum I ragenden und am Mantel 3c integrierten Sammelvorrichtung, aus dem Innenraum I abgezogen werden. Ebenso können optional zusätzliche Stutzen zum Anschluss von Messgeräten (z. B. Druck, Temperatur), die direkt in Kontakt mit dem Fluid treten, vorgesehen werden.

Erfindungsgemäß ist nun wiederum der Boden 4 einstückig an die Hülle 3 angeformt, indem diese beiden Komponenten durch 3D-Drucken als integrale Einheit ausgebildet werden. Optional können Tragelemente in Form von einer oder mehreren integralen vertikalen Bodenabstützungen 4f vorgesehen werden, die vorzugsweise durch SD- Drucken einstückig an den Boden 4 angeformt sind, wobei deren Last an einer

Unterseite der jeweiligen Bodenabstützung 4f über einen oder mehrere Träger 4g in den Mantel 3c eingeleitet wird, wobei der mindestens eine Träger 4g wiederum einstückig per 3D-Drucken an den Mantel 3c sowie an die mindestens eine

Bodenabstützung 4f angeformt ist. Wie zuvor beschrieben, kann das 3D-Drucken schichtweise durch Lasersintern mit Hilfe des Laser 20 bzw. Laserstrahls 21

vorgenommen werden. Weiterhin sind bevorzugt auch die Stutzen 5 einstückig an die Hülle 3 angeformt, indem die Hülle 3 zusammen mit den Stutzen 5 3D-gedruckt wird, z.B. wie oben anhand der Figur 1 beschrieben.

Figur 3 zeigt eine weitere verfahrenstechnische Einrichtung in Form einer

Packungssäule 1 , die wiederum einen Behälter 2 aufweist, der wie anhand der Figur 2 beschrieben aufgebaut ist. Im Unterschied zur Figur 2 ist nunmehr im Innenraum I des Behälters 2 eine strukturierten Packung 4b vorgesehen, die dem Stoffaustausch zwischen einer gasförmigen Phase G und einer flüssigen Phase F dient, wobei die gasförmige Phase G im Innenraum I von unten nach oben im Gegenstrom zur flüssigen Phase F geführt wird, die die Packung 4b von oben beaufschlägt. Sofern die Packung 4b insbesondere eine konventionelle bzw. separate Packung 4b ist, kann diese z.B. von einem Querträger 4d getragen werden, der senkrecht zur Längsachse L verläuft und erfindungsgemäß einstückig an die Hülle 3 bzw. den Mantel 3c angeformt ist, indem der Querträger 4d durch 3D-Drucken, wie zuvor beschrieben, integral mit der Hülle 3 ausgebildet wird. In einer Variante wird jedoch die Packung 4b selbst (als eine erste

Funktionskomponente) einstückig mit dem Mantel 3c der Hülle 3 3D-gedruckt, z.B. wie zuvor beschrieben durch Lasersintern mittels des Läsers 20, wobei insbesondere kein umlaufender Randspalt zwischen der Packung 4 und einer Innenseite 3a des Mantels 3c erzeugt wird, sondern die Packung 4b einstückig an diese Innenseite 3a angeformt wird. Dabei wird die Packung 4b vorzugsweise selbstragend ausgebildet, so dass auf einen Querträger 4d verzichtet werden kann.

Zum Beaufschlagen der Packung 4b mit der flüssigen Phase F ist vorzugsweise oberhalb der Packung 4b ein Flüssigkeitsverteiler 4c im Innenraum I vorgesehen, der bevorzugt ebenfalls einstückig mit der Hülle 3 3D-gedruckt wird, z.B. wie zuvor beschrieben durch Lasersintern mittels des Lasers 20. Weiterhin kann unterhalb der Packung 4b ein Flüssigkeitssammler 4e im Innenraum I vorgesehen sein, der die aus der Packung 4b herab regnende flüssige Phase F auffängt und sammelt. Der

Flüssigkeitssammler 4e wird bevorzugt ebenfalls einstückig mit der Hülle 3 3D- gedruckt, z.B. wie zuvor beschrieben durch Lasersintern mittels des Lasers 20.

Wie in Figur 4 gezeigt, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Innenraum I eines Behälters 2 nach Art der Figur 2 auch eine erste

Funktionskomponente 4 in Form eines Abscheiders, insbesondere in Form eines Tropfenabscheiders 4 nach dem Koaleszenzprinzip vorgesehen sein. Dieser ist erfindungsgemäß einstückig an die Hülle 3 des Behälters 2 durch 3D-Drucken angeformt, indem die Hülle 3 zusammen mit dem Abscheider 4, z.B. durch das zuvor beschriebene schichtweises Aufbauen mittels eines Lasers 20 3D-gedruckt wird. Wie ferner in Figur 5 gezeigt, können auch beliebige Wandungen 4, insbesondere Wehre 4 im Innenraum I aller hier beschriebenen Behälter 2 durch 3D-Drucken einstückig an die Hülle 3 des Behälters 2 angeformt werden, d.h., gemeinsam mit dieser durch schichtweises Aufbauen geformt werden.

So zeigt Figur 5 als Bespiel bei einem Behälter 2 nach Art der Figur 2 eine im Sumpf des Behälters 2 als Wehr ausgebildete Wandung 4, die einstückig mit dem Boden 3d sowie dem Mantel 3c der Hülle 3 des Behälters 2 3D-gedruckt ist, z.B. mittels des zuvor beschriebenen Lasersinterns unter Verwendung des Lasers 20. Die Wandung 4 dient hier zum Sammeln eine flüssigen Phase im Sumpf des Behälters 2. In der Figur 5 ist anhand von gestrichelten Linien auch angedeutet, dass grundsätzlich Verrohrungen 5 bzw. einzelne Rohrleitungen 5 zusätzlich zu vorhandenen Stutzen oder anstelle eines Stutzens 5 einstückig an die Hülle 3 oder den Mantel 3c angeformt werden können. Weiterhin ist es auch möglich bei einem Druckbehälter 2 zusätzlich zur ersten Hülle 3 eine weitere zweite Hülle 3e vorzusehen, die ebenfalls durch 3D-Drucken hergestellt werden kann und die z.B. einstückig an die Hülle 3 angeformt sein kann, z.B. unter Bildung einer Doppelwand eines Behälters 2, die z.B. Isolationszwecken dienen kann. Die Weitere Hülle 3e kann die Hülle 3 insbesondere ganz oder teilweise umgeben und mit dieser einen Zwischenraum einschließen, der z.B. mit einem

Isolationsmittel befüllbar ist.

Grundsätzlich können die Hüllen von Behältern von beliebigen verfahrenstechnischen Vorrichtungen bzw. Apparaten, insbesondere von allen erdenklichen Wärmeübertragen (insbesondere Plattenwärmeübertrager, gewickelte Wärmeübertrager, Grad- und U- Rohr-Wärmeübertrager), Kolonnen etc. integral mit Einbauten oder Anbauten SD- gedruckt werden, insbesondere nach dem hierin beschriebenen Verfahren.

Bezugszeichenliste

1 Verfahrenstechnische Vorrichtung

2 Behälter

3 Hülle

3a Innenseite

3b Deckel

3c Mantel

3d Boden

3e Zweite Hülle

4 erste Funktionskomponente

4a Rohrboden

4b Packung

4c Flüssigkeitsverteiler

4d Querträger

4e Flüssigkeitssammler

4f Bodenabstützung

4g Träger

5 Zweite Funktionskomponente

20 Laser

21 Laserstrahl

30 Querschnittsbereich

I Innenraum

F Fluid