Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur

Verteilung der Flüssigkeit über eine Packung in einem Gas- Flüssigkeit-Kontakt-Apparat als „Fallfilmverteiler" so, dass kein Vordruck beim Austritt der Flüssigkeit aus dem Verteiler vorhanden ist, was wiederum der Tropfenbildung der Flüssigkeit sehr stark minimiert bzw. total eliminiert.

In der industriellen Fluidverteilung auf

Füllkörperpackungen wird die Flüssigkeit durch eine

Vorrichtung auf den Füllkörpern einer Füllkörperschüttung verteilt. Die Flüssigkeit kann dabei gelöstes und/oder dispergiertes Gas beziehungsweise Gaszusammensetzungen enthalten. Die Flüssigkeit kann zusätzlich oder alternativ zumindest eine weitere gelöste und/oder dispergierte

Flüssigkeit und/oder zumindest einen gelösten und/oder dispergierten Feststoff enthalten. Für derartige

Flüssigkeiten beziehungsweise Stoffsysteme wird im

Folgenden auch der Begriff „Fluid" gebraucht.

Beispielsweise handelt es sich bei einem derartigen Fluid um Schwefelsäure. Schwefelsäureanlagen sind ein

Haupteinsatzgebiet für diese Erfindung.

Diese Vorrichtungen zur Verteilung des Fluids haben einen Flüssigkeitsvordruck vor dem Austritt der Flüssigkeit aus der Vorrichtung, der die Säuregeschwindigkeit erhöht, was eine Tropfenbildung hervorruft und den nachgeschalteten Filter durch die eingetragenen Tropfen belastet, welche durch den Tropfenabriss entstehen. In eine Schwefelsäure- Kontaktanlage können die mitgerissenen feinen Tropfen die nachgeschalteten Filtersysteme überlasten und erhebliche Korrosionen hervorrufen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verteilung der Flüssigkeit auf der Füllkörperpackung zu entwickeln, die mit einfachen Mitteln die entstehende

Tropfenbildung minimiert bzw. möglichst weitgehend

eliminiert . Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise gemäß der Erfindung gelöst mit einem Berieselungssystem

insbesondere für Füllkörperpackungen, umfassend zumindest eine Vorrichtung zur Verteilung eines Fluidstrahls auf eine jeweilige Breite mit zumindest einer Einrichtung zur

Zuführung des Fluids, zumindest einem Verteilerarm mit einer ersten Kammer und einer der ersten Kammer in

Strömungsrichtung des Fluids nachgeordnete zweiten Kammer, wobei zwischen der ersten und der zweiten Kammer eine

Lochplatte 4 angeordnet ist, und wobei die zweite Kammer eine Austrittswand aufweist, wobei in der Austrittswand zumindest ein Austrittsschlitz, bevorzugt mehrere

Austrittsschlitze, vorhanden sind, und wobei die

Vorrichtung eine Führungsfläche umfasst, auf welche im Betrieb aus den Austrittsschlitzen austretendes Fluid auftrifft und aus dem Verteilerarm ausgegossen wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Verteilerarm einen Deckel auf, welcher der die erste Kammer nach oben begrenzt, und einen Boden, welche die erste Kammer nach unten begrenzt und welcher gleichzeitig der Deckel der zweiten Kammer ist, welcher diese nach oben begrenzt. Damit wird eine im Wesentlichen und entsprechend der Funktion als Verteilerarm für ein Fluid gestaltete geschlossene Bauweise des Verteilerarms gemäß der Erfindung ermöglicht. So weist die Vorrichtung in einer vorteilhaften Weiterbildung bis auf die Einrichtung zur Zuführung des

Fluids in die erste Kammer und die Austrittsschlitze in der einen Austrittswand der zweiten Kammer einen nach außen komplett geschlossenen Verteilerarm auf. Des Weiteren können dazu die erste Kammer und die zweite Kammer

gemeinsam auf einer Seite durch eine Seitenwand begrenzt werden, die sich vom Deckel der ersten Kammer bis zu einem Boden der zweiten Kammer erstreckt.

Insbesondere wird die erste Kammer auf der der Seitenwand gegenüberliegenden Seite von einer Seitenwand begrenzt, welche sich vom Deckel der ersten Kammer bis zum Boden der ersten Kammer erstreckt, wobei die zweite Kammer auf der der Seitenwand gegenüberliegenden Seite von der

Austrittswand begrenzt wird, in welcher sich die

Austrittsschlitze befinden, und wobei die Seitenwand der ersten Kammer aus Richtung ihrer Erstreckung beginnend beim Deckel gesehen nach dem Boden in die Führungsfläche

übergeht. Damit bietet die Erfindung eine konstruktiv einfache Konstruktion, die es erlaubt, beispielsweise im Wesentlichen allein aus planaren Blechen durch Knicken beziehungsweise Biegen und Anbringen einer geraden

Schweißnaht einen Verteilerarm für die Vorrichtung zu fertigen. Eine weitere Möglichkeit für eine einfache

Fertigung schafft die Erfindung damit, dass der

Verteilerarm nach Art eines Rohres ausgebildet ist, welches insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Um eine gleichmäßige Verteilung des in die erste Kammer einströmenden Fluids als Flüssigkeitsfilm auf dem Boden der ersten Kammer zu unterstützen, weist der Verteilerarm in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in

Strömungsrichtung des durch die Einrichtung beziehungsweise den Zulauf einströmenden Fluids gesehen einen der

Einrichtung gegenüberliegenden Bereich auf, welcher keine Löcher aufweist und insbesondere als Stoppblech für das im Betrieb einströmende Fluid unter dem Zulauf ausgebildet ist, wobei der Bereich insbesondere ein integraler

Bestandteil des Bodens der ersten Kammer ist.

Die gleichmäßige Verteilung des Fluids in den Kammern des Verteilerarms kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch gefördert werden, dass der Verteilerarm zumindest einen Gasauslass aufweist, wobei insbesondere im Deckel der ersten Kammer zumindest ein Entlüftungsrohr positioniert ist. Zusätzlich oder alternativ kann der

Verteilerarm im Rahmen der Erfindung zumindest eine innen im Verteilerarm liegende Entlüftungseinrichtung umfassen, wobei insbesondere im Boden der ersten Kammer zumindest ein Entlüftungsrohr zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer positioniert ist.

Eine stabile Zuführung des Fluids beispielsweise in eine Füllkörperpackung in Form eines Flüssigkeitsfilms und nicht als Tropfen wird in zuverlässiger Weise dadurch

unterstützt, dass in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die zweite Kammer nur eine Austrittswand aufweist, durch die im Betrieb der Vorrichtung Fluid die zweite Kammer verlassen kann.

Weitere Risiken bekannter Berieselungssysteme sind

Verstopfungen durch Keramik-Partikel, das heißt

Absplitterungen von Füllkörpern. Derartige Systeme werden dimensioniert über Durchmesser von Bohrungen in den

Verteilerarmen beziehungsweise Durchmesser von

Verteilerrohren in Abhängigkeit des Säurevolumenstroms. Dies gilt nicht für ein Berieslungssystem gemäß der

Erfindung. Die Dimensionierung der Größe der Öffnungen in der Lochplatte sowie der Austrittsschlitze ist dabei unabhängig vom Volumenstrom des Fluids und wird bemessen nach der im Betrieb auftretenden maximalen Partikelgröße in Flüssigkeitsstrom. Diese Risiken durch Verstopfungen können im Rahmen der Erfindung dadurch vermindert werden, dass in einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung der Durchmesser der Öffnungen der Lochplatte mindestens 4 mm beträgt und/oder dass die Abmessungen der Austrittsschlitze größer sind als die der Öffnungen in der Lochplatte. Darauf wird weiter unten genauer eingegangen.

Zudem kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der

Erfindung die Vorrichtung auch mit zumindest einer

Entleerungsöffnung versehen werden. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass am Boden der zweiten Kammer eine

Entleerungsöffnung positioniert ist, welche insbesondere größer dimensioniert ist als die Öffnungen des Lochblechs. Insbesondere kann die Erfindung für folgende bevorzugte Einsatzgebiete genutzt werden: zur Verteilung der Schwefelsäure in Trockenturm zur Verteilung der Schwefelsäure in Absorptionstürme zur Verteilen wässriger H202-Lösungen in

Chemiesorptionstürmen

Zur Verteilung des Wassers bzw. Prozesswassers im

Quenchturm

• Zur Verteilung der Lauge/Säure in Chemiesorptionstürme

Grundsätzlich ist die Erfindung dafür geeignet, beliebige flüssige Medien, insbesondere auf Füllkörperpackungen, zu verteilen. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die

Vorrichtung zur Verteilung eines Fluidstrahls auf einer Füllkörperpackung einen Film aus dem Fluid, insbesondere der Flüssigkeit bildet, und die Bildung von Tropfen im Wesentlichen vollständig verhindert wird. Dies erreicht die Erfindung mit einer konstruktiv äußerst einfachen

Konstruktion, die es erlaubt, die Vorrichtung

beispielsweise im Wesentlichen allein aus planaren Blechen durch Knicken beziehungsweise Biegen und Anbringen einer geraden Schweißnaht zu fertigen. Damit wird eine

maschinelle Fertigung, insbesondere unter Einsatz von

Robotern, gerade für das Schweißen, ermöglicht. Öffnungen beziehungsweise Löcher in den Blechen können sowohl maschinell als auch manuell gestanzt werden.

Die Erfindung stellt außerdem einen Verteilerarm und eine Lochplatte für ein oben beschriebenes Berieselungssystem zur Verfügung. Besonders geeignet ist ein derartiges

Berieselungssystem zur Fluidverteilung auf eine

Füllkörperpackung, insbesondere bei der

Schwefelsäuresynthese . Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen auf den beigefügten Zeichnungen näher dargestellt. Gleiche und ähnliche Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die Merkmale der verschiedenen

Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können. Es zeigen:

Figur 1 ein Berieselungssystem 10 beziehungsweise

Fallfilmfluidverteiler gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine schematische Darstellung einer

Ausführungsform eines Verteilerarms 3 für das Berieselungssystem 10 beziehungsweise den

Fallfilmfluidverteiler in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen Darstellung,

Figur 3 eine schematische seitliche Darstellung eines

Verteilerarms für das Berieselungssystem beziehungsweise den Fallfilmfluidverteiler gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,

Figur 4 eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform eines Verteilerarms in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen

Darstellung,

Figur 5 eine schematische seitliche Darstellung eines

Verteilerarms der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt, Figur 6 eine schematische perspektivische Darstellung eines Verteilerarms in einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung,

Figur 7 eine schematische perspektivische Darstellung

eines Verteilerarms in einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung, Figur 8 eine schematische perspektivische Darstellung

eines Verteilerarms in einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung mit seitlicher Fluidzufuhr, Figur 9A eine schematische perspektivische Darstellungen eines Verteilerarms in einer Variation der

Erfindung,

Figur 9B eine schematische perspektivische Darstellungen eines Verteilerarms in einer weiteren Variation der Erfindung,

Figur 10 eine schematische Darstellung von Variationen der

Austrittsschlitzformen,

Figur 11 eine schematische Darstellung von Variationen der

Bohrungen in der Lochplatte,

Figur 12 eine schematische und funktionelle Darstellung der Fluidströmung in einem Verteilerarm eines

Berieselungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt, Figur 13A eine schematische und funktionelle Darstellung der Fluidströmung in einem Verteilerarm eines Berieselungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen Darstellung,

Figur 13B eine schematische und funktionelle Darstellung der Fluidströmung in einem Verteilerarm eines Berieselungssystems gemäß der in Figur 13A gezeigten Ausführungsform der Erfindung im

Querschnitt .

Figur 14 eine bekannte Vorrichtung zur Fluidverteilung aus

DE 10 2007 035639 B3,

Figur 15 eine bekannte Vorrichtung zur Fluidverteilung aus

US 20040182013 AI,

Figur 16 eine bekannte Vorrichtung zur Fluidverteilung aus

US 5906773 A,

Figur 17 eine bekannte Vorrichtung zur Fluidverteilung aus

US 5439620 A,

Figuren 18 und 19 schematische Darstellungen

erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit bevorzugten Betriebsparametern, Figur 20 eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform eines Verteilerarms in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen

Darstellung mit Entlüftung nach außen,

Figur eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform eines Verteilerarms in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen

Darstellung mit innerem Druckausgleich.

Figur 1 zeigt ein Berieselungssystem 10 beziehungsweise Fallfilmfluidverteiler gemäß der Erfindung. Das

Berieselungssystem 10 umfasst im gezeigten Beispiel acht Vorrichtungen 1. Das Berieselungssystem 10 umfasst des Weiteren eine Zufuhreinrichtung 100, die im gezeigten

Beispiel eine quer zur Längserstreckung 12 der

Vorrichtungen 1 angeordnete Rohrleitung 120 umfasst, welche mit einer Zuleitung 150 verbunden ist. Das

Berieselungssystem 10 kann in vorteilhafter Weise wie in Figur 1 dargestellt einfach auf den oberen Rand der Wandung (Ausmauerung) 8 der Anlagenkomponente aufgelegt werden, welche die Füllkörperschüttung 7 enthält, die benetzt werden soll. Es ist keine weitere Befestigung notwendig. Damit ermöglicht die Erfindung eine deutliche

Kostenreduktion im Vergleich zu Anordnungen, die separate Befestigungs- beziehungsweise Montagemittel benötigen.

In einer Anlage, in welcher ein erfindungsgemäßes

Berieselungssystem eingesetzt wird, könnte in der

Darstellung in Figur 1 unterhalb des Berieslungssystems 10 die Füllkörperschüttung 7 angeordnet sein, welche im

Betrieb von unten nach oben insbesondere von einem

gasförmigen Fluid durchströmt wird (vergleiche Figur 18). In dessen Strömungsrichtung dem Berieselungssystem folgend könnte oberhalb dessen das Dach der Anlage positioniert sein, in welchem Filter, insbesondere Kerzenfilter, zur Abscheidung von Flüssigkeit oder anderen Medien angebracht sind. Selbst bei einem Filterausfall ist die

Korrosionsgefahr für nachfolgende Anlagenteile mit Hilfe der Erfindung deutlich gering, da keine Tropfen des mit dem Berieselungssystem 10 über die Vorrichtung (en) 1

zugeführten Fluids vorhanden sind, welche von einem Gas mitgerissen werden können.

Häufig ist in einem eine Füllkörperschüttung beinhaltenden Anlagenteil ein Sieb angebracht, um beispielsweise

Bruchstücke von beschädigten Füllkörpern zurückzuhalten. Gerade bei keramischen Füllkörperschüttungen fallen jedoch so kleine Partikel als Bruchstücke an, dass diese die Öffnungen von herkömmlichen Befeuchtungsvorrichtungen (Fluidverteilervorrichtungen) verstopfen können. Häufig werden bei bekannten Befeuchtungsvorrichtungen

Flüssigkeiten über Öffnungen relativ dünner Rohre auf die Füllkörperschüttung aufgebracht. Solche Öffnungen können durch die Bruchstücke der Füllkörper verstopft werden.

Das Berieselungssystem 10 nach Figur 1 gemäß der Erfindung ist insbesondere für Füllkörperpackungen geeignet und umfasst zumindest eine Vorrichtung 1 zur Verteilung eines Fluidstrahls auf eine Breite B mit zumindest einer

Einrichtung 2 zur Zuführung des Fluids, zumindest einem Verteilerarm 3 mit einer ersten Kammer 31 und einer der ersten Kammer in Strömungsrichtung S des Fluids

nachgeordnete zweiten Kammer 32, wobei zwischen der ersten und der zweiten Kammer eine Lochplatte 4 angeordnet ist, und wobei die zweite Kammer 31 eine Austrittswand 34 aufweist, wobei in der Austrittswand 34 zumindest ein

Austrittsschlitz 5, bevorzugt mehrere Austrittsschlitze 5, vorhanden sind, und wobei die Vorrichtung 1 eine

Führungsfläche 6 umfasst, auf welche im Betrieb aus den

Austrittsschlitzen 5 austretendes Fluid auftrifft und aus dem Verteilerarm 3 ausgegossen wird. Vorrichtungen 1 mit den oben genannten Merkmalen sind in den weiteren Figuren in Ausführungsformen näher dargestellt. Der

Übersichtlichkeit halber ist dabei nur einer von mehreren Austrittsschlitzen mit dem Bezugszeichen 5 versehen.

Beispielsweise korrespondiert bei der Schwefelsäuresynthese die Säuremenge mit der Lochfläche, für die Erfindung insbesondere mit der gesamten Querschnittsfläche der

Austrittsschlitze 5. Bei vorgegebener Menge an Säure pro durchströmter Querschnittsfläche der Füllkörperpackung und gegebener Anzahl an Rohren sowie an Löchern ergibt sich der Durchmesser der Löcher in den Rohren, aus welcher die

Flüssigkeitstropfen dann auf die Füllkörperpackung fallen, aus der Säuremenge. Eine Verstopfung führt dann zu einer äußerst unsicheren Betriebsweise, da die gleichmäßige

Befeuchtung nicht mehr gewährleistet werden kann. Im Gegensatz dazu kann mit Hilfe der Erfindung die Größe von Öffnungen unabhängig von der Säuremenge bestimmt werden. Dies liegt daran, wie die zweite Kammer 32 der Vorrichtung 1 mit der ersten Kammer 31 zusammenwirkt.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer

Ausführungsform eines Verteilerarms 3 für das

Berieselungssystem 10 beziehungsweise den Fallfilmfluidverteiler in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen Darstellung.

Der Verteilerarm 3 hat eine Zuführeinrichtung 2 für das zu verteilende Fluid. Des Weiteren weist der Verteilerarm nach einer ersten Ausführungsform einen Deckel 36 auf, der die erste Kammer 31 nach oben begrenzt (vergleiche die

Figuren 2, 2A, 3, 6, 7, 8, 9B, 12 und 18 bis 21, siehe insbesondere Figur 3) . Die erste Kammer wird nach unten durch einen Boden 40 begrenzt. Der Boden 40 der ersten Kammer 31 ist gleichzeitig der Deckel der zweiten

Kammer 32. Erste und zweite Kammer gemeinsam werden auf einer Seite durch eine Seitenwand 35 begrenzt, die sich vom Deckel 36 der ersten Kammer 31 bis zum Boden 33 der zweiten Kammer 32 erstreckt. Auf der der Seitenwand 35

gegenüberliegenden Seite wird die erste Kammer 31 von einer Seitenwand 37 begrenzt, welche sich vom Deckel 36 der ersten Kammer 31 bis zum Boden 40 der ersten Kammer

erstreckt. Die zweite Kammer 32 wird auf der der

Seitenwand 35 gegenüberliegenden Seite von der

Austrittswand 34 begrenzt, in welcher sich die

Austrittsschlitze 5 befinden. Die Seitenwand 37 der ersten Kammer 31 geht aus Richtung ihrer Erstreckung beginnend beim Deckel 36 gesehen nach dem Boden 40 in die

Führungsfläche 6 über. Zwischen der Führungsfläche 6 und der Austrittswand 34 der zweiten Kammer 32 besteht ein Abstand D _au s ·

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Verteilerarm 3 nach Art eines Rohres ausgebildet, das beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt hat. Während die oben beschriebene Ausführungsform in einfacher Weise durch Biegen von Blechen auch automatisiert hergestellt werden kann, kann die im Folgenden erläuterte runde

Variante des Verteilerarms durch Einziehen eines Bodens 400 in ein Rohr und Anbringen der Führungsfläche 600 ebenfalls in einfacher Weise hergestellt werden. Diese weitere

Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 4, 5, 13A und 13B gezeigt.

Die Funktionen des Deckels 36, der Seitenwand 35, des

Bodens 33, der Austrittswand 34 und der Seitenwand 37 werden von den oben, seitlich und unten liegenden Bereichen der Rohrwandung übernommen. In den Figuren eingezeichnet sind beispielhaft die Bereiche 350 für die Seitenwand, die den Austrittsschlitzen 5 gegenüberliegt, welche im

Bereich 340 entsprechend der Austrittswand 34 liegen. Durch die gebogene, insbesondere runde Formgebung ist bei dieser Ausführungsform der Abstand D _au s zwischen dem Bereich 340 mit den Austrittsschlitzen 5 und der Führungsfläche 600 eine Funktion der Entfernung x von der

Befestigungsstelle 610, an welcher sich die

Führungsfläche 600 aus dem Rohr des Verteilerarms 3 heraus zu erstrecken beginnt (vergleiche Figur 5) . Durch die Einrichtung 2 zur Zuführung des Fluids tritt dieses in die erste Kammer 31 ein (vergleiche auch

Figur 3) . Der Boden 40 der ersten Kammer 31 umfasst

zumindest eine Lochplatte 4. Die Lochplatte 4 ist der

Bereich des Bodens 40, in welchem Löcher beziehungsweise Öffnungen 45 angeordnet sind. Der Übersichtlichkeit halber ist dabei nur eine von mehreren Öffnungen mit dem

Bezugszeichen 45 versehen.

Der Boden 40 weist in Strömungsrichtung S (vergleiche auch Figuren 9B, 13A, 19, 20 und 21) des durch die Einrichtung 2 einströmenden Fluids gesehen in dem der Einrichtung 2 gegenüberliegenden Bereich 42 im gezeigten

Ausführungsbeispiel keine Löcher auf. Anders ausgedrückt kann so die Vorrichtung 1 ein Stoppblech unter dem Zulauf 2 aufweisen. Ein derartiges Stoppblech kann in Form des der Einrichtung 2 zur Zuführung des Fluids gegenüberliegenden Bereiches 42 ein integraler Bestandteil des Bodens 40 der ersten Kammer 31 sein. Auch die zumindest eine Lochplatte 4 kann integraler Bestandteil des Bodens 40 der ersten

Kammer 31 sein. Da der Boden 40 in dem Bereich 42 keine

Löcher aufweist, verteilt sich im Betrieb der Vorrichtung 1 das einströmende Fluid in der ersten Kammer 31 nach außen hin . Die Öffnungen 45 in der Lochplatte 4 dienen der Verteilung der Flüssigkeit über die gesamte Länge der Vorrichtung 1. Es wird im Betrieb der Vorrichtung 1 in der ersten

Kammer 31 vor dem Fluidzulauf in die zweite Kammer 32 ein gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm Fl erzeugt (vergleiche

Figuren 12, 13B und 18) . Daraus fällt das Fluid in die zweite Kammer 32. Es tritt dabei insbesondere in einem Bereich in die zweite Kammer 32 ein, welcher dem Bereich, in dem Austrittsschlitze 5 in der Außenwand der zweiten Kammer 32 angeordnet sind, gegenüberliegt. Auch in der zweiten Kammer 32 vor dem Fluidablauf durch die

Austrittsschlitze 5 hin zur Führungsfläche 6, 600 wird im Betriebszustand der Vorrichtung 1 ein gleichmäßiger

Flüssigkeitsfilm F2 erzeugt.

Durch die Austrittschlitze 5 in einer der beiden seitlichen Außenwände der zweiten Kammer 32 wird die betreffende Wand zur Austrittswand 34. Die zweite Kammer 32 weist gemäß der Erfindung nur eine derartige Austrittswand 34 auf, durch die im Betrieb der Vorrichtung 1 Fluid die zweite Kammer 32 verlassen kann. Öffnungen nach außen hat der Verteilerarm 3 gemäß der Erfindung alleine mit der Einrichtung 2 zur

Zuführung des Fluids in die erste Kammer 31 und mit den Austrittsschlitzen 5 in der einen Austrittswand 34 der zweiten Kammer 32. Bis auf die Einrichtung 2 zur Zuführung des Fluids in die erste Kammer 31 und die Austrittsschlitze 5 in der einen Austrittswand 34 der zweiten Kammer 32 ist der

Verteilerarm 3 gemäß der Erfindung nach außen komplett geschlossen, insbesondere sozusagen nach Art eines Kastens beziehungsweise Rohres, aufgebaut und dabei in seiner

Längsrichtung 12 gesehen innen in zumindest zwei

Kammern 31, 32 unterteilt, welche über Öffnungen 45

miteinander verbunden sind (siehe auch Figur 3, Figur 5) . Die außen geschlossene Form des Verteilerarms 3 nach Art eines Kastens ist beispielsweise in den Figuren 2, 2A, 3, 6 bis 8, 9B, 12 sowie 18 bis 21 gezeigt. Die außen

geschlossene Form des Verteilerarms 3 nach Art eines Rohres ist beispielsweise in den Figuren 4, 5, 13A und 13B

gezeigt. Beide Varianten können auch miteinander kombiniert werden, was an der in Figur 9A dargestellten

Ausführungsform illustriert ist. Die nach außen also im Wesentlichen geschlossene Form des Verteilerarms 3 gemäß der Erfindung zeigen auch die

Außenansichten der Figuren 6, 7, 8 und 9A. In der

Seitenwand 35 des Verteilerarms 3, welche Bezug auf dessen Längsrichtung 12 der Seite mit der Austrittswand 34 gegenüberliegt, hat der Verteilerarm 3 keine Öffnung.

Die Austrittsschlitze 5 in der in Figur 2 gezeigten

Ausführungsform haben jeweils in ihrem Umriss im

Wesentlichen die Form des Buchstabens Y, wobei dessen oberer Bereich zwischen den beiden Schenkeln als

Dreiecksfläche offen ist. Die Austrittsschlitze 5 sind in der Austrittswand 34 der zweiten Kammer 32 mit dem

senkrechten Ende, sozusagen dem Fuß des Y, nach unten positioniert. Nach einer weiteren Variante der Erfindung haben die Austrittsschlitze 5 gemäß der in Figur 2A dargestellten Ausführungsform jeweils die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks und sind in der

Austrittswand 34 der zweiten Kammer 32 mit der Spitze nach unten positioniert. In Figur 10 sind weitere Varianten von Formen der Austrittsschlitze 5 gemäß der Erfindung

schematisch dargestellt. Die Austrittsschlitze 5 sind deutlich größer bemessen als die Öffnungen des Lochbleches 4.

Die Öffnungen im Lochblech 4 beziehungsweise die

Austrittsschlitze 5 gemäß der Erfindung können nicht durch sich aus der Füllkörperpackung lösende Bruchstücke

verstopft werden, da zum einen gerade im Betrieb der Vorrichtung 1 diese Partikel aufgrund der Konstruktion nicht bis zu diesen Öffnungen gelangen dürften. Zum anderen werden die Öffnungen ausreichend groß dimensioniert.

Beispielsweise werden die Löcher in der Lochplatte 4 ca. 150% größer im Durchmesser gewählt als der größte Partikel im Systemkreislauf der Anlage, in welche die Vorrichtung 1 eingebaut ist. Insbesondere kann bei typischen

Füllkörperschüttungen der Durchmesser der Öffnungen 45 der Lochplatte 4 mindestens 4 mm betragen.

Die Abmessungen der Austrittsschlitze 5 sind vorzugsweise größer als die der Öffnungen in der Lochplatte 4. Die

Lochplatte 4 kann vollständig beziehungsweise teilweise durch ein Draht-Mesh ersetzt werden. Als Draht-Mesh wird dabei ein aus einem oder mehreren Drähten gefertigtes

Material verstanden, das Öffnungen nach der Art von Maschen in einem Gitter oder Geflecht aufweist. So wird die

Durchlässigkeitsfunktion der Lochplatte 4 beibehalten aber konstruktive Bauweise variiert, wenn konstruktive bzw.

verfahrenstechnische sowie finanzielle Aspekte des Apparats dadurch optimiert werden können.

In Figur 2A ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung anhand einer in einer Ebene senkrecht durch die

Vorrichtung 1 in einer in der Längsrichtung 12 teilweise aufgebrochener Illustration schematisch dargestellt. Man erkennt den Zulauf 2, die erste Kammer 31, das Lochblech 4, die zweite Kammer 32 und deren Austrittsschlitze 5. Im gezeigten Beispiel haben die Öffnungen 45 des Lochbleches 4 zwischen erster und zweiter Kammer ein Rechteckprofil. In der gezeigten Ausführungsform sind mehrere Öffnungen 45 sind mit ihren Außenseiten fluchtend nebeneinander unter Ausbildung mehrerer Reihen angeordnet, wobei die in

benachbarten Reihen sozusagen übereinander angeordneten Öffnungen ebenfalls in ihren Außenseiten miteinander fluchten.

Diese Gestaltung ist nicht zwingend. Im Rahmen der

Erfindung können sowohl die Form der Öffnungen 45 als auch die relative Anordnung der Öffnungen 45 zueinander variiert werden. Damit können Form, Größe und relative Anordnung der Öffnungen zueinander beispielsweise auf das Fließverhalten und den geforderten Durchsatz des über die Vorrichtung 1 verteilten Fluids abgestimmt werden. Als weiteres Beispiel für die Ausbildung einer Lochplatte 4 ist in den Figuren 2, 4, 9B und 13A eine Anordnung gezeigt mit länglichen

Öffnungen 45, welche eine gerundete, insbesondere

kreisförmige Kontur an ihren Schmalseiten aufweisen. In Figur 2 ist zudem eine Anordnung der Öffnungen 45 in der Lochplatte 4 im in Reihen nebeneinander fluchtend und sozusagen übereinander versetzt zueinander dargestellt. In Figur 11 sind weitere Formen für die Öffnungen 45

schematisch dargestellt.

Am Boden der zweiten Kammer ist eine Entleerungsöffnung 320 positioniert, wie in den Figur 2A, 20 und 21 dargestellt. Die Entleerungsöffnung 320 kann insbesondere mittig im Boden der zweiten Kammer 32 des Verteilerarms 3 angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Entleerungsöffnung im Bereich des Übergangs der Austrittswand 34 in den Boden 33 der zweiten Kammer 32 angeordnet. Auch die

Entleerungsöffnung 320 ist größer dimensioniert als die Öffnungen des Lochblechs 4. Sie ermöglicht ein im

Wesentlichen vollständiges Entleeren der Vorrichtung 1, was beispielsweise dann wichtig sein kann, wenn eine Anlage mit einem erfindungsgemäßen Berieselungssystem für Umbau- oder Wartungsarbeiten außer Betrieb genommen wird.

Bei dem in Figur 14 dargestellten bekannten

Berieselungssystem erfolgt eine gleichmäßige Berieselung entlang des Verteilerarms durch dessen eine

Flüssigkeitskammer mit geringer Geschwindigkeit der

austretenden Flüssigkeit. Die Bildung kleiner Tropfen wird dadurch vermieden. Die freie Durchtrittsfläche für Gas liegt im Rahmen der Erfindung vorzugsweise bei etwa 65 bis 80 % der Gesamtfläche. Allerdings besteht hier der große Nachteil, dass aufgrund der geringen Lochdurchmesser und Spalte gerade bei kleinen Berieselungsrraten ein erhöhtes Verstopfungsrisiko besteht.

In Figur 15 ist eine bekannte Vorrichtung zur

Fluidverteilung aus US 20040182013 AI wiedergegeben. In

Figur 16 ist eine bekannte Vorrichtung zur Fluidverteilung aus US 5906773 A wiedergegeben. In Figur 17 ist eine bekannte Vorrichtung zur Fluidverteilung aus US 5439620 A wiedergegeben .

In den Figuren 18 und 19 sind für erfindungsgemäße

Ausführungsformen bevorzugte Betriebsparameter angegeben. So liegt die Geschwindigkeit der Fluidzufuhr in und durch die Einrichtung 2 für die Zuführung des Fluids im Bereich zwischen 0,5 m/s und 3 m/s und beträgt bevorzugt 2 m/s. Die Dimensionierung des Verteilerarms ist dabei vorzugsweise so eingestellt, dass bei einer Geschwindigkeit der Fluidzufuhr in und durch die mit bevorzugt 2 m/s die Geschwindigkeit in der Strömung im Film Fl in der ersten Kammer 31 im Bereich zwischen 0,25 m/s und 3 m/s liegt und bevorzugt 1 m/s beträgt. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Fluid durch die Öffnungen 45 der Lochplatte 4 tritt, liegt im Bereich zwischen 0,2 m/s und 1 m/s und beträgt bevorzugt 0,5 m/s.

Die Dimensionierung des Verteilerarms ist dabei des

Weiteren vorzugsweise so eingestellt, dass bei den oben beschriebenen Werten die Geschwindigkeit in der Strömung im Film F2 in der zweiten Kammer 32 in einer Richtung im

Wesentlichen parallel zum Boden 33 auf die Austrittswand 34 zu im Bereich zwischen 0,2 m/s und 1 m/s liegt und

bevorzugt 0,5 m/s beträgt. Die Austrittsgeschwindigkeit des Fluids aus den Austrittsschlitzen 5 liegt im Bereich zwischen 0,05 m/s und 0,4 m/s und beträgt bevorzugt 0,2 m/s

Die Führungsfläche 6 ist in Figur 18 in Relation zu einer Füllkörperschüttung 7 dargestellt. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Führungsfläche 6 mit einem

Ansatz 65 wie in Figur 18 gezeigt, auszuführen. Der

Winkel (alpha) zwischen einem solchen Ansatz 65 und der übrigen Führungsfläche 6 kann je nach Betriebsbedingungen auf den speziellen Anwendungsfall abgestimmt gewählt werden. Beispielsweise kann der Ansatz 65 so an der

Führungsfläche angebracht sein, dass er im Wesentlichen senkrecht, insbesondre parallel zu den Seitenwänden der Kammern 31 und 32 (vergleiche beispielsweise Figur 3) verläuft. So kann das Einströmen des Fluids auf beziehungsweise in die Füllkörperpackung bei der Anwendung der Vorrichtung eingestellt werden.

In den Figuren 20 und 21 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, bei welchen der Verteilerarm

zumindest einen Gasauslass aufweist.

Dazu sind in der in Figur 20 dargestellten Variante im Deckel 36 der ersten Kammer 31 zwei Entlüftungsrohre 311 positioniert. In diesem Fall weist die Vorrichtung 1 bis auf die Einrichtung 2 zur Zuführung des Fluids in die erste Kammer 31 und die Austrittsschlitze 5 in der einen

Austrittswand 34 der zweiten Kammer 32 und die

Entlüftungsrohre 311 einen nach außen komplett

geschlossenen Verteilerarm 3 auf. Die Entlüftungsrohre 311 sitzen im gezeigten Beispiel an den von der Einrichtung 2 zum Zuführen des Fluids entfernten Enden des

Verteilerarms 3. Durch diese außen am Verteilerarm 3 stehenden

Entlüftungsrohre 311 ist gewährleistet, dass sich das Fluid im Betrieb der Vorrichtung 1 in den gesamten Verteilerarm 3 verteilt und kein Gas in der Kammer 31 stehen bleibt. Noch dazu kann man durch Variation der Länge des Rohrs 311 gemessen ausgehend vom Deckel 36 (in der Abbildung also „nach oben") während des Betriebs bei einem eventuell leichten Ausfluss des Fluids aus dem Entlüftungsrohr 311 einen bestimmten Vordruck im Verteilerarm 3 sicherstellen. Dazu kann das Fluid unter Druck durch die Einrichtung 2 zugeführt werden. Eine weitere Variante der Erfindung stellt eine innen im Verteilerarm 3 liegende Entlüftung bereit. Ein Beispiel dazu ist in Figur 21 dargestellt. Dabei sind im Boden 40 der ersten Kammer zwei Entlüftungsrohre 321 zwischen der ersten Kammer 31 und der zweiten Kammer 32 positioniert. Diese sitzen im gezeigten Beispiel an den von der

Einrichtung 2 zum Zuführen des Fluids entfernten Enden des Verteilerarms 3. Im Betrieb kann durch eine solche inneren Druckausgleich mittels den innen im Verteilerarm 3

liegenden Rohren 321 zwischen erster Kammer 31 und zweiter Kammer 32 ein Druckausgleich in den oberen Kammer und unteren Kammer in der Gasphase sichergestellt werden, was wiederum einen leichten Überdruck in der Fluidphase

bedeutet. Dieser verursacht einen gleichmäßigen

Fluidaustritt in die untere Kammer 32. Darüber hinaus wird bei einer Überströmung des Druckausgleichrohrs 321 durch den Flüssigkeitsfilm Fl in der ersten Kammer 31 das überflüssige Fluid in den unteren Kammer 32 abgefangen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 wird auch als

Fallfilmverteiler („fall film distributor" , „FFD")

bezeichnet. Im Unterschied zu bekannten Rinnensystemen („trough System"), Ablenkplattensystemen („deflection plate System") und Rohrverteilern („pipe distributor" ) ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung als Fallfilmverteiler eine gleichmäßige Berieselung entlang des Verteilerarms durch dessen Flüssigkeitskammer, welche die erste und zweite Kammer umfasst, mit der geringsten Geschwindigkeit der austretenden Flüssigkeit - beispielsweise bei der

Schwefelsäuresynthese der Säureeinlassgeschwindigkeit - aller heute bekannten Systeme aufgrund der allein

schwerkraftbetriebenen Funktionsweise. Die Bildung kleiner Tropfen wird dadurch vermieden. Zudem besteht kein

Verstopfungsrisiko, da die kleinste Abmessung mindestens 50% größer ist als die Siebweite. Die freie

Durchtrittsfläche für Gas liegt im Rahmen der Erfindung vorzugsweise bei etwa 65 bis 80 % der Gesamtfläche der Vorrichtung 1. Demgegenüber erfolgt die Berieselung bei Rohrverteilern nicht gleichmäßig, sondern lokal durch Löcher entlang der Rohre auf deren beider Seiten. Die

Flüssigkeitseinlassgeschwindigkeit beträgt etwa 1 m/sec oder mehr durch internen Druck, und es wird ein geringer Anteil kleiner Tropfen gebildet. Aufgrund der geringen Lochdurchmesser besteht ein hohes Verstopfungsrisiko.

Bei Rinnensystemen erfolgt die Berieselung entlang

gleichmäßig verteilter Rohre über die Packungsoberfläche. Die Flüssigkeitseinlassgeschwindigkeit ist gering aufgrund der kleinen Flüssigkeitssäule in der Rinne, und die Bildung kleiner Tropfen wird vermieden. Aufgrund des geringen

Rinnendurchmessers besteht aber ein erhöhtes

Verstopfungsrisiko. Die freie Durchtrittsfläche für Gas liegt hier zudem nur bei etwa 45 bis 60 % der Gesamtfläche.

Bei Ablenkplattensystemen erfolgt die Berieselung zu mehr als 50 % über den obersten Bereich der Packung. Die

Flüssigkeitseinlassgeschwindigkeit leibt bei etwa 1 bis 2 m/sec aufgrund des internen Drucks. Hier wird eine große Menge kleiner Tropfen durch die Ablenkung gebildet, was eine geringe Gasgeschwindigkeit erforderlich macht.

Aufgrund der reduzierten Lochdurchmesser besteht ein erhöhtes Verstopfungsrisiko bei geringen Berieselungsraten. Die freie Durchtrittsfläche für Gas liegt hier zudem nur bei etwa 55 % der Gesamtfläche.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzeln

dargestellten Beispiele auch miteinander kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden.

Bezugs zeichenliste

10 Berieselungssystem

100 Zuführeinrichtung

120 Rohrleitung

150 Zuleitung

1 Vorrichtung zur Verteilung eines Fluidstrahls 12 Längserstreckung der Vorrichtung

2 Einrichtung zur Zuführung des Fluids

3 Verteilerarm

31 erste Kammer

311 Entlüftungsrohr der ersten Kammer

32 zweite Kammer

321 Entlüftungsrohr der zweiten Kammer

33 Boden der zweiten Kammer

34; 340 Austrittswand der zweiten Kammer

35; 350 Seitenwand der Vorrichtung, die der Seite mit der

Austrittswand 34; 340 gegenüberliegt

36 Decke der ersten Kammer

37 Seitenwand der ersten Kammer

320 Entleerungsöffnung

4 Lochplatte

40 Boden der ersten Kammer

42 der Einrichtung 2 in Strömungsrichtung S

gegenüberliegender Bereich des Bodens 40 der ersten Kammer; Stoppblech

45 Öffnungen, Löcher der Lochplatte

5 Austrittsschlitz

6; 600 Führungsfläche

610 Befestigungsstelle der Führungsfläche 600

65 Ansatz 7 Füllkörperschüttung, Füllkörperpackung

8 oberer Rand der Wandung beziehungsweise Ausmauerung einer Anlage,

B Breite des Fluidstrahls , der im Betrieb der

Vorrichtung 1 den jeweiligen Verteilerarm verlässt

Daus Abstand zwischen Austrittswand 34 und

Führungsfläche 6; 600

Fl Flüssigkeitsfilm in erster Kammer

F2 Flüssigkeitsfilm in zweiter Kamer

S Strömungsrichtung des Fluids

x Entfernung von der Befestigungsstelle 610 für die

Führungsfläche 600

Winkel zwischen Ansatz 65 und Führungsfläche 6