ES2952676T3

ES2952676T3 - Elemento colector o distribuidor simétrico en forma de rejilla

Info

Publication number: ES2952676T3
Application number: ES20788802T
Authority: ES
Inventors: Sebastian Hirschberg
Original assignee: Hirschberg Engineering AG
Current assignee: Hirschberg Engineering AG
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2020-10-10
Publication date: 2023-11-03
Anticipated expiration: 2040-10-10
Also published as: BR112022008690A2; MX2022005390A; EP4021625B1; WO2021089274A1; PL4021625T3; TWI794667B; CN114867552B; EP4021625C0; KR20220091588A; CN114867552A; TW202128263A; BR112022008692A2; JP2023501300A; US20220379233A1; EP4021625A1; EP3819025A1

Abstract

La presente invención se refiere a un elemento distribuidor para distribuir uniformemente un primer fluido en un plano de sección transversal o a un elemento colector para recoger un primer fluido que se distribuye en un plano de sección transversal, en el que un segundo fluido principal fluye en flujo paralelo y/o o en flujo a contracorriente con respecto al primer fluido a través del elemento distribuidor, en donde el elemento distribuidor comprende al menos tres placas que están dispuestas al menos sustancialmente paralelas a cada una, en donde se define un nivel entre cada una de dos placas adyacentes, en donde cada una de las placas comprenden una serie de aberturas, en donde en cada uno de los niveles están dispuestas paredes, cada una de las cuales se extiende desde un lado de una placa hasta el lado adyacente de una placa adyacente de modo que cada pared define un canal a través del cual fluirá la segunda fluido principal, en el que los canales conectan de forma estanca a los fluidos todas las aberturas entre placas adyacentes, en el que en cada uno de los niveles entre las paredes que definen los canales se forman uno o más espacios huecos, a través de los cuales puede fluir el primer fluido, en el que cada una de las placas comprende al menos una abertura que no está conectada de manera estanca a los fluidos con una o más aberturas de una placa adyacente mediante un canal y que está dispuesta adyacente a uno de uno o más espacios huecos del nivel o niveles adyacentes de modo que en cada nivel entre las aberturas de las placas adyacentes al menos dos caminos de fluido se extienden en uno o más espacios huecos del nivel, en donde todos los al menos dos caminos de fluido de cada nivel tienen sustancialmente la misma longitud, y en donde el número de caminos de fluido aumenta, visto en la dirección desde una placa más externa a la placa más externa opuesta, al menos para el 75% de las placas de nivel a nivel. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento colector o distribuidor simétrico en forma de rejilla

La presente invención se refiere a un elemento distribuidor para distribuir uniformemente un primer fluido en un plano en sección transversal o un elemento colector para recoger un primer fluido que se distribuye en un plano en sección transversal, como en un plano en sección transversal de una columna de transferencia de masa, un mezclador, un dispersor, un dispositivo de formación de espuma, un reactor químico o similares, en el que un segundo fluido principal fluye en un flujo de corriente conjunto y/o flujo a contracorriente con respecto al primer fluido a través del elemento distribuidor. Además, la presente invención se refiere a un aparato, tal como una columna de transferencia de masa, que comprende uno o más de tales elementos distribuidores y/o elementos colectores.

En muchos procesos técnicos, un fluido debe ser distribuido uniformemente en un plano en sección transversal de un aparato, mientras que un segundo fluido fluye a través de este plano. Ambos fluidos pueden ser un líquido o un gas o uno de los fluidos es un gas, mientras que el otro es un líquido. Ejemplos de tales procesos son procesos de transferencia de masa, tales como rectificación, absorción y similares, procesos de mezcla, procesos de dispersión, procesos de formación de espuma o similares, y ejemplos de los aparatos respectivos son reactores químicos, columnas de rectificación, columnas de absorción, depuradores de gases, evaporadores de película descendente, cristalizadores de película, aparatos de secado de gases, dispositivos de mezcla y similares.

Usualmente, un elemento distribuidor se usa junto con otro dispositivo, en el que el elemento distribuidor distribuye uniformemente un primer fluido sobre o a través, respectivamente, de un plano en sección transversal del otro dispositivo. El otro dispositivo es, por ejemplo, en un proceso de transferencia de masa cualquier tipo de empaque, como un empaque estructurado, mientras que el dispositivo es un reactor en reactores químicos, que opera con diferentes tipos de catalizadores heterogéneos u homogéneos, en evaporadores de película descendente o cristalizadores de película un haz de tuberías, en aparatos de depuración de gases y de secado de gases un empaque o un mezclador, en aparatos para la absorción de gas en un líquido, para dispersar o espumar uno o más mezcladores estáticos.

Los elementos distribuidores convencionales para líquidos comprenden canales abiertos, a través de los cuales el líquido se transfiere en distancias regulares a través de aberturas directamente o mediante láminas indirectamente sobre el plano, como la superficie de un empaque estructurado en una columna de transferencia de masa. Dichos elementos distribuidores se describen, por ejemplo, en los documentos de patente US 4.855.089, US 3.158.171 y EP 0 112 978 B1. Sin embargo, estos elementos distribuidores son costosos. 0tra desventaja de estos elementos distribuidores es que durante su operación debe asegurarse que el nivel de líquido sea el mismo en todos los canales, ya que el nivel de líquido determina el caudal volumétrico a través de las aberturas de los canales. Además, al menos algunos de estos elementos distribuidores tienen una pérdida de presión alta comparable y dificultan el flujo del segundo flujo principal. Lo mismo se aplica a los respectivos elementos colectores. También se conocen algunos otros elementos del distribuidor/colector a partir de los documentos de patente US 2007/297285 A1, US 2004/140252 A1, US 2019/046949 A1, US 2011/080802 A1, US 2017/266583 A1, US 2003/172724 A1, EP 1 627 198 A1, US 4 557 877 A, US 2002/079597 A1 y US 2014/284392 A1.

A fin de distribuir gas, a menudo se aplican lanzas de distribución. Estas lanzas de distribución comprenden boquillas, que deben ser configuradas de modo que durante la operación el caudal volumétrico que las atraviesa sea el mismo. Se pueden usar lanzas de distribución similares para distribuir líquidos. Una pluralidad de lanzas de distribución de este tipo puede combinarse en una rejilla de lanzas. Sin embargo, también estos elementos distribuidores son costosos y complejos de operar, tienen una pérdida de presión alta comparable y dificultan el flujo del segundo flujo principal. Lo mismo se aplica a los respectivos elementos colectores.

En vista de ello, el objeto subyacente de la presente invención es proporcionar un elemento distribuidor, que distribuye uniformemente —con una alta densidad de distribución— un primer fluido en un plano en sección transversal, o un elemento colector, que recoge uniformemente un primer fluido siendo distribuido en un plano en sección transversal, en particular en un plano en sección transversal de una columna de transferencia de masa, mientras que esencialmente no interfiere con el flujo de un segundo fluido a través del plano, en el que el elemento distribuidor o colector es fácil y económico de producir.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se satisface proporcionando un elemento distribuidor para distribuir uniformemente un primer fluido en un plano en sección transversal o un elemento colector para recoger un primer fluido que se distribuye en un plano en sección transversal, en el que un segundo fluido principal fluye en un flujo de corriente conjunto y/o flujo a contracorriente con respecto al primer fluido a través del elemento distribuidor, en el que el elemento distribuidor comprende al menos tres placas que están dispuestas al menos sustancialmente paralelas entre sí, en el que se define un nivel entre cada una de dos placas adyacentes, en el que cada una de las placas comprende una serie de aberturas, en el que en cada uno de los niveles se disponen paredes, cada una de las cuales se extiende desde un lado de una placa hacia el lado adyacente de una placa adyacente de modo que cada pared define un canal a través del cual fluirá el segundo fluido principal, en el que los canales conectan de manera estanca a fluidos todas las aberturas entre placas adyacentes, en el que en cada uno de los niveles entre las paredes que definen los canales se forman uno o más espacios huecos, a través de los cuales puede fluir el primer fluido, en el que cada una de las placas comprende al menos una abertura que no está conectada de manera estanca a fluidos con una o más aberturas de una placa adyacente mediante un canal y que está dispuesta adyacente a uno o más espacios huecos del (de los) nivel(es) adyacente(s) de modo que en cada nivel entre las aberturas de las placas adyacentes al menos dos trayectorias de fluido se extiendan en el uno o más espacios huecos del nivel, en el que todas de las al menos dos trayectorias de fluido de cada nivel tienen sustancialmente de la misma longitud, y en el que el número de trayectorias de fluido aumenta, vistas en la dirección desde una primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, al menos para el 75% de las placas de nivel a nivel, y en el que el los canales a través de los cuales debe fluir el segundo fluido principal están separados de manera estanca a fluidos por las paredes de todos los uno o más espacios huecos que definen las trayectorias de fluido, a través de las cuales puede fluir el primer fluido.

El elemento colector de acuerdo con la presente invención es idéntico al elemento distribuidor de acuerdo con la presente invención. Sin embargo, durante su uso, el elemento colector se invierte con respecto al elemento distribuidor, es decir, la placa más superior del elemento distribuidor corresponde a la placa más inferior del elemento colector y viceversa.

Mientras que los canales permiten que el segundo fluido principal, como un gas, fluya, ascienda, a través del elemento distribuidor o colector esencialmente sin interferencia, las trayectorias de fluido definidas en los espacios huecos entre las paredes que definen los canales de cada nivel permiten que el primer fluido, tal como un líquido, se distribuya sobre el plano en sección transversal del elemento distribuidor o se recoja sobre el plano en sección transversal del elemento colector, respectivamente. Dado que el número de trayectorias de fluido aumenta, vistas en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel, la densidad de distribución del primer fluido aumenta en la misma dirección asegurando en el nivel más externo del elemento distribuidor o colector una distribución excelentemente uniforme del primer fluido sobre el plano en sección transversal del elemento distribuidor. 0, vistas en la otra dirección del elemento distribuidor o colector, el cambio del número de trayectorias de fluido asegura una recogida eficiente del primer fluido sobre el plano en sección transversal de la placa más externa del elemento colector y una concentración eficiente del primer fluido en un punto de la placa más externa opuesta del elemento colector. La distribución uniforme del primer fluido sobre el plano en sección transversal del elemento distribuidor se mejora eficazmente por el hecho de que todas las trayectorias de fluido de cada nivel tienen sustancialmente la misma longitud y resistencia al flujo. Por esta razón, el primer líquido fluye uniformemente a través de todas las trayectorias de fluido disponibles y no selectivamente más a través de unas que de otras. Por lo tanto, la provisión de trayectorias de fluido que tienen sustancialmente la misma longitud (y por lo tanto la misma resistencia al flujo) y el incremento del número de trayectorias de fluido, vistas en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta, de nivel a nivel conducen sinérgicamente a la excelente distribución uniforme de nivel a nivel del elemento distribuidor durante su uso. En general, el elemento distribuidor de acuerdo con la presente invención permite distribuir de manera excelentemente uniforme un primer fluido, como un líquido, en un plano en sección transversal de, por ejemplo, una columna de transferencia de masa, mientras que esencialmente no interfiere con el flujo de un segundo fluido a través del plano y, por consiguiente, durante la operación tiene una baja pérdida de presión. Asimismo, el elemento colector de acuerdo con la presente invención permite recoger uniformemente un primer fluido, como un líquido, que se distribuye en un plano en sección transversal de, por ejemplo, una columna de transferencia de masa, mientras que esencialmente no interfiere con el flujo de un segundo fluido a través del plano y, por consiguiente, tiene durante la operación una baja pérdida de presión. En particular, el elemento distribuidor de acuerdo con la presente invención permite obtener una alta densidad de distribución particular y el elemento colector de acuerdo con la presente invención permite recoger el fluido que se distribuye en un plano en sección transversal en una alta densidad de distribución particular. En particular, la presente invención permite obtener de manera fácil y económica un elemento distribuidor que tiene en su parte inferior hasta 200.000 e incluso hasta 1.500.000 salidas de fluido por metro cuadrado. Los elementos distribuidores disponibles comercialmente solo tienen de 100 a 200 salidas de fluido por metro cuadrado. 0tra ventaja particular de la presente invención es que el elemento distribuidor o colector puede fabricarse de manera fácil y económica, como se describe en detalle más adelante, en particular mediante un procedimiento de producción generativo, como por ejemplo mediante serigrafía.

Los términos “abertura” y “apertura” se usan cada uno de acuerdo con la presente invención con el mismo significado, a saber, rebaje u orificio, respectivamente, en una placa. Sin embargo, con el fin de mejorar la claridad, el término “abertura” se utiliza exclusivamente para un rebaje u orificio de una placa, que está conectado de manera estanca a fluidos con una o más aberturas de una placa adyacente mediante un canal, mientras que el término “apertura” se utiliza exclusivamente para un rebaje o un orificio de una placa que no está conectado de manera estanca a fluidos con una o más aberturas de una placa adyacente mediante un canal. Por el contrario, cualquier “abertura” es adyacente a uno o más espacios huecos del (de los) nivel(es), a los que es adyacente la abertura.

Además, el término que los canales “conectan de manera estanca a fluidos todas las aberturas entre placas adyacentes” significa que los canales rodean las aberturas de las placas adyacentes y las conectan entre sí para que el segundo fluido que fluye a través de la abertura de una placa sea guiado por la pared interior del canal a la abertura de la placa adyacente y no puede entrar en el espacio hueco (a través del cual fluye el segundo fluido) quedando fuera de los canales. Esto no significa necesariamente que cada canal conecte de manera estanca a fluidos exactamente una abertura de la placa con exactamente una abertura de la placa adyacente. Por el contrario, es posible que un canal conecte exactamente una abertura de la placa con dos o más aberturas de la placa adyacente o incluso que un canal conecte dos o más aberturas de la placa con dos o más aberturas de la placa adyacente. Sin embargo, cualquier abertura de la placa está conectada con al menos una abertura de la placa adyacente y cualquier abertura de la placa adyacente está conectada con al menos una abertura de la placa. De este modo, los canales “conectan de manera estanca a fluidos todas las aberturas entre placas adyacentes” y simultáneamente separan de manera estanca a fluidos el interior de los canales del espacio o espacios huecos de los niveles. Para lograr esto, la pared de canal se fija típicamente a un lado de la placa de modo que rodee, cubra o encierre completamente, respectivamente, la abertura, mientras que la pared de canal se extiende desde este lado de la placa a través del nivel adyacente hacia el lado opuesto de la placa adyacente, donde rodea o cubre completamente, respectivamente, una o más aberturas de la placa adyacente.

Además, el término “al menos sustancialmente paralelas entre sí” significa, de acuerdo con la presente invención, que dos placas adyacentes no están inclinadas entre sí por más de 10°, preferentemente no más de 5°, más preferentemente en no más de 2° y aún más preferentemente en no más de 1°. Lo más preferentemente, dos placas adyacentes están dispuestas paralelas entre sí, es decir, no están inclinadas entre sí.

Además, el término “nivel” significa de acuerdo con la presente invención el espacio entre una placa superior y una placa inferior, en el que en este espacio están dispuestos los canales a través de los cuales fluirá el segundo fluido principal y el (los) espacio(s) hueco(s) que define(n) las trayectorias de fluido. Cada “nivel” comprende los canales, que están separados entre sí por los espacios huecos. De este modo, el volumen total de cada nivel es la suma de los volúmenes de los canales más la suma de los volúmenes de los espacios huecos.

Por consiguiente, el término “espacio hueco” significa el volumen total de un nivel menos la suma de los volúmenes de los canales menos los componentes adicionales opcionales previstos en el nivel, como paredes divisorias o similares, es decir, el “espacio hueco” es un espacio tridimensional. Si en el nivel no se proporcionan paredes divisorias o similares que conecten algunos de los exteriores de dos o más de las paredes del canal entre sí, el nivel solo comprenderá un espacio hueco. Sin embargo, es posible conectar algunos exteriores de dos o más de las paredes del canal entre sí, por ejemplo, mediante la una o más paredes divisorias para subdividir el espacio hueco restante en varios espacios huecos.

En contraste con el término “espacio hueco”, el término “trayectoria de fluido de un nivel” significa, de acuerdo con la presente invención, que la línea desde una abertura de una placa es adyacente al espacio hueco de un nivel a través del espacio hueco hasta una abertura de una placa adyacente que se encuentra en el sitio opuesto del espacio hueco del mismo nivel. Excepto en el caso de posibles diseños teóricos de las placas, en la práctica cualquier nivel comprenderá más de una trayectoria de fluido, incluso si el nivel solo comprende un espacio hueco. Este es el caso en particular, cuando al menos una de ambas placas tiene más de una abertura. En otras palabras, una “trayectoria de fluido de un nivel” es la línea (o vía, respectivamente) que puede tomar un líquido cuando ingresa al espacio hueco del nivel a través de la abertura de una placa y sale del espacio hueco en el lado opuesto del mismo nivel a través de una de las aberturas de la placa adyacente. Con todo, mientras que el “espacio hueco” es un volumen (es decir, el volumen total de un nivel menos la suma de los volúmenes de los canales), la “trayectoria de fluido” es una línea (o vía, respectivamente) que conecta una apertura de una placa a través del espacio hueco con la abertura de una placa adyacente. Por consiguiente, la longitud de una “trayectoria de fluido de un nivel” es la distancia desde la abertura de una placa que sigue la trayectoria de fluido a través del espacio hueco del nivel hasta la abertura de la placa adyacente, mientras que la longitud de una “trayectoria de fluido de un “elemento distribuidor o colector” es la distancia desde una abertura de la primera placa más externa siguiendo las trayectorias de fluido a través de los espacios huecos de todos los niveles hasta la apertura de la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector.

“Trayectorias de fluido de cada nivel” que tienen “sustancialmente la misma longitud” significa, de acuerdo con la presente invención, que cada una de las trayectorias de fluido del nivel no varía más en longitud en comparación con la longitud de cualquier otra trayectoria de fluido del mismo nivel en más del 20%, preferentemente no más del 10%, más preferentemente no más del 5%, aún más preferentemente no más del 2% y aún más preferentemente no más del 1%. Lo más preferentemente, por supuesto, todas las trayectorias de fluido de cada nivel tienen exactamente la misma longitud.

Además, “un segundo fluido fluye en un flujo de corriente conjunto y/o flujo a contracorriente con respecto al primer fluido a través del elemento distribuidor o colector” significa que el segundo fluido fluye desde el borde más inferior del elemento al borde más superior del elemento o viceversa y que también el primer fluido fluye desde el borde más inferior del elemento al borde más superior del elemento o viceversa.

Por último, el término según el cual “aumenta el número de trayectorias de fluido, vistas en la dirección de la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, al menos para el 75% de las placas de nivel a nivel” significa que al menos el 75% de todas las placas del elemento distribuidor o colector tienen un número menor de trayectorias de fluido que una placa que es adyacente en la dirección vista desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta, es decir, adyacente detrás de la placa. De este modo, si el elemento distribuidor o colector comprende tres placas, todas las placas deben cumplir este criterio. Si el elemento distribuidor o colector comprende de cuatro a siete placas, todas las placas —menos una placa— deben cumplir este criterio, si el elemento distribuidor o colector comprende de ocho a once placas, todas menos dos placas deben cumplir este criterio y similares.

Es evidente que los efectos de la presente invención se obtienen en mayor grado cuantas más placas cumplan el criterio mencionado anteriormente. Por consiguiente, se prefiere que el número de trayectorias de fluido aumente, vistas en la dirección desde una primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, al menos en un 80%, más preferentemente en al menos un 90%, incluso más preferentemente para al menos el 95%, aún más preferentemente para al menos el 98% y lo más preferentemente para todas las placas de nivel a nivel.

De acuerdo con una primera realización particular preferente de la presente invención, el incremento del número de trayectorias de fluido de un nivel a otro se logra aumentando el número de canales, vistos en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel. Al aumentar el número de canales, aumenta el número de paredes del canal y, por lo tanto, el número de puntos de deflexión en el espacio hueco del nivel, por lo que aumenta el número de trayectorias de fluido.

De acuerdo con una segunda realización particular preferente de la presente invención, el incremento del número de trayectorias de fluido de un nivel a otro se logra aumentando el número de aberturas de una placa, vistas en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel. Al aumentar el número de aberturas, aumenta el número de líneas posibles a seguir por el primer fluido en el espacio hueco del nivel, por lo que aumenta el número de trayectorias de fluido.

De acuerdo con una tercera realización particular preferente de la presente invención, la primera y la segunda realizaciones particulares preferentes se combinan, es decir, el incremento del número de trayectorias de fluido de nivel a nivel se logra aumentando el número de canales, vistos en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel y aumentando el número de aberturas de una placa, en la misma dirección, de nivel a nivel.

En un desarrollo adicional de la idea de la presente invención, se sugiere que las longitudes de al menos el 80% de las trayectorias de fluido que se extienden desde una abertura de la primera placa más externa hasta una abertura de la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector son al menos sustancialmente iguales. En esta realización, no sólo las trayectorias de fluido del mismo nivel tienen sustancialmente la misma longitud, sino también las trayectorias de fluido que se extienden a través de todo el elemento distribuidor o colector. Además, en esta realización, “al menos sustancialmente la misma longitud” significa que cada una de las trayectorias de fluido no varía más en la longitud en comparación con la longitud de cualquier otra trayectoria de fluido en más del 20%, preferentemente no más del 10%. más preferentemente no más del 5%, aún más preferentemente no más del 2% y aún más preferentemente no más del 1%. Lo más preferentemente, por supuesto, todas las trayectorias de fluido que se extienden a través de todo el elemento distribuidor o colector de cada nivel tienen exactamente la misma longitud.

Con el fin de alimentar el primer fluido al primer nivel de manera controlada, se sugiere en un desarrollo adicional de la idea de la presente patente que la primera placa más externa de las tres placas comprenda una entrada a través de la cual el primer fluido se transfiere al espacio hueco que comprende las trayectorias de fluido del primer nivel. La entrada puede tener la forma de un tubo, que cubre una abertura de la primera placa más externa para que el primer fluido pueda fluir a través del tubo y a través de la abertura hacia el espacio hueco que comprende las trayectorias de fluido del primer nivel. Preferentemente, la abertura y, por lo tanto, también la entrada, están dispuestas centralmente en y sobre la placa, respectivamente.

Más preferentemente, las longitudes de al menos el 90%, aún más preferentemente de al menos el 95%, aún más preferentemente de al menos el 98% y lo más preferentemente de todas las trayectorias de fluido que se extienden desde una abertura de la primera placa más externa hasta una abertura de la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector son al menos sustancialmente iguales.

De acuerdo con otra realización particularmente preferente de la presente invención, se sugiere que todas las aberturas de al menos una de las al menos tres placas del elemento distribuidor o colector estén dispuestas al menos sustancialmente regularmente en al menos una placa. Más preferentemente, todas las aberturas de cada una de las al menos tres placas están dispuestas al menos sustancialmente de manera regular en cada una de las al menos tres placas. Esto permite asegurar con facilidad y precisión que todas las trayectorias de fluido del nivel tienen sustancialmente la misma longitud. En esta realización, se prefiere además que también todos los canales —de cada una de las al menos tres placas— estén dispuestos al menos sustancialmente de forma regular en cada nivel entre cada dos placas adyacentes de las al menos tres placas, lo que significa que los canales se extienden perpendicularmente con respecto a la superficie de la placa hacia la superficie de la placa adyacente.

Una disposición al menos sustancialmente regular de los canales en cada una de las al menos tres placas significa que preferentemente cada una de las distancias entre el punto central de una abertura y el punto central de la abertura adyacente más cercana de al menos una y preferentemente de cada una de las al menos tres placas es del 80 al 120% de la distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas y sus aberturas adyacentes más cercanas de la placa respectiva. La distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas con sus aberturas adyacentes más cercanas de la placa respectiva se determina midiendo las distancias entre los puntos centrales de cada abertura y el punto central de su abertura más cercana de la placa, sumando todas estas distancias medidas de la placa y dividiendo la suma por el número de aberturas de la placa.

Tal disposición regular se puede lograr fácilmente, cuando las aberturas de cada una de las al menos tres placas están dispuestas al menos sustancialmente en forma de rejilla en al menos una y preferentemente en cada una de las al menos tres placas. En este caso, la placa es un armazón que rodea las aberturas y aperturas, es decir, el armazón de una placa está formado por todas las partes de la placa excepto las aberturas y aperturas, es decir, excepto todos los orificios, rebajes o similares.

Por ejemplo, el armazón de cada una de las al menos tres placas comprende y consiste preferentemente en al menos barras sustancialmente paralelas y cruzadas, en el que una primera mitad de las barras está dispuesta en la dirección longitudinal y una segunda mitad de las barras está dispuesta en la dirección de anchura de la placa. El ángulo entre cada una de las barras de la primera mitad y cada una de las barras de la segunda mitad es de 70 a 110°, preferentemente de 80 a 100°, más preferentemente de 85 a 95° y lo más preferentemente de aproximadamente 90°, en el que el ángulo de cada barra de la primera mitad y cada una de sus barras adyacentes de la primera mitad es de 160 a 200°, preferentemente de 170 a 190°, más preferentemente de 175 a 185° y lo más preferentemente de aproximadamente 180°, y en el que el ángulo de cada barra de la segunda mitad y cada una de sus barras adyacentes de la segunda mitad es de 160 a 200°, preferentemente de 170 a 190°, más preferentemente de 175 a 185° y lo más preferentemente de aproximadamente 180°.

La presente invención no se limita particularmente a la forma de las aberturas de las al menos tres placas. Por ejemplo, las aberturas pueden tener una forma de sección transversal circular, elíptica, ovalada, rectangular o cuadrada. Preferentemente, todas las aberturas tienen la misma forma y todas las aberturas de cada placa tienen las mismas dimensiones. En particular, se obtienen buenos resultados cuando las aberturas de cada placa tienen una forma de sección transversal al menos sustancialmente rectangular o cuadrada, pudiendo ser redondeados los bordes de las aberturas del rectángulo o cuadrado, respectivamente. Sustancialmente rectangular o cuadrada significa que cada abertura está bordeada por cuatro bordes lineales del armazón de la placa, en el que cada uno de los ángulos entre dos cualquiera de los cuatro bordes lineales es de 70 a 110°, preferentemente de 80 a 100°, más preferentemente de 85 a 95° y lo más preferentemente de aproximadamente 180°.

A fin de lograr fácilmente un patrón regular de las aberturas y al menos sustancialmente la misma longitud de trayectorias de fluido en el nivel adyacente, se propone en un desarrollo adicional de la idea de la presente invención que las aberturas de al menos una de y preferentemente de cada una de las al menos tres placas estén dispuestas en la placa respectiva en (2)m filas y (2)m columnas, en el que m es un número entero de 1 a 10, preferentemente de 1 a 8 y más preferentemente de 2 a 6.

Se logran buenos resultados en particular, cuando también todas las aberturas de al menos una de las al menos tres placas están dispuestas al menos sustancialmente de forma regular en la al menos una placa y preferentemente todas las aberturas de cada una de las al menos tres placas están dispuestas al menos sustancialmente de forma regular en cada una de las al menos tres placas. Además, esta realización permite asegurar fácilmente que las longitudes de todas las trayectorias de fluido en el nivel adyacente sean al menos sustancialmente iguales. Una disposición al menos sustancialmente regular de las aberturas significa en este sentido que cada una de las distancias entre el punto central de una abertura y el punto central de la abertura adyacente más cercana de al menos una y preferentemente de cada una de las al menos tres placas es de 80 a 120% de la distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas y sus aberturas adyacentes más cercanas de la placa respectiva. La distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas con sus aberturas adyacentes más cercanas de la placa respectiva se determina midiendo las distancias entre el punto central de cada abertura y el punto central de su abertura más cercana de la placa, sumando todas estas distancias medidas de la placa y dividiendo la suma por el número de aberturas de la placa.

La presente invención no se limita particularmente a la forma de las aberturas de las al menos tres placas. Por ejemplo, las aberturas de al menos una y preferentemente de cada una de las al menos tres placas son al menos sustancialmente circulares, en forma de cruz, rectangulares o cuadradas, preferentemente al menos sustancialmente circulares o en forma de cruz y más preferentemente circulares o en forma de cruz.

El número de placas del elemento distribuidor o colector de acuerdo con la presente invención depende de la aplicación específica. Sin embargo, en general se prefiere que el elemento distribuidor o colector comprenda de 3 a 15, más preferentemente de 3 a 12, aún más preferentemente de 3 a 10 y lo más preferentemente de 3 a 5 placas, que estén dispuestas al menos sustancialmente paralelas entre sí definiendo un nivel entre cada dos placas adyacentes.

Todas las placas del elemento distribuidor o colector pueden estar dispuestas al menos sustancialmente horizontales. Sustancialmente horizontal significa que cada placa no varía en relación con el plano horizontal en más de 10°, preferentemente en no más de 5°, más preferentemente en no más de 2° y aún más preferentemente en no más de 1°. Lo más preferentemente, cada placa está dispuesta horizontalmente, es decir, no está inclinada con respecto al plano horizontal.

Como se estableció anteriormente, de acuerdo con una primera realización particular preferente de la presente invención, el incremento del número de trayectorias de fluido de un nivel a otro se logra aumentando el número de canales, vistos en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel. Esto se puede lograr mediante el uso de placas fractales. La placa fractal se define de acuerdo con la presente invención como una placa que tiene, si está dispuesta (vista en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta) detrás de otra placa, un mayor número de aberturas que la otra placa y, si es la primera placa más externa del elemento distribuidor o colector, un número menor de aberturas que la placa adyacente.

El número de placas fractales del elemento distribuidor o colector de acuerdo con la presente invención depende de la aplicación específica. Sin embargo, en general se prefiere que el elemento distribuidor o colector comprenda al menos dos, preferentemente al menos tres, más preferentemente de 2 a 15, aún más preferentemente de 3 a 12, aún más preferentemente de 3 a 10 y lo más preferentemente de 3 a 5 placas fractales, en el que cada una de las placas fractales comprende un número menor de aberturas que una placa fractal adyacente detrás (es decir, adyacente en la dirección desde la primera placa fractal más externa hasta la placa fractal más externa opuesta del elemento distribuidor o colector) de la placa fractal. Preferentemente, todas las placas fractales son adyacentes entre sí, sin que haya ninguna placa que no sea fractal entre las mismas. En particular, se consiguen buenos resultados cuando todas las placas fractales son adyacentes entre sí sin tener ninguna placa no fractal entre las mismas, siendo la primera placa fractal la placa más externa del elemento distribuidor o colector.

Con el fin de lograr de manera fácil y confiable una longitud al menos sustancialmente igual de las trayectorias de fluido de un nivel, se sugiere además que las aberturas de cada una de las placas fractales estén dispuestas al menos sustancialmente en forma de rejilla en la placa respectiva. Esto se puede lograr fácilmente cuando las aberturas de cada una de las placas fractales son al menos sustancialmente rectangulares o cuadradas.

De acuerdo con la presente realización, el número de aberturas en cada placa fractal (o placa fractal delantera, respectivamente) es menor que el número de aberturas de una placa fractal (o placa fractal trasera, respectivamente) que son adyacentes a la misma en la dirección desde la primera placa externa hasta la placa externa opuesta del elemento distribuidor o colector. Todos los términos, “hacia adelante”, “hacia atrás”, “antes”, “detrás de” y similares en relación con la disposición relativa de las placas individuales deben entenderse en relación con la dirección desde la primera placa externa hasta la placa externa opuesta del elemento distribuidor o colector. La primera placa más externa del elemento distribuidor o colector es aquella de las dos placas más externas del elemento distribuidor o colector, cuyo nivel adyacente tiene menos trayectorias de fluido que el nivel adyacente a la otra de las dos placas más externas del elemento distribuidor o colector. Con el fin de conseguir una distribución excelentemente uniforme del primer fluido sobre el plano en sección transversal, se prefiere que el número de aberturas en cada placa fractal trasera sea un múltiplo del número de aberturas en la placa fractal delantera adyacente respectiva. Se obtienen buenos resultados particulares como compromiso entre el deseo de minimizar el número total de placas fractales en el elemento distribuidor o colector y el deseo de lograr una densidad de distribución muy alta, cuando cada placa fractal trasera comprende 4 veces más aberturas que la placa fractal trasera adyacente. Por lo tanto, se prefiere particularmente que el número de aberturas en cada placa fractal sea de 4 * (4)n, en el que n es el número de la placa fractal respectiva en relación con la primera placa fractal más externa, con la primera placa fractal más externa siendo la placa fractal 1.

Como se estableció anteriormente, el número de aberturas en cada placa fractal trasera es mayor que el número de aberturas en la placa fractal delantera adyacente respectiva. Asimismo, se prefiere que el número de aberturas en cada placa fractal trasera sea mayor que el número de aberturas en la placa fractal delantera adyacente respectiva. Más específicamente, se prefiere que cada placa fractal comprenda una pluralidad de aberturas, en el que el número de aberturas está entre 0,1 y 200%, preferentemente entre 0,5 y 50%, más preferentemente entre 1 y 20%, aún más preferentemente entre 3 y el 10% y más preferentemente alrededor del 6,25% del número de aberturas en la misma placa fractal.

Como se estableció anteriormente, de acuerdo con una segunda realización particular preferente de la presente invención, el incremento del número de trayectorias de fluido de un nivel a otro se logra aumentando el número de aberturas de una placa, vistas en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel. Esto se puede lograr utilizando al menos una placa de distribución. La placa de distribución se define de acuerdo con la presente invención como una placa que tiene, si está dispuesta (vista en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta) detrás (es decir, hacia atrás) de otra placa, el mismo número de aberturas que la otra placa (es decir, la que está dispuesta antes, es decir, la que va hacia delante) y, si es la primera placa más externa del elemento distribuidor o colector, el mismo número de aberturas que la placa adyacente.

El número de placas de distribución del elemento distribuidor o colector de acuerdo con la presente invención depende de la aplicación específica. Sin embargo, en general se prefiere que el elemento distribuidor o colector comprenda al menos dos, preferentemente al menos tres, más preferentemente de 3 a 15, aún más preferentemente de 3 a 12, aún más preferentemente de 3 a 10 y lo más preferentemente de 3 a 5 placas de distribución, en el que cada una de las placas de distribución tiene un mayor número de aberturas que la placa delantera adyacente, si está presente.

Preferentemente, cada una de la al menos una placa de distribución tiene la misma forma que la placa delantera adyacente y, si no está presente ninguna placa delantera adyacente, la misma forma que la placa trasera adyacente, y en el que las aberturas están formadas en cada una de la al menos una placa de distribución en las mismas ubicaciones que en la placa delantera adyacente y, si no está presente ninguna placa superior adyacente, en las mismas ubicaciones que en la placa trasera adyacente.

En particular, se consiguen buenos resultados cuando todas las placas de distribución están adyacentes entre sí, sin que haya ninguna placa que no sea de distribución entre las mismas. Si el elemento distribuidor o colector comprende al menos una placa fractal, se prefiere que todas las placas de distribución sean adyacentes entre sí, sin que haya ninguna placa que no sea de distribución entre las mismas, y estén dispuestas, vistas en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta, detrás de al menos una placa fractal.

Con el fin de lograr de manera fácil y confiable una longitud al menos sustancialmente igual de las trayectorias de fluido de un nivel, se sugiere además que las aberturas de cada una de las placas de distribución estén dispuestas al menos sustancialmente en forma de rejilla en la placa respectiva. Esto se puede lograr fácilmente cuando las aberturas de cada una de las placas de distribución son al menos sustancialmente rectangulares o cuadradas.

Como se estableció anteriormente, de acuerdo con una tercera realización particular preferente de la presente invención, el incremento del número de trayectorias de fluido de un nivel a otro se logra aumentando el número de canales, vistos en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector, de nivel a nivel y aumentando el número de aberturas de una placa, en la misma dirección, de nivel a nivel. En esta realización, el elemento distribuidor o colector comprende preferentemente al menos dos, preferentemente al menos tres, más preferentemente de 2 a 15, aún más preferentemente de 3 a 12, aún más preferentemente de 3 a 10 y lo más preferentemente de 3 a 5 placas fractales y de 1 a 3 y preferentemente 2 o 3 placas de distribución. Preferentemente, todas las placas fractales son adyacentes entre sí, sin tener ninguna placa que no sea fractal entre las mismas, y todas las placas de distribución son adyacentes entre sí, sin tener ninguna placa que no sea de distribución entre las mismas. Aún más preferentemente, todas las placas de distribución están dispuestas, vistas en la dirección desde la primera placa más externa hasta la placa más externa opuesta, detrás de todas de la al menos una placa fractal.

De acuerdo con una cuarta realización particular preferente de la presente invención, el elemento distribuidor o colector comprende solo placas fractales y preferentemente de 2 a 15, más preferentemente de 3 a 12, aún más preferentemente de 3 a 10 y lo más preferentemente de 3 a 5 placas fractales.

De acuerdo con una quinta realización particular preferente de la presente invención, el elemento distribuidor o colector comprende únicamente placas de distribución y preferentemente de 3 a 15, más preferentemente de 3 a 12, aún más preferentemente de 3 a 10 y lo más preferentemente de 3 a 5 placas fractales.

En una variante adicional de la tercera realización particular preferente de la presente invención, se sugiere que el elemento distribuidor o colector de acuerdo con la presente invención comprenda al menos dos placas fractales que incluyen una primera placa fractal más externa y una segunda placa fractal adyacente, en el que la primera placa fractal más externa tiene una forma al menos sustancialmente rectangular o cuadrada y comprende 16 aberturas dispuestas en forma de rejilla, al menos sustancialmente rectangulares o cuadradas, cada una de las cuales tiene al menos sustancialmente el mismo tamaño y forma, en el que las 16 aberturas están dispuestas en el primera placa fractal más externa equidistantemente en 4 filas y 4 columnas de aberturas. Preferentemente, cada una de las 16 aberturas de la primera placa fractal más externa está rodeada por una pared que se extiende al menos sustancialmente perpendicular desde la superficie inferior desde la primera placa fractal más externa hasta la superficie superior de la segunda placa fractal adyacente, formando así en el primer nivel entre la primera y la segunda placa 16 canales cerrados para ser atravesados por el segundo fluido principal.

Aberturas que tienen el mismo tamaño significa que el área de una de estas aberturas no varía más del 20%, preferentemente no más del 10%, más preferentemente no más del 5% y lo más preferentemente no más del 2% del área de cada una de estas aberturas.

Se logran buenos resultados en esta variante, cuando la segunda placa fractal que está dispuesta adyacente a la primera placa fractal más externa tiene una forma al menos sustancialmente rectangular o cuadrada y comprende 64 aberturas dispuestas en forma de rejilla, al menos sustancialmente rectangulares o cuadradas, cada una de los cuales tiene al menos sustancialmente el mismo tamaño y forma, en el que las 64 aberturas están dispuestas en la segunda placa fractal de forma equidistante en 8 filas y 8 columnas de aberturas, en el que cada una de las 64 aberturas de la segunda placa fractal está rodeada por una pared que se extiende al menos sustancialmente perpendicular desde la superficie inferior de la segunda placa fractal hasta la superficie superior de la tercera placa trasera, formando así en el segundo nivel (que se define entre la segunda y la tercera placa adyacente trasera) 64 canales cerrados que serán atravesados por el segundo fluido principal. Preferentemente, la segunda placa fractal comprende 4 aberturas que conectan el espacio hueco que comprende las trayectorias de fluido del primer nivel con aquellas del segundo nivel, en el que se forma una abertura en el punto de cruce entre los cuatro canales de la primera y segunda columnas de la primera y segunda filas, se forma una abertura en el punto de cruce entre los cuatro canales de la tercera y cuarta columnas de la primera y segunda filas, se forma una abertura en el punto de cruce entre los cuatro canales de la primera y segunda columnas de la tercera y cuarta filas y se forma una abertura en el punto de cruce entre los cuatro canales de la tercera y cuarta columnas de la tercera y cuarta filas.

0pcionalmente, la una o más trayectorias de fluido pueden estar definidas por paredes divisorias, que se colocan apropiadamente en los espacios huecos entre las paredes del canal. Alternativamente, la(s) trayectoria(s) única(s) de fluido puede(n) formarse llenando partes de los espacios formados entre los canales por los que fluirá el segundo fluido principal, mientras que otros espacios formados entre los canales por los que fluirá el segundo fluido principal permanecerán abiertos, formando así la(s) trayectoria(s) de fluido.

Además, se prefiere en esta variante de la presente invención que el elemento distribuidor o colector comprenda al menos una tercera placa fractal que se dispone detrás de la segunda placa fractal, en el que la tercera placa fractal tiene una forma al menos sustancialmente rectangular o cuadrada. y comprende 256 aberturas dispuestas en forma de rejilla, al menos sustancialmente rectangulares o cuadradas, cada una de las cuales tiene al menos sustancialmente el mismo tamaño y forma, en el que las 256 aberturas están dispuestas en la tercera placa fractal equidistantemente en 16 filas y 16 columnas de aberturas. Cada una de las 256 aberturas de la tercera placa fractal está rodeada por una pared que se extiende al menos sustancialmente perpendicular desde la superficie inferior de la tercera placa fractal a la superficie superior de una placa trasera, formando así el tercer nivel (que se define entre la tercera placa y la cuarta placa adyacente trasera) 256 canales cerrados a través de los cuales fluirá el segundo fluido principal. Debajo de cada una de las aberturas de la segunda placa fractal se colocan 4 aberturas de la tercera placa fractal.

En un desarrollo adicional de la idea de la presente invención, se sugiere que en esta variante la tercera placa fractal comprenda 16 aberturas que conecten los espacios huecos que comprenden las trayectorias de fluido del segundo nivel con las del tercer nivel, en el que las aberturas se forman en las trayectorias de fluido en los puntos de cruce entre los canales de las columnas 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 y 15 de las filas 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 y 15. Preferentemente, el elemento distribuidor o colector de esta variante comprende detrás de la tercera placa fractal una cuarta placa fractal que tiene una forma al menos sustancialmente rectangular o cuadrada y que comprende 1.024 aberturas dispuestas en forma de rejilla, al menos sustancialmente rectangulares o cuadradas, cada una de las cuales tiene al menos al menos sustancialmente el mismo tamaño y forma, en el que las 1.024 aberturas están dispuestas en la cuarta placa fractal equidistantemente en 32 filas y 32 columnas de aberturas.

Se obtienen buenos resultados particularmente cuando en la variante anterior detrás de la última placa fractal se dispone una placa de distribución, que tiene la misma forma y el mismo número y dimensiones de aberturas que la última placa fractal, en el que la placa de distribución no tiene aberturas en las trayectorias de fluido en los puntos de cruce por debajo de aquellas en las que se ubican las aberturas de la última placa fractal, pero en las que la placa de distribución tiene aberturas en cualquier punto de cruce adyacente a aquellas en las que se encuentran las aberturas de la última placa fractal. Preferentemente, detrás de la placa de distribución se disponen de una a cinco, preferentemente de una a cuatro y más preferentemente dos, tres o cuatro placas de distribución adicionales, que tienen la misma forma y el mismo número y dimensiones de aberturas que la última placa fractal y la placa de distribución, en el que cada una de las placas de distribución adicionales tiene un mayor número de aberturas que su placa delantera adyacente.

En un desarrollo adicional de la idea de la presente invención, se propone que el elemento distribuidor o colector de esta variante comprenda de una a seis, preferentemente de una a cinco y más preferentemente dos, tres, cuatro o cinco placas de distribución, que todas tienen la misma forma y el mismo número y dimensiones de las aberturas, en el que cada una de las placas de distribución tiene un mayor número de aberturas que su placa de distribución superior adyacente.

Como se ha expuesto anteriormente, entre cada dos placas se define un nivel, a través del cual se extienden los canales y en el que se disponen las trayectorias de fluido. La altura de cada nivel, es decir, la distancia entre su placa superior e inferior puede ser constante. Sin embargo, de acuerdo con una realización particular preferente adicional de la presente invención, la distancia de los niveles varía, mientras que más preferentemente la altura de cada nivel disminuye desde el nivel adyacente a la primera placa más externa hasta el nivel que es adyacente a la placa más externa opuesta del elemento distribuidor o colector. Esto tiene la ventaja de que la resistencia al flujo dentro de cada nivel no es demasiado alta. La altura de cada nivel o al menos del primer nivel puede estar entre 0,2 y 250 mm, más preferentemente entre 1 y 100 mm y lo más preferentemente entre 2 y 50 mm.

Las aberturas de cada una de las placas pueden tener un diámetro de 1 a 500 mm, más preferentemente de 1,5 a 100 mm y lo más preferentemente de 2 a 50 mm. Como se indicó anteriormente, se prefiere que el tamaño o el diámetro, respectivamente, de las aberturas disminuya desde la primera placa fractal hasta la última placa fractal, si está presente alguna placa fractal. Se prefiere que todas las aberturas de cada placa tengan al menos sustancialmente el mismo tamaño o diámetro, respectivamente.

Las aberturas de cada una de las placas pueden tener un tamaño o diámetro, respectivamente, de 0,1 a 100 mm, más preferentemente de 0,2 a 50 mm y lo más preferentemente de 0,4 a 20 mm. Se prefiere que todas las aberturas de cada placa tengan al menos sustancialmente el mismo tamaño, como el diámetro.

Cada una de las aberturas que tiene preferentemente al menos sustancialmente el mismo tamaño significa que el área de una de estas aberturas varía no más del 20%, preferentemente no más del 10%, más preferentemente no más del 5% y lo más preferentemente no más del 2% del área de cada una de estas aberturas.

Preferentemente, la placa más inferior del elemento distribuidor o la placa más superior del elemento colector tiene de 1.000 a 1.500.000 y más preferentemente de 20.000 a 200.000 salidas de fluido por metro cuadrado. El elemento distribuidor o colector, es decir, cada una de las placas, paredes del canal y, si existen, paredes divisorias, puede estar formado por cualquier material adecuado, como un material cerámico, un plástico, un metal, una aleación, un material compuesto o similares. Los materiales preferidos particulares son cerámicas técnicas tales como, entre otros, carburo de silicio, nitruro de silicio, óxido de aluminio, mullita y cordierita o materiales metálicos tales como, entre otros, aleaciones de aluminio o acero inoxidable o una amplia gama de materiales plásticos.

Una ventaja particular del elemento distribuidor de acuerdo con la presente invención es que se puede producir fácilmente mediante un procedimiento generativo, tal como serigrafía, tal como mediante un procedimiento descrito en el documento de patente W02016/095059 A1.

De acuerdo con otro aspecto, la presente invención se refiere a un aparato que comprende uno o más de los elementos distribuidores mencionados anteriormente y/o uno o más de los elementos colectores mencionados anteriormente.

Por ejemplo, el aparato puede ser una columna de transferencia de masa, un mezclador, un dispersor, un dispositivo de formación de espuma, un reactor químico, un cristalizador o un evaporador.

De acuerdo con una realización preferente de la presente invención, el aparato es una columna de transferencia de masa y comprende debajo de uno o más elementos distribuidores y/o encima del uno o más elementos colectores una estructura de transferencia de masa que se selecciona del grupo que consiste en bandejas de contacto, empaques aleatorios y empaques estructurados.

De acuerdo con otra realización preferente de la presente invención, el aparato es una columna de transferencia de masa y comprende debajo de uno o más elementos distribuidores y/o encima de uno o más elementos colectores una estructura de transferencia de masa que tiene forma de panal de abejas que incluye capilares, en el que las paredes que definen los canales tienen forma de escalón o están hechas de tejido o son espumas de celdas abiertas formadas arbitrariamente. Tales estructuras de transferencia de masa se describen con mayor detalle en los documentos de patente W02014/043823 A1 y W02017/167591 A1.

De acuerdo con otra realización preferente de la presente invención, el aparato comprende debajo del uno o más elementos distribuidores y/o encima del uno o más elementos colectores una estructura de transferencia de masa que comprende una zona de contacto, cuya zona de contacto está diseñada para conducir un segundo fluido, y por lo que en la zona de contacto el primer fluido puede ponerse en contacto con el segundo fluido, en el que en la zona de contacto se proporciona al menos un interruptor de flujo para interrumpir el flujo del segundo fluido.

De acuerdo con otra realización preferente más de la presente invención, el aparato comprende debajo de uno o más elementos distribuidores y/o encima de uno o más elementos colectores una estructura de transferencia de masa que se selecciona del grupo que consiste en tejidos, materiales de poro abierto, capilares, estructuras escalonadas y combinaciones arbitrarias de dos o más de las estructuras antes mencionadas.

0tro aspecto de la presente invención es el uso de un elemento distribuidor mencionado anteriormente para distribuir uniformemente un primer fluido en un plano en sección transversal y/o de un elemento colector mencionado anteriormente de acuerdo con cualquiera de las realizaciones precedentes para recoger un primer fluido que se distribuye en un plano en sección transversal que comprende la etapa de hacer fluir un primer fluido en al menos uno de uno o más espacios huecos que definen las trayectorias de fluido y hacer fluir un segundo fluido a través de los canales del distribuidor y/o elemento, en el que preferentemente el distribuidor y/o elemento se utiliza en una columna de transferencia de masa, un mezclador, un dispersor, un dispositivo de formación de espuma o un reactor químico.

A continuación, se describe la presente invención mediante figuras ilustrativas, pero no limitativas.

La Figura 1 muestra una vista lateral en perspectiva de un elemento distribuidor de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 2 muestra una vista superior del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 3a muestra una vista en sección transversal del primer nivel por debajo de la primera placa fractal del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 3b muestra una vista esquemática de la Figura 3a.

La Figura 4a muestra una vista en sección transversal del segundo nivel por debajo de la segunda placa fractal del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 4b muestra una vista esquemática de la Figura 4a.

La Figura 5a muestra una vista en sección transversal del tercer nivel por debajo de la tercera placa fractal del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 5b muestra una vista esquemática de la Figura 5a.

La Figura 6a muestra una vista en sección transversal del cuarto nivel por debajo de la primera placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 6b muestra una vista esquemática de la Figura 6a.

La Figura 6c muestra una parte esquemática de la Figura 6b ampliada.

La Figura 7a muestra una vista esquemática del quinto nivel por debajo de la segunda placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 7b muestra una parte esquemática de la Figura 7a ampliada.

La Figura 7c muestra una vista esquemática del sexto nivel por debajo de la tercera placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 7d muestra una parte esquemática de la Figura 7c ampliada.

La Figura 7e muestra una vista esquemática del séptimo nivel por debajo de la cuarta placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 1.

La Figura 7f muestra una parte esquemática de la Figura 7e ampliada.

La Figura 8 muestra una vista lateral en perspectiva del interior de una columna de transferencia de masa que incluye un elemento distribuidor, un empaque estructurado y un elemento colector de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 9 muestra una vista lateral en perspectiva del interior de una columna de transferencia de masa que incluye una pluralidad de elementos distribuidores, una pluralidad de empaques estructurados y una pluralidad de elementos colectores de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 10 muestra una placa fractal de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 11 muestra un elemento distribuidor que incluye una primera placa fractal de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 12 muestra una vista lateral en perspectiva de un elemento distribuidor de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 13 muestra una vista superior del elemento distribuidor mostrado en la Figura 12.

La Figura 14a muestra una vista en sección transversal del primer nivel por debajo de la primera placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 12.

La Figura 14b muestra una vista esquemática de la Figura 14a.

La Figura 15a muestra una vista en sección transversal del segundo nivel por debajo de la segunda placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 12.

La Figura 15b muestra una vista esquemática de la Figura 15a.

La Figura 16a muestra una vista en sección transversal del tercer nivel por debajo de la tercera placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 12.

La Figura 16b muestra una vista esquemática de la Figura 16a.

La Figura 17a muestra una vista en sección transversal del cuarto nivel por debajo de la cuarta placa de distribución del elemento distribuidor mostrado en la Figura 12.

La Figura 17b muestra una vista esquemática de la Figura 17a.

La Figura 1 muestra una vista lateral en perspectiva de un elemento distribuidor 10 de acuerdo con una realización de la presente invención. El elemento distribuidor 10 comprende tres placas fractales 12, 12', 12” y debajo de la tercera placa fractal 12™ cinco placas de distribución 16, 16', 16”, 16™, 16iv. Entre cada dos placas adyacentes 12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16'", 16iv, se define un nivel 18. Cada placa 12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16'", 16iv comprende aberturas 20, en el que cada abertura 20 tiene una sección transversal cuadrada con bordes redondeados. Cada abertura 20 está rodeada por una pared 22 que define en cada nivel 18 debajo de cada placa 12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16™16iv un canal 24 por el que fluirá el segundo fluido principal. Por encima del centro de la primera placa fractal 12 está dispuesta una entrada 26 en forma de tubo con una sección transversal sustancialmente en forma de cruz.

La Figura 2 muestra una vista superior del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 1. La placa fractal más superior 12 comprende dieciséis aberturas 20 dispuestas en forma de rejilla, al menos sustancialmente cuadradas, que tienen bordes redondeados. Cada una de las aberturas 20 tiene el mismo tamaño y forma, en el que las 16 aberturas están dispuestas en la primera placa fractal más superior 12 equidistantemente en 4 filas y 4 columnas de aberturas 20. Una abertura 28 esencialmente en forma de cruz está dispuesta en el centro de la primera placa fractal 12 y está rodeada por una entrada 26 que tiene una forma correspondiente.

La Figura 3a muestra una vista en sección transversal del primer nivel 18 por debajo de la primera placa fractal 12 y por encima de la segunda placa fractal 12' del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 1, y la Figura 3b muestra una vista esquemática de la Figura 3a. Dieciséis canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la placa fractal más superior 12, en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la primera placa fractal más superior 12 hasta la superficie superior de la segunda placa fractal 12'. El círculo 28 en la Figura 3b muestra esquemáticamente la ubicación de la abertura 28 formada en la placa fractal más superior 12, a través de la cual ingresa el primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en el primer nivel 18. Incluso si la abertura 28 formada en la placa fractal más superior 12 tiene, como se muestra en la Figura 2, esencialmente una forma de cruz, la abertura de la placa 12 dispuesta por encima del nivel 18, mostrada en la Figura 3b, se muestra en la Figura 3b y en el siguiente esquema adicional de las Figuras 4b y 5b como un círculo, a fin de mostrar que se trata de una “abertura de entrada”, es decir, una abertura a través de la cual fluye líquido hacia el nivel 18. En contraste con esto, las aberturas 28', 28”, 28m, 28'v de la placa 12' que está dispuesta debajo del nivel 18, mostrado en la Figura 3b, se muestran en la Figura 3b y en el siguiente esquema adicional de las Figuras 4b, 5b, 6b, 7a, 7c y 7e como rectangulares, con el fin de muestran que son “aberturas de salida”, es decir, aberturas a través de las cuales el líquido fluye hacia el siguiente nivel inferior. Entre algunas de las paredes de canal 22, se disponen paredes divisorias 32, que definen un espacio hueco que define ocho trayectorias de fluido 33 entre y alrededor de los cuatro canales centrales 20 del primer nivel 18. Cada una de las ocho trayectorias de fluido 33 del primer nivel 18 tiene al menos sustancialmente la misma longitud. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en las ocho trayectorias de fluido 33 definidas por en el espacio hueco se muestra esquemáticamente por las flechas 34. Aquellas partes de los canales 24, que no pueden ser atravesadas por el primer fluido debido a las paredes divisorias 32 se muestran en la Figura 3b sombreadas o rayadas, respectivamente. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10, el primer fluido que ingresa al espacio hueco del primer nivel 18 a través de la entrada 26 y la abertura central 28 de la primera placa fractal más superior 12 fluye a lo largo de las ocho trayectorias de fluido 33 definidas en el espacio hueco entre los cuatro canales centrales 24, durante lo cual el primer fluido se desvía en las paredes divisorias 32 y se dirige hacia las cuatro aberturas 28', 28”, 28m, 28iv de la segunda placa fractal 12', desde la cual fluye hacia abajo en el segundo nivel. De este modo, el primer fluido se distribuye en el primer nivel desde un punto central 28 a través de las ocho trayectorias de fluido 33 formadas por los canales 24 y las paredes divisorias 32 y es recogido en las cuatro aberturas 28', 28”, 28m, 28iv. La Figura 4a muestra una vista en sección transversal del segundo nivel por debajo de la segunda placa fractal 12' y por encima de la tercera placa fractal 12” del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 1, y la Figura 4b muestra una vista esquemática de la Figura 4a. Sesenta y cuatro canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la segunda placa fractal 12', en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la segunda placa fractal 12' hasta la superficie superior de la tercera placa fractal 12”. Los cuatro círculos 28 muestran esquemáticamente la ubicación de las aberturas 28 formadas en la segunda placa fractal 12', a través de las cuales el primer fluido entra durante la operación del elemento distribuidor 10 en el segundo nivel 18. Nuevamente, las aberturas 28 de la placa 12' que está dispuesta por encima del nivel, que se muestra en la Figura 4b, se muestran en la Figura 4b como un círculo, incluso si las aberturas 28', 28”, 28m, 28'v formadas en la placa fractal superior 12' tienen, como se muestra en la Figura 3a, esencialmente una forma de cruz, para mostrar que son “aberturas de entrada” 28, es decir, aberturas 28, a través de las cuales el líquido fluye hacia el nivel. En contraste con esto, las aberturas 28', 28”, 28m, 28'v de la placa 12” que está dispuesta por debajo del nivel, que se muestra en la Figura 4b, se muestran en la Figura 4b como rectangulares, para mostrar que son “aberturas de salida” 28', 28”, 28m, 28'v, es decir, aberturas 28', 28”, 28m, 28'v, a través de las cuales fluye líquido al siguiente nivel inferior. Entre algunas de las paredes de canal 22, se disponen paredes divisorias 32, que definen 32 trayectorias de fluido 33, estando definida cada trayectoria de fluido en o por, respectivamente, los espacios huecos entre y alrededor de cuatro canales 20 que rodean una abertura 28' de la segunda placa fractal 12'. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 se muestra esquemáticamente mediante las flechas 34. Nuevamente, aquellas partes de los canales 24, que no pueden ser atravesadas por el primer fluido debido a las paredes divisorias 32 se muestran en la Figura 4b sombreadas o tachadas, respectivamente. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10, el primer fluido que entra al segundo nivel a través de las aberturas 28 fluye a lo largo de las 32 trayectorias de fluido 33 definidas en los espacios huecos entre los respectivos canales 24, durante lo cual el primer fluido es desviado en las paredes divisorias 32 y se dirige a las dieciséis aberturas 28', 28”, 28m, 28'v de la tercera placa fractal 12”, desde donde fluye hacia abajo al tercer nivel. De este modo, el primer fluido se distribuye en el segundo nivel desde cuatro aberturas 28 hasta las dieciséis aberturas 28', 28”, 28m, 28'v.

La Figura 5a muestra una vista en sección transversal del tercer nivel 18 por debajo de la tercera placa fractal 12” y por encima de la primera placa de distribución 16 del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 1, y la Figura 5b muestra una vista esquemática de la Figura 5a. Doscientos cincuenta y seis canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la tercera placa fractal 12”, en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la tercera placa fractal 12”. sobre la superficie superior de la primera placa de distribución 16. Los dieciséis círculos 28 muestran esquemáticamente la ubicación de las aberturas 28', 28”, 28m, 28'v formadas en la tercera placa fractal 12”, a través de las cuales el primer fluido entra durante la operación del elemento distribuidor 10 en el tercer nivel. De nuevo, las aberturas 28 de la placa 12” que están dispuestas por encima del nivel, que se muestra en la Figura 5b, se muestran en la Figura 5b como un círculo, incluso si las aberturas 28', 28”, 28m, 28'v formadas en la placa fractal superior 12” tienen, como se muestra en la Figura 4a, esencialmente forma de cruz, a fin de mostrar que son “aberturas de entrada” 28, es decir, aberturas 28, a través de las cuales el líquido fluye hacia el nivel. Por el contrario, las aberturas 38 de la placa de distribución 16 que están dispuestas por debajo del nivel, que se muestra en la Figura 5b, se muestran en la Figura 5b como rectangulares, para mostrar que son “aberturas de salida” 38, es decir, aberturas 38, a través de las cuales el líquido fluye hacia el siguiente nivel inferior. Sin embargo, de hecho, como se muestra en la Figura 5a, las aberturas 38 de la placa de distribución 16, así como las de todas las placas de distribución inferiores 16', 16”, 16™, 16'v son circulares y no, como en las placas fractales superiores 12, 12', 12™ esencialmente en forma de cruz. Entre algunas de las paredes de canal 22, se disponen paredes divisorias (no mostradas en las Figuras 5a y 5b), que definen 128 trayectorias de fluido 33, cada trayectoria de fluido 33 siendo definida o formada, respectivamente, en los espacios huecos del tercer nivel. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 se muestra esquemáticamente por las flechas 34. Nuevamente, aquellas partes de los canales 24, que no pueden ser atravesados por el primer fluido debido a que las paredes divisorias 32 se muestran en la Figura 5b sombreadas o tachadas, respectivamente. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10, el primer fluido que ingresa al tercer nivel a través de las aberturas 28 fluye a lo largo de las 128 trayectorias de fluido 33 definidas en los espacios huecos entre los respectivos canales 24, durante los cuales el primer fluido se desvía en las paredes divisorias y se dirige a las sesenta y cuatro aberturas 38 de la primera placa de distribución 16, desde donde fluye hacia abajo en el cuarto nivel. De este modo, el primer fluido se distribuye en el tercer nivel desde las dieciséis aberturas 28 hasta las sesenta y cuatro aberturas 38.

La Figura 6a muestra una vista en sección transversal del cuarto nivel por debajo de la primera placa de distribución 16 y por encima de la segunda placa de distribución 16' del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 1. La Figura 6b muestra una vista esquemática de la Figura 6a y la Figura 6c muestra una parte de la Figura 6b ampliada. La primera placa de distribución 16 tiene la misma forma y el mismo número y dimensiones de aberturas 20 que la tercera placa fractal 12”, en la que la primera placa de distribución 16 no tiene aberturas 38 en los puntos de cruce por debajo de aquellos en los que las aberturas 28', 28”, 28™, 28'v de la tercera placa fractal 12”, pero donde la primera placa de distribución 16 tiene aberturas 38 en cualquier punto de cruce adyacente a aquellos en los que están ubicadas las aberturas 28', 28”, 28™, 28'v de la tercera placa fractal 12”. De ese modo, durante la operación del elemento distribuidor 10 se logra una distribución adicional del primer fluido en las trayectorias de fluido 33 definidas por el(los) espacio(s) hueco(s) como se muestra en las Figuras 6b y 6c.

Como se muestra en la Figura 7a a 7e, entre cada placa adyacente de las cuatro placas de distribución adicionales 16', 16”, 16™, 16iv se define un nivel. Cada una de las cuatro placas de distribución adicionales 16', 16”, 16™, 16iv tiene la misma forma y el mismo número y dimensiones de las aberturas 20 que la tercera placa fractal 12” y la primera placa de distribución 16. Sin embargo, cada una de las demás placas de distribución 16', 16”, 16™, 16iv tiene un mayor número de aberturas 38, 38', 38” que su placa superior adyacente 16, 16', 16”, 16™. Esto permite que cualquier parte del espacio hueco que define las trayectorias de fluido 33 se llene durante la operación del elemento distribuidor con el primer fluido y, por lo tanto, a través del gran número de aberturas 38, 38', 38” en la parte inferior de las placas de distribución 16iv se logra una densidad de distribución particularmente alta.

La Figura 8 muestra una vista lateral en perspectiva del interior 40 de una columna de transferencia de masa 8 que incluye un elemento distribuidor 10, un empaque estructurado 42 y un elemento colector 44. La columna de transferencia de masa 8 puede ser una columna de rectificación 8. El elemento distribuidor 10 está compuesto como se ha descrito anteriormente y como se muestra en las Figuras 1 a 7. El elemento colector 44 está compuesto como el elemento distribuidor 10, pero simplemente invertido de modo que la primera placa fractal es la placa más inferior y la quinta placa de distribución es la placa más superior. Durante la operación de la columna de transferencia de masa 8, el líquido entra en el elemento distribuidor 10 a través de la entrada 16 y se distribuye por el plano en sección transversal como se ha descrito anteriormente con referencia a las Figuras 1 a 7. El líquido distribuido luego fluye hacia abajo sobre la superficie del empaque estructurado 42 y más hacia abajo. El gas fluye continuamente en sentido contrario, es decir, desde el fondo de la columna de transferencia de masa 8 hacia arriba. En el empaque estructurado, se produce una intensa transferencia de masa y energía entre el líquido y el gas, ya que ambos se distribuyen por la gran superficie específica del empaque estructurado 42. El líquido fluye entonces sobre la superficie del elemento colector 44, en el que se recoge y concentra en un punto, de donde sale del interior por medio de la salida 46.

La Figura 9 muestra una vista lateral en perspectiva del interior de una columna de transferencia de masa 8 que incluye una pluralidad de elementos distribuidores 10, una pluralidad de empaques estructurados 42 y una pluralidad de elementos colectores 44, cada uno de los cuales está compuesto como se describe anteriormente y como se muestra en la Figura 8. Para distribuir el primer fluido a toda la pluralidad de elementos distribuidores 10, se dispone un múltiple de distribución 48 por encima de la pluralidad de elementos distribuidores 10. Asimismo, un múltiple colector 50 está dispuesto debajo de la pluralidad de elementos colectores 44.

La Figura 10 muestra una placa fractal 12” de acuerdo con otra realización de la presente invención. La placa fractal 12” es similar a la tercera placa fractal 12” de la realización que se muestra en las Figuras 1, 2 y 4 excepto que las dimensiones de las aberturas 28 que tienen una sección transversal esencialmente en forma de cruz son ligeramente diferentes.

La Figura 11 muestra un elemento distribuidor que incluye una primera placa fractal 12 de acuerdo con otra realización de la presente invención. La primera placa fractal 12 es similar a la primera placa fractal 12 de la realización que se muestra en las Figuras 1 y 2, excepto que dentro de los canales 24 se disponen mezcladores estáticos 52 para mezclar el segundo fluido principal que fluye a través de ellos durante la operación del elemento distribuidor 10.

La Figura 12 muestra una vista lateral en perspectiva de un elemento distribuidor 10 de acuerdo con otra realización de la presente invención. El elemento distribuidor 10 comprende cinco placas de distribución 16, 16', 16”, 16m, 16iv. Entre cada dos placas adyacentes 16, 16', 16”, 16m, 16iv, se define un nivel 18. Cada placa 16, 16', 16”, 16m, 16iv comprende aberturas 20, en el que cada abertura 20 tiene una sección transversal cuadrada con bordes redondeados. Cada abertura 20 está rodeada por una pared 22 que define en cada nivel 18 debajo cada placa 16, 16', 16”, 16m, 16iv un canal 24 por el que pasa el segundo fluido principal. Por encima del centro de la placa de distribución 16, se dispone una entrada 26 en forma de tubo con una sección transversal sustancialmente en forma de cruz.

La Figura 13 muestra una vista superior del elemento distribuidor 10 mostrado en la Figura 12. La placa de distribución más superior 16 comprende dieciséis aberturas 20 dispuestas en forma de rejilla, al menos sustancialmente cuadradas, que tienen bordes redondeados. Cada una de las aberturas 20 tiene el mismo tamaño y forma, en el que las 16 aberturas están dispuestas en la primera placa de distribución más superior 16 equidistantemente en 4 filas y 4 columnas de aberturas 20. Una abertura 38 esencialmente en forma de cruz está dispuesta en el centro de la primera placa de distribución 16 y está rodeada por una entrada 26 que tiene la forma correspondiente.

La Figura 14a muestra una vista en sección transversal del primer nivel 18 por debajo de la primera placa de distribución 16 y por encima de la segunda placa de distribución 16' del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 12, y la Figura 14b muestra una vista esquemática de la Figura 14a. Dieciséis canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la placa de distribución más superior 16, en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la primera placa de distribución más superior 16 hasta la superficie superior de la segunda placa de distribución 16'. El círculo 28 en la Figura 14b muestra esquemáticamente la ubicación de la abertura 38 formada en la placa de distribución más superior 16, a través de la cual entra el primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en el primer nivel 18. Incluso si la abertura 38 formada en la placa de distribución más superior 16 tiene, como se muestra en la Figura 13, esencialmente una forma de cruz, estando dispuesta la abertura de la placa 16 por encima del nivel 18, que se muestra en la Figura 14b, y se muestra en la Figura 14b como un círculo, para mostrar que es una “abertura de entrada”, es decir, una abertura, a través de la cual el líquido fluye hacia el nivel 18. Por el contrario, las aberturas 38', 38”, 38m, 38'v de la placa 16' están dispuestas debajo del nivel 18, que se muestra en la Figura 14b, se muestra en la Figura 14b como rectangulares, a fin de mostrar que son “aberturas de salida”, es decir, aberturas a través de las cuales fluye líquido hacia el siguiente nivel inferior. En realidad, las aberturas 38', 38”, 38m, 38'v de la placa 16' tienen una sección transversal sustancialmente en forma de cruz. Algunos de los espacios huecos 54 formados entre las paredes de canal 22, que se muestran en la Figura 14b sombreados o tachados, respectivamente están llenos y por lo tanto no pueden ser atravesados por el primer fluido. De ese modo, se definen ocho trayectorias de fluido 33 entre y alrededor de los cuatro canales centrales 20 del primer nivel 18 en el espacio hueco restante. Cada una de las ocho trayectorias de fluido 33 del primer nivel 18 tiene al menos sustancialmente la misma longitud. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en las ocho trayectorias de fluido 33 definidas por en el espacio hueco se muestra esquemáticamente por las flechas 34. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10 el primer fluido entra en el espacio hueco del primer nivel 18 a través de la entrada 26 y la abertura central 38 de la primera placa de distribución más superior 16 fluye a lo largo de las ocho trayectorias de fluido 33 definidas en el espacio hueco entre los cuatro canales centrales 24, durante los cuales se desvía el primer fluido en las paredes de los espacios huecos llenos 54 y se dirige hacia las cuatro aberturas 38', 38”, 38m, 38'v de la segunda placa de distribución 16', desde donde fluye hacia abajo al segundo nivel. De este modo, el primer fluido se distribuye en el primer nivel 18 desde un punto central 38 a través de las ocho trayectorias de fluido 33 formadas por los canales 24 y las paredes del espacio hueco lleno 54 y se recoge en las cuatro aberturas 38', 38”, 38m, 38'v.

La Figura 15a muestra una vista en sección transversal del segundo nivel por debajo de la segunda placa de distribución 16' y por encima de la tercera placa de distribución 16” del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 12, y la Figura 15b muestra una vista esquemática de la Figura 15a. Las aberturas 20 y los canales 24 de la segunda placa de distribución 16' están ubicados en las mismas ubicaciones y tienen las mismas dimensiones que los de la primera placa de distribución 16. Por lo tanto, dieciséis canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la segunda placa de distribución 16', en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la segunda placa de distribución 16' hasta la superficie superior de la tercera placa de distribución 16”. Los cuatro círculos 38 muestran esquemáticamente la ubicación de las aberturas 38 formadas en la segunda placa de distribución 16', a través de las cuales entra el primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en el segundo nivel. Incluso si las aberturas 38 formadas en la segunda placa de distribución 16' tienen, como se muestra en la Figura 14a, esencialmente forma de cruz, las aberturas de la placa 16' que están dispuestas por encima del nivel, que se muestra en la Figura 15b, se muestran en la Figura 15b como un círculo, para mostrar que son “aberturas de entrada”, es decir, aberturas a través de las cuales fluye líquido hacia el segundo nivel. La tercera placa de distribución 16” dispuesta debajo del segundo nivel comprende doce aberturas 38', 38”, 38", 38'v, que se muestran en la Figura 15b como rectangulares, para mostrar que son “aberturas de salida” 38', 38”, 38", 38'v, es decir, aberturas 38', 38”, 38", 38'v, a través de las cuales fluye líquido hacia el siguiente nivel inferior. En realidad, las doce aberturas 38', 38”, 38", 38'v de la tercera placa de distribución 16” tienen una sección transversal circular, como se muestra en la Figura 15a. Algunos de los espacios huecos 54 formados entre las paredes de canal 22, que se muestran sombreados o tachados en la Figura 15b, respectivamente, están llenos y, por lo tanto, el primer fluido no puede atravesarlos. Por lo tanto, dieciséis trayectorias de fluido 33 entre y alrededor de los canales 20 del segundo nivel se definen en el espacio hueco restante. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 se muestra esquemáticamente mediante las flechas 34. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10, el primer fluido que ingresa al segundo nivel a través de las aberturas 38 fluye a lo largo de 16 trayectorias de fluido 33 definidas en los espacios huecos entre los respectivos canales 24, durante los cuales el primer fluido se desvía en las paredes 32 del espacio hueco lleno 54 y se dirige a las doce aberturas 38', 38”, 38", 38'v de la tercera placa de distribución 16”, desde la cual fluye hacia abajo al tercer nivel. De este modo, el primer fluido se distribuye en el segundo nivel desde cuatro aberturas 38 a las doce aberturas 38', 38”, 38", 38'v.

La Figura 16a muestra una vista en sección transversal del tercer nivel por debajo de la tercera placa de distribución 16” y por encima de la cuarta placa de distribución 16" del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 12, y la Figura 16b muestra una vista esquemática de la Figura 16a. Las aberturas 20 y los canales 24 de la cuarta placa de distribución 16'' están ubicados en las mismas ubicaciones y tienen las mismas dimensiones que los de la primera, segunda y tercera placas de distribución 16, 16', 16”. Por lo tanto, dieciséis canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la tercera placa de distribución 16”, en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la tercera placa de distribución 16” hasta la superficie superior de la cuarta placa de distribución 16". Los doce círculos 28 muestran esquemáticamente la ubicación de las aberturas 38', 38”, 38", 38'v formadas en la tercera placa de distribución 16”, a través de las cuales entra el primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en el tercer nivel. La cuarta placa de distribución 16" dispuesta debajo del tercer nivel comprende cuarenta aberturas 38', 38”, 38", 38'v, que se muestran en la Figura 16b como rectangulares, para mostrar que son “aberturas de salida” 38', 38”, 38", 38'v, es decir, aberturas 38', 38”, 38", 38'v, a través de las cuales fluye líquido hacia el siguiente nivel inferior. En realidad, las cuarenta aberturas 38', 38”, 38", 38'v de la cuarta placa de distribución 16" tienen la forma de un rectángulo largo, como se muestra en la Figura 16a. Algunos de los espacios huecos 54 formados entre las paredes de canal 22, que se muestran en la Figura 16b sombreadas o tachadas, respectivamente, están llenas y, por lo tanto, no pueden ser atravesadas por el primer fluido. Por lo tanto, cuarenta trayectorias de fluido 33 entre y alrededor de los canales 20 del tercer nivel se definen en el espacio hueco restante. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 se muestra esquemáticamente por las flechas 34. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10, el primer fluido que ingresa al tercer nivel a través de las aberturas 38 fluye a lo largo de las 40 trayectorias de fluido 33 definidas en los espacios huecos entre los respectivos canales 24, durante los cuales el primer fluido es desviado en las paredes 32 del espacio hueco lleno 54 y se dirige hacia las cuarenta aberturas 38', 38”, 38", 38'v de la cuarta placa de distribución 16", desde donde fluye hacia abajo al cuarto nivel. De este modo, el primer el fluido se distribuye en el tercer nivel desde las doce aberturas 38 hasta las cuarenta aberturas 38', 38”, 38", 38'v.

La Figura 17a muestra una vista en sección transversal del cuarto nivel por debajo de la cuarta placa de distribución 16" y por encima de la quinta placa de distribución 16" del elemento distribuidor 10 que se muestra en la Figura 12, y la Figura 17b muestra un esquema vista de la Figura 17a. Las aberturas 20 y los canales 24 de la quinta placa de distribución 16" están ubicados en las mismas ubicaciones y tienen las mismas dimensiones que los de la primera, segunda, tercera y cuarta placa de distribución 16, 16', 16”, 16". De este modo, dieciséis canales 24 están ubicados debajo de las aberturas 20 de la cuarta placa de distribución 16", en el que cada canal 24 está rodeado por una pared de canal 22, que se extiende desde la superficie inferior de la cuarta placa de distribución 16" sobre la superficie superior de la quinta placa de distribución 16'v. Los cuarenta círculos 28 muestran esquemáticamente la ubicación de las aberturas 38', 38”, 38", 38'v formadas en la cuarta placa de distribución 16", a través de las cuales ingresa el primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 en el cuarto nivel. Incluso si las aberturas 38 formadas en la cuarta placa de distribución 16" tienen, como se muestra en la Figura 16a, la forma de un rectángulo largo, las aberturas de la placa 16" que están dispuestas por encima del nivel, que se muestra en la Figura 17b, se muestran en la Figura 17b como un círculo, para mostrar que son “aberturas de entrada”, es decir, aberturas a través de las cuales fluye líquido hacia el segundo nivel. La quinta placa de distribución 16" dispuesta debajo del cuarto nivel comprende 82 aberturas 38', 38”, 38", 38'v, que se muestran en la Figura 17b como rectangulares, para mostrar que son “aberturas de salida” 38', 38”, 38", 38'v, es decir, aberturas 38', 38”, 38m, 38'v, a través de las cuales el líquido fluye al siguiente nivel inferior. En realidad, las 82 aberturas 38', 38”, 38m, 38'v de la quinta placa de distribución 16m tienen la forma de un rectángulo largo, como se muestra en la Figura 17a. Algunos de los espacios huecos 54 formados entre las paredes de canal 22, que se muestran sombreados o tachados en la Figura 17b, respectivamente, están llenos y, por lo tanto, el primer fluido no puede atravesarlos. De ese modo, 82 trayectorias de fluido 33 entre y alrededor de los canales 20 del cuarto nivel se definen en el espacio hueco restante. La dirección de flujo del primer fluido durante la operación del elemento distribuidor 10 se muestra esquemáticamente mediante las flechas 34. Por consiguiente, durante la operación del elemento distribuidor 10, el primer fluido que ingresa al cuarto nivel a través de las aberturas 38 fluye a lo largo de las 82 trayectorias de fluido 33 definidas en los espacios huecos entre los respectivos canales 24, durante los cuales el primer fluido se desvía en las paredes 32 del espacio hueco lleno 54 y se dirige hacia las 82 aberturas 38', 38”, 38m, 38'v de la quinta placa de distribución 16m, desde la cual fluye hacia abajo. De este modo, el primer fluido se distribuye en el cuarto nivel desde cuarenta aberturas 38 a las 82 aberturas 38', 38”, 38m, 38'v.

Números de referencia

8 Columna de transferencia de masa

10 Elemento distribuidor

12, 12', 12” Placa fractal

16, 16', 16”, 16m, 16iv Placa de distribución

18 Nivel

20 Abertura

22 Pared de canal

24 Canal

26 Entrada

28, Abertura de placa fractal

32 Pared divisoria

33 Trayectoria de fluido

34 Dirección de flujo del primer fluido en la trayectoria de fluido

38, Abertura de la placa de distribución

40 Parte interna de una columna de transferencia de masa

42 Empaque estructurado

44 Elemento colector

46 Salida

48 Múltiple de distribución

50 Múltiple colector

52 Mezclador estático

54 Espacio hueco lleno

Claims

REIVINDICACI0NES

1. Un elemento distribuidor (10) para distribuir uniformemente un primer fluido en un plano en sección transversal o elemento colector (10) para recoger un primer fluido que se distribuye en un plano en sección transversal, en el que un segundo fluido principal fluye en un flujo de corriente conjunto y/o flujo a contracorriente con respecto al primer fluido a través del elemento distribuidor (10), en el que el elemento distribuidor (10) comprende al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) estando dispuestas al menos sustancialmente paralelas entre sí, en el que se define un nivel (18) entre cada una de las dos placas adyacentes (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv), en el que cada una de las placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) comprende una serie de aberturas (20), en el que en cada uno de los niveles (18) están dispuestas paredes (22), cada una de las cuales se extiende desde un lado de una placa (12, 12', 16, 16', 16”, 16") sobre el lado adyacente de una placa adyacente (12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) de modo que cada pared (22) define un canal (24) por el que fluirá el segundo fluido principal, en el que los canales (24) conectan de manera estanca a fluidos todas las aberturas (20) entre placas adyacentes (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv), en el que en cada uno de los niveles (18, 18) entre las paredes (22) que definen los canales (24) se forman uno o más espacios huecos (33), a través de los cuales puede fluir el primer fluido, en el que cada una de las placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) comprende al menos una abertura (28, 28', 28”, 28", 28iv, 38, 38', 38”, 38", 38'v) que no está conectada de manera estanca a fluidos con una o más aberturas (20) de una placa adyacente (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) por un canal (24) y estando dispuesta adyacente al uno o más espacios huecos (33) del nivel o niveles adyacentes (18) de modo que en cada nivel (18) entre las aberturas (28, 28', 28”, 28", 28iv, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de las placas adyacentes (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) al menos dos trayectorias de fluido (33) se extiendan en el uno o más espacios huecos (33) del nivel (18), en el que todas de las al menos dos trayectorias de fluido (33) de cada nivel (18) tienen sustancialmente la misma longitud, en el que el número de trayectorias de fluido (33) aumenta, vistas en la dirección desde una placa más externa (12, 16) a la placa más externa opuesta (16iv) del elemento distribuidor o colector (10), al menos para el 75% de la placas (12, 12', 12”) de nivel a nivel, y en el que los canales (24) a través de los cuales puede fluir el segundo fluido principal están separados de manera estanca a fluidos por las paredes (22) de todos los uno o más espacios huecos (33) que definen las trayectorias de fluido (33), a través de las cuales puede fluir el primer fluido.

2. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el número de trayectorias de fluido (33) aumenta, vistas en la dirección desde la primera placa más externa (12, 16) a la placa más externa opuesta (16iv) del elemento distribuidor o colector (10), al menos el 80%, más preferentemente al menos el 90%, aún más preferentemente al menos el 95%, aún más preferentemente al menos el 98% y lo más preferentemente todas las placas de nivel (18) a nivel.

3. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que, vistas en la dirección desde la primera placa más externa (12, 16) a la placa más externa opuesta (16iv) del elemento distribuidor o colector (10), el número de canales (24) aumenta de nivel (18) a nivel y/o en el que, vistas en la dirección desde la primera placa más externa (12, 16) a la placa más externa opuesta (16iv) del elemento distribuidor o colector (10), el número de aberturas (28, 28', 28”, 28", 28iv, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de una placa (12') aumenta de nivel (18) a nivel.

4. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las longitudes de todas las trayectorias de fluido (33) que se extienden desde una abertura de la primera placa más externa (12, 16) hasta una abertura de la placa más externa opuesta (16iv) del elemento distribuidor o colector (10) son al menos sustancialmente iguales.

5. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que todas las aberturas (20) de cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) están dispuestas al menos sustancialmente de manera regular en cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv), en el que cada una de las distancias entre el punto central de una abertura (20) y el punto central de la abertura adyacente más cercana (20) de al menos una y preferentemente de cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) es del 80 al 120% de la distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas (20) y sus aberturas adyacentes más cercanas (20) de la placa respectiva (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv), en el que la distancia promedio del punto central de todas las aberturas (20) con su abertura adyacente más cercana (20) de la placa respectiva (12, 12', 12”) se determina midiendo las distancias entre los puntos centrales de cada abertura (20) y el punto central de su abertura más cercana (20) de la placa (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv), sumando todas estas distancias medidas de la placa (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) y dividiendo la suma por el número de aberturas (20) de la placa (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv).

6. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las aberturas (20) de cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16iv) están dispuestas al menos sustancialmente en forma de rejilla en cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v), en el que las aberturas (20) de cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) están dispuestas en la placa respectiva (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) en (2)m filas y (2)m columnas, en el que m es un número entero de 1 a 10, preferentemente de 1 a 8 y más preferentemente de 2 a 6.

7. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que todas las aberturas (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) están dispuestas al menos sustancialmente de manera regular en cada de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v), en el que cada una de las distancias entre el punto central de una abertura (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) y el punto central de la abertura adyacente más cercana (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de cada una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) es del 80 al 120% de la distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) y sus aberturas adyacentes más cercanas (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de la placa respectiva (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v), en el que la distancia promedio de los puntos centrales de todas las aberturas (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) con sus aberturas adyacentes más cercanas (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de la placa respectiva (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) se determina midiendo las distancias entre el punto central de cada abertura (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) y el punto central de su abertura más cercana (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de la placa (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v), sumando todas estas distancias medidas de la placa (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) y dividiendo la suma por el número de aberturas (28, 28', 28”, 28", 28¡v, 38, 38', 38”, 38", 38'v) de la placa (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v).

8. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende de 2 a 15 placas fractales (12, 12', 12”), en el que cada una de las placas fractales (12, 12', 12”) comprende un número menor de aberturas (20) que una placa fractal (12', 12”) que es adyacente en la dirección desde la primera placa fractal más externa (12) hasta la placa fractal más externa opuesta (12¡¡) del elemento distribuidor o colector (10), en el que todas las placas fractales (12, 12', 12”) son adyacentes entre sí, siendo la primera placa fractal (12) la primera placa más externa (12) del elemento distribuidor (10), en el que el número de aberturas (20) en cada placa fractal (12, 12', 12”) es de 4 * (4)n, en el que n es el número de la placa fractal respectiva (12, 12', 12”) en relación con la primera placa fractal más externa (12), siendo la primera placa fractal más externa (12) la placa fractal 1.

9. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de las al menos tres placas (12, 12', 12”, 16, 16', 16”, 16", 16¡v) es una placa de distribución (16, 16', 16”, 16", 16¡v), en el que cada una de la al menos una placa de distribución (16, 16', 16”, 16", 16¡v) comprende el mismo número de aberturas (20) que una placa (12”, 16, 16', 16”, 16") siendo adyacente en la dirección opuesta a la dirección desde la primera placa más externa (12) hacia la placa más externa opuesta (16¡v) del elemento distribuidor o colector (10) y, s¡ no está presente dicha placa adyacente, el mismo número de aberturas (20) que una placa (16¡v) es adyacente en la dirección desde la primera placa más externa (12) hasta la placa más externa opuesta (16¡v) del elemento distribuidor o colector (10).

10. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que cada una de la al menos una placa de distribución (16, 16', 16”, 16", 16¡v) tiene la misma forma que una placa (12”, 16, 16', 16”, 16") es adyacente en la dirección opuesta a la dirección desde la primera placa más externa (12) hasta la placa más externa opuesta (16¡v) y, s¡ no está presente tal placa adyacente, la misma forma que una placa (16¡v) es adyacente en la dirección desde la primera placa más externa (12) hasta la placa más externa opuesta (16¡v), y en el que las aberturas (20) están formadas en cada una de la al menos una placa de distribución (16, 16', 16”, 16'", 16¡v) en las mismas ubicaciones que en una placa (12”, 16, 16', 16”, 16") adyacente en la dirección opuesta a la dirección desde la primera placa más externa (12) hasta la placa más externa opuesta (16¡v) y, s¡ no está presente dicha placa adyacente (12”, 16, 16', 16”, 16"), en las mismas ubicaciones que en una placa (12”, 16, 16', 16”, 16") adyacente en la dirección desde la primera placa más externa (12) hasta la placa más externa opuesta (16iv).

11. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, que comprende de 1 a 3 y preferentemente 2 o 3 placas de distribución (16, 16', 16”, 16", 16¡v), en el que cada una de las placas de distribución (16, 16', 16”, 16", 16¡v) tiene mayor número de aberturas (38, 38', 38”, 38", 38'v) que una placa (12”, 16, 16', 16”, 16") adyacente en la dirección opuesta a la dirección desde la primera placa más externa (12) hasta la placa más externa opuesta (16iv), si está presente.

12. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende únicamente placas fractales (12, 12', 12”), es decir, de 3 a 15 placas fractales (12, 12', 12”).

13. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y 9 a 12, que comprende únicamente placas de distribución (16, 16', 16”, 16m, 16iv), a saber, 3 a 10 placas de distribución (16, 16', 16”, 16m, 16iv).

14. El elemento distribuidor o colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende al menos una placa fractal (12, 12', 12”) y al menos una placa de distribución (16, 16', 16”, 16m, 16iv), en el que todas de la al menos una placa de distribución (16, 16', 16”, 16m, 16iv) están dispuestas, vistas en la dirección desde la primera placa más externa (12, 16) hasta la placa más externa opuesta (16iv) del elemento distribuidor o colector (10), detrás de todas de la al menos una placa fractal (12, 12', 12”).

15. Un aparato que comprende uno o más elementos distribuidores (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes y/o uno o más elementos colectores (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que:

i) el aparato es una columna de transferencia de masa (8), un mezclador, un dispersor, un dispositivo de formación de espuma, un reactor químico, un cristalizador o un evaporador, o

ii) el aparato es una columna de transferencia de masa (8) y comprende, debajo del uno o más elementos distribuidores (10) y/o encima del uno o más elementos colectores (10), una estructura de transferencia de masa que se selecciona del grupo que consiste en bandejas de contacto, empaques aleatorios y empaques estructurados (42), o

iii) el aparato es una columna de transferencia de masa (8) y comprende, debajo del uno o más elementos distribuidores (10) y/o encima del uno o más elementos colectores (10), una estructura de transferencia de masa que tiene forma de panal de abejas que incluye capilares, en el que las paredes (22) que definen los canales (24) tienen forma escalonada o están hechas de tejido o son espumas de celda abierta formadas arbitrariamente, o

iv) el aparato comprende, debajo del uno o más elementos distribuidores (10) y/o encima del uno o más elementos colectores (10), una estructura de transferencia de masa que comprende una zona de contacto, cuya zona de contacto está diseñada para conducir un segundo fluido, y por lo que en la zona de contacto el primer fluido puede ponerse en contacto con el segundo fluido, en el que en la zona de contacto se proporciona al menos un interruptor de flujo para interrumpir un flujo del segundo fluido, o

v) el aparato comprende, debajo del uno o más elementos distribuidores (10) y/o encima del uno o más elementos colectores (10), una estructura de transferencia de masa que se selecciona del grupo que consiste en tejidos, materiales de poro abierto, capilares, estructuras escalonadas y combinaciones arbitrarias de dos o más de las estructuras antes mencionadas.

16. Uso de un elemento distribuidor (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes para distribuir uniformemente un primer fluido en un plano en sección transversal y/o de un elemento colector (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes para recoger un primer fluido que se distribuye en un plano en sección transversal que comprende la etapa de hacer fluir un primer fluido en al menos uno del uno o más espacios huecos que definen las trayectorias de fluido y hacer fluir un segundo fluido a través de los canales del distribuidor y/o elemento, en el que preferentemente el distribuidor y/o elemento se utiliza en una columna de transferencia de masa (8), un mezclador, un dispersor, un dispositivo de formación de espuma o un reactor químico.