DE102017215463A1

DE102017215463A1 - Falling film evaporator and method of operation and use

Info

Publication number: DE102017215463A1
Application number: DE102017215463.2A
Authority: DE
Inventors: Lena Schnabel; Marc Möllers; Rahel Volmer; Marcel Fink; Peter Quadbeck; Olaf Andersen
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2019-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fallfilmverdampfer (1) mit zumindest einer Berieselungseinrichtung (11), zumindest einer darunter angeordneten Verdampferstruktur (12) und zumindest einem Sumpf (13), wobei die Verdampferstruktur (12) zumindest eine Heizfläche (121) aufweist, welche mit einer porösen Beschichtung (2) versehen ist, wobei die poröse Beschichtung (2) zumindest teilweise so ausgestaltet ist, dass ein mittlerer Porendurchmesser r der Poren (25) der ersten porösen Beschichtung (2) und deren größte zusammenhängende senkrechte Ausdehnung h in folgendem Zusammenhang stehen:wobei σ die Oberflächenspannung und θ den Kontaktwinkel bezeichnen, ρ die Dichte der Flüssigkeit angibt, g die Schwerebeschleunigung darstellt und F den Umlenkfaktor bezeichnet, welcher zwischen etwa 0,1 und etwa 1 oder zwischen etwa 0,2 und etwa 1 gewählt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verdampfung einer Flüssigkeit und eine Verwendung des Fallfilmverdampfers.The invention relates to a falling film evaporator (1) having at least one sprinkling device (11), at least one evaporator structure (12) arranged underneath and at least one sump (13), wherein the evaporator structure (12) has at least one heating surface (121) which is porous Coating (2) is provided, wherein the porous coating (2) is at least partially designed so that a mean pore diameter r of the pores (25) of the first porous coating (2) and their largest contiguous vertical extent h in the following relationship: σ is the surface tension and θ is the contact angle, ρ is the density of the fluid, g is the gravitational acceleration, and F is the deflection factor chosen to be between about 0.1 and about 1 or between about 0.2 and about 1. Furthermore, the invention relates to a method for evaporating a liquid and a use of the falling film evaporator.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fallfilmverdampfer mit zumindest einer Berieselungseinrichtung, zumindest einer darunter angeordneten Verdampferstruktur und zumindest einem Sumpf, wobei die Verdampferstruktur zumindest eine Heizfläche aufweist, welche mit einer ersten porösen Beschichtung versehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verdampfung einer Flüssigkeit, bei welchem die Flüssigkeit mit zumindest einer Berieselungseinrichtung auf zumindest eine darunter angeordnete Verdampferstruktur aufgebracht wird, wobei die Verdampferstruktur zumindest eine Heizfläche aufweist, welche mit einer porösen Beschichtung versehen ist. Solche Vorrichtungen und Verfahren können beispielsweise zur Aufkonzentration einer Lösung oder zur Wärmespeicherung eingesetzt werden.The invention relates to a falling-film evaporator having at least one sprinkling device, at least one evaporator structure arranged underneath and at least one sump, the evaporator structure having at least one heating surface which is provided with a first porous coating. Furthermore, the invention relates to a method for evaporating a liquid, wherein the liquid is applied with at least one sprinkler on at least one underlying evaporator structure, wherein the evaporator structure has at least one heating surface, which is provided with a porous coating. Such devices and methods can be used for example for concentration of a solution or for heat storage.

Aus der DE 10 2005 028 032 A1 ist ein Verdampfer mit porös strukturierter Oberfläche bekannt. Die poröse Oberfläche führt dazu, dass die zu verdampfende Flüssigkeit in den Poren eingelagert wird. Dadurch kann die Temperaturdifferenz zwischen der produktseitigen Oberfläche des Verdampfers und der Temperatur des verdampfenden Produktes reduziert werden.From the DE 10 2005 028 032 A1 is known an evaporator with a porous structured surface. The porous surface causes the liquid to be evaporated to be stored in the pores. Thereby, the temperature difference between the product side surface of the evaporator and the temperature of the evaporating product can be reduced.

Dieser bekannte Verdampfer führt somit zu einer verbesserten Produktqualität bei der Verdampfiung temperatursensibler Verbindungen. Diesem Vorteil steht jedoch der Nachteil gegenüber, dass die Verdampfungsleistung nur ungenügend ist.This known evaporator thus leads to an improved product quality in the evaporation of temperature-sensitive compounds. However, this advantage is offset by the disadvantage that the evaporation performance is insufficient.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, einen Fallfilmverdampfer und ein Verfahren zur Verdampfung einer Flüssigkeit anzugeben, welche einen reduzierten Bauraum aufweisen oder bei gleichen Randbedingungen eine höhere Verdampfungsleistung ermöglichen.Starting from the prior art, the invention is therefore based on the object to provide a falling film evaporator and a method for evaporating a liquid, which have a reduced space or allow for the same conditions a higher evaporation performance.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 10 und eine Verwendung nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved by a device according to claim 1, a method according to claim 10 and a use according to claim 15. Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Fallfilmverdampfer mit zumindest einer Berieselungseinrichtung, zumindest einer darunter angeordneten Verdampferstruktur und optional zumindest einem Sumpf vorgeschlagen. Zu verdampfende Flüssigkeit wird über die Berieselungseinrichtung auf die Verdampferstruktur aufgebracht und dort zumindest teilweise verdampft. Gasförmige Bestandteile der zu verdampfenden Flüssigkeit können in an sich bekannter Weise von der Verdampferstruktur abgeführt werden. Sofern die Flüssigkeit nicht vollständig verdampft, sondern teilweise von der Verdampferstruktur abtropft, kann diese in einem Sumpf gesammelt werden. Die Flüssigkeit aus dem Sumpf kann danach entweder der Berieselungseinrichtung erneut zugeführt oder aber als Produkt eines Aufkonzentrationsprozesses abgeführt werden.According to the invention, a falling film evaporator having at least one sprinkling device, at least one evaporator structure arranged underneath and optionally at least one sump is proposed. Liquid to be evaporated is applied to the evaporator structure via the sprinkler device and is at least partially evaporated there. Gaseous constituents of the liquid to be evaporated can be removed from the evaporator structure in a manner known per se. If the liquid does not evaporate completely, but partly drips off the evaporator structure, it can be collected in a sump. The liquid from the sump can then either be re-supplied to the sprinkler or removed as a product of a concentration process.

Die Berieselungseinrichtung kann geometrisch über der Verdampferstruktur angeordnet sein und dadurch die zu verdampfende Flüssigkeit schwerkraftgetrieben der Verdampferstruktur zuführen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Berieselungseinrichtung alternativ oder zusätzlich eine Pumpe aufweisen, welche die zu verdampfende Flüssigkeit unter Druck setzt und auf die Verdampferstruktur aufsprüht. Die Berieselungseinrichtung kann eine Mehrzahl von Bohrungen oder Düsen aufweisen, welche aus einer vergleichsweise großen, homogenen Flüssigkeitsmenge eine Mehrzahl von kleinen Strahlen oder Tropfen erzeugt. Solche Einrichtungen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner weitergehenden Erläuterung.The sprinkling device can be arranged geometrically above the evaporator structure and thereby supply the liquid to be evaporated to the evaporator structure in a gravity-driven manner. In other embodiments of the invention, the sprinkler may alternatively or additionally comprise a pump which pressurizes the liquid to be evaporated and sprays it onto the evaporator structure. The sprinkler may comprise a plurality of bores or nozzles which generate a plurality of small jets or drops from a comparatively large, homogeneous quantity of liquid. Such devices are generally known to the person skilled in the art and therefore need no further explanation in the present case.

Die Verdampferstruktur enthält zumindest eine, in einigen Ausführungsformen auch eine Mehrzahl von Heizflächen. Eine Mehrzahl von Heizflächen kann nebeneinander angeordnet sein, um über die Berieselungseinrichtung eine Mehrzahl von Heizflächen gleichzeitig mit der zu verdampfenden Flüssigkeit zu versorgen. Darüber hinaus kann eine Mehrzahl von Heizflächen auch hintereinander bzw. übereinander angeordnet sein, sodass Flüssigkeit, welche von einer oberen Heizfläche abtropft, einer darunter angeordneten Heizfläche schwerkraftgetrieben zugeführt wird. Hierdurch kann die Verdampfungsleistung erhöht sein.The evaporator structure includes at least one, in some embodiments, a plurality of heating surfaces. A plurality of heating surfaces may be arranged side by side in order to supply a plurality of heating surfaces simultaneously with the liquid to be evaporated via the sprinkler device. In addition, a plurality of heating surfaces can also be arranged one behind the other or one above the other, so that liquid which drips off from an upper heating surface is fed under gravity to a heating surface arranged thereunder. As a result, the evaporation performance can be increased.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Heizfläche mit einer ersten porösen Beschichtung versehen ist. Die erste poröse Beschichtung ist dazu eingerichtet, die zu verdampfende Flüssigkeit zu speichern und dadurch die Kontaktzeit mit der Heizfläche zu vergrößern. Die Porengröße der ersten porösen Beschichtung ist daher so gewählt, dass zumindest ein Teil der Poren so klein ist, dass die zu verdampfende Flüssigkeit in ihr gehalten wird. Dies kann der Fall sein, wenn die auf die Flüssigkeit ausgeübte Kapillarkraft in etwa gleich der auf die Flüssigkeitsmenge einwirkenden Schwerkraft ist. Dies kann der Fall sein, wenn die erste poröse Beschichtung zumindest in einem Teilvolumen so ausgestaltet ist, dass ein mittlerer Porendurchmesser r der Poren der ersten porösen Beschichtung und deren größte zusammenhängende senkrechte Ausdehnung h im folgenden Zusammenhang stehen: $h = \frac{2 σ cos θ}{ρ g \cdot F r}$

According to the invention, it is proposed that at least one heating surface is provided with a first porous coating. The first porous coating is adapted to store the liquid to be evaporated and thereby increase the contact time with the heating surface. The pore size of the first porous coating is therefore chosen so that at least a portion of the pores is so small that the liquid to be evaporated is held in it. This may be the case when the capillary force exerted on the liquid is approximately equal to the gravitational force acting on the quantity of liquid. This may be the case if the first porous coating is designed, at least in a partial volume, such that an average pore diameter r of the pores of the first porous coating and its largest contiguous vertical extent h are as follows:

H = \frac{2 σ cos θ}{ρ G \cdot F r}

Dabei ist σ die Oberflächenspannung, θ der Kontaktwinkel und ρ die Dichte der Flüssigkeit. g bezeichnet die Schwerebeschleunigung und F den Umlenkfaktor, welcher zwischen etwa 0,1 und etwa 1 oder zwischen etwa 0,2 und etwa 1 gewählt ist. Die senkrechte Ausdehnung h wird dabei in Richtung der Schwerkraft bestimmt. Where σ is the surface tension, θ is the contact angle, and ρ is the density of the fluid. g denotes the gravitational acceleration and F the deflection factor which is selected between about 0.1 and about 1 or between about 0.2 and about 1. The vertical extent h is determined in the direction of gravity.

Der von den Erfindern aufgefundene Zusammenhang sorgt dafür, dass die zu verdampfende Flüssigkeit effizient in der ersten porösen Beschichtung gespeichert wird. Anders als bei den typischerweise glattwandigen Heizflächen bekannter Fallfilm- oder Rieselfilmverdampfer kann die Flüssigkeit somit zumindest teilweise an der Heizfläche gespeichert werden. Hierdurch verlängert sich die Kontaktzeit, sodass eine größere Energiemenge von der Heizfläche in die zu verdampfende Flüssigkeit übertragen werden kann. Hierdurch wird die Verdampfung der Flüssigkeit verbessert.The relationship found by the inventors ensures that the liquid to be evaporated is efficiently stored in the first porous coating. Unlike the typical smooth-walled heating surfaces known falling film or falling film evaporator, the liquid can thus be at least partially stored on the heating surface. This increases the contact time, so that a larger amount of energy can be transferred from the heating surface into the liquid to be evaporated. As a result, the evaporation of the liquid is improved.

Die Verbindung der ersten porösen Beschichtung mit der Heizfläche kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung stoffschlüssig oder formschlüssig erfolgen. Beispielsweise kann die erste poröse Beschichtung aus einem Gestrick, einem Geflecht, einem Vliesstoff oder einem offenporigem Schaum bestehen, welcher durch Löten, Schweißen oder Kleben an der Heizfläche befestigt ist. In wiederum anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die poröse Beschichtung nach Art eines Lackes aufgetragen und ausgehärtet werden. Schließlich kann die poröse Beschichtung als Formkörper, beispielsweise als Halbschale, ausgebildet sein, welche auf die Heizflächen der Verdampferstruktur aufgeschraubt, geklemmt oder gepresst werden können. Solche Formkörper können aus Metall, einer Keramik und/oder einem Kunststoff hergestellt sein.The connection of the first porous coating with the heating surface can be made in a material-locking or form-fitting manner in some embodiments of the invention. For example, the first porous coating may consist of a knitted fabric, a braid, a nonwoven fabric or an open-pore foam, which is fixed to the heating surface by soldering, welding or gluing. In still other embodiments of the invention, the porous coating can be applied and cured in the manner of a lacquer. Finally, the porous coating can be formed as a shaped body, for example as a half shell, which can be screwed, clamped or pressed onto the heating surfaces of the evaporator structure. Such moldings may be made of metal, a ceramic and / or a plastic.

Die Heizflächen selbst können beispielsweise elektrisch beheizt werden. Hierzu können in entsprechende Grundkörper Heizdrähte eingebettet sein oder die Heizfläche selbst kann durch direkten Stromfluss erwärmt werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Heizflächen als Hohlform, beispielsweise als Rohr, ausgeführt sein. In diesen Hohlformen kann ein Wärmeträger zirkulieren, welche beispielsweise flüssig oder gasförmig sein kann. Beispielsweise kann der Wärmeträger Wasser oder Öl oder Dampf sein bzw. enthalten. Die Außenkontur der Heizfläche kann polygonal oder rund sein oder als Freiformfläche gestaltet sein.The heating surfaces themselves can be heated electrically, for example. For this purpose, heating wires can be embedded in corresponding main body or the heating surface itself can be heated by direct current flow. In other embodiments of the invention, the heating surfaces may be designed as a hollow mold, for example as a pipe. In these molds can circulate a heat transfer medium, which may be, for example, liquid or gaseous. For example, the heat transfer medium may be or contain water or oil or steam. The outer contour of the heating surface may be polygonal or round or designed as a free-form surface.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Porengrößenverteilung der ersten porösen Beschichtung so gewählt sein, dass ein Betrieb des Fallfilmverdampfers die Poren zu mehr als etwa 50% oder zu mehr als etwa 70% oder mehr als etwa 80 % oder mehr als etwa 90 % mit Flüssigkeit gefüllt sind. Dies erlaubt eine effektive Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Speichervolumens. Darüber hinaus erlaubt der hohe Füllungsgrad eine effiziente Verdampfung.In some embodiments of the invention, a pore size distribution of the first porous coating may be selected so that operation of the falling film evaporator will increase the pores to greater than about 50% or greater than about 70% or greater than about 80% or greater than about 90% with liquid are filled. This allows effective utilization of the available storage volume. In addition, the high degree of filling allows efficient evaporation.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Porengrößenverteilung der ersten porösen Beschichtung so gewählt sein, dass die Beschichtung dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Fallfilmverdampfers Flüssigkeit so zu speichern, dass die Beschichtung bei Zufuhr einer weiteren Flüssigkeitsmenge auf der Oberseite eine entsprechende Flüssigkeitsmenge auf der Unterseite abgibt. Dies stellt sicher, dass die in der ersten porösen Beschichtung gespeicherte Flüssigkeit einem ständigen Austausch unterliegt, indem zusätzlich zugeführte Flüssigkeit den Druck innerhalb der porösen Beschichtung so weit erhöht, dass die Beschichtung auf ihrer Unterseite eine Flüssigkeitsmenge abgibt und zusätzlich zugeführte Flüssigkeit nicht etwa über die Außenseite der Heizfläche bzw. der Beschichtung abläuft. Insbesondere bei der Aufkonzentration einer Lösung wird somit sichergestellt, dass die der porösen Beschichtung zugeführte Flüssigkeit niedrigerer Konzentration hinreichend lange gespeichert wird und die nach Verdampfung eines Teils der Flüssigkeit aufkonzentrierte Lösung auf der Unterseite der Beschichtung wieder abgeführt wird.In some embodiments of the invention, the pore size distribution of the first porous coating may be selected such that the coating is adapted to store liquid during operation of the falling film evaporator such that the coating dispenses a corresponding amount of liquid on the underside upon delivery of a further amount of liquid on the top , This ensures that the liquid stored in the first porous coating undergoes a continuous exchange by additionally supplied liquid increases the pressure within the porous coating so that the coating on its underside emits an amount of liquid and additional liquid supplied not about the outside the heating surface or the coating expires. In particular, when concentrating a solution, it is thus ensured that the liquid of lower concentration fed to the porous coating is stored for a sufficiently long time and the solution concentrated after evaporation of a part of the liquid is removed again on the underside of the coating.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste poröse Beschichtung der Heizfläche an deren Unterseite eine Tropfkante ausbilden. Hierdurch wird der Ort, an welchem abtropfende Flüssigkeit austritt, genau definiert, sodass die abtropfende Flüssigkeit gezielt einem Sumpf oder einer weiteren Heizfläche zugeführt werden kann.In some embodiments of the invention, the first porous coating of the heating surface may form a drip edge on its underside. As a result, the location at which dripping liquid emerges, precisely defined, so that the dripping liquid can be selectively fed to a sump or another heating surface.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste poröse Beschichtung der Heizfläche an deren Oberseite ein Reservoir ausbilden. Hierdurch kann der Heizfläche eine größere Flüssigkeitsmenge zugeführt werden. Die zugeführte Flüssigkeit kann, sobald diese nicht vollständig in der Beschichtung aufgenommen werden kann, im Reservoir zwischengespeichert werden. Hierdurch kann der mittlere Füllungsgrad der Poren der porösen Beschichtung über die Zeit und damit die Verdampfungsleistung gesteigert werden.In some embodiments of the invention, the first porous coating of the heating surface may form a reservoir at the top thereof. As a result, the heating surface, a larger amount of liquid can be supplied. The supplied liquid can, as soon as it can not be completely absorbed in the coating, be temporarily stored in the reservoir. As a result, the average degree of filling of the pores of the porous coating over time and thus the evaporation performance can be increased.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Querschnitt der ersten Beschichtung und/oder der Heizfläche rund und/oder polygonal und/oder quadratisch und/oder konisch sein. Unter einem konischen Querschnitt wird eine Freiflächenform verstanden, welche oben eine größere Breite aufweist als unten, wobei die Begriffe „oben“ und „unten“ in Richtung der wirkenden Schwerkraft zu sehen sind. Hierdurch kann die Ausbildung einer Tropfkante oder einer anderweitigen Fluidführung für die zu verdampfende Flüssigkeit erleichtert sein. In some embodiments of the invention, the cross section of the first coating and / or the heating surface may be round and / or polygonal and / or square and / or conical. A conical cross-section is understood to mean an open-surface form which has a greater width at the top than at the bottom, the terms "top" and "bottom" being to be seen in the direction of the acting gravitational force. As a result, the formation of a drip edge or another fluid guide for the liquid to be evaporated can be facilitated.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Heizfläche Teilbereiche aufweisen, welche mit einer zweiten porösen Beschichtung versehen sind, welche einen größeren mittleren Porendurchmesser aufweist als die erste poröse Beschichtung. Die Teilflächen mit der zweiten porösen Beschichtung können als Fluidführungen verwendet werden, welche einen effizienten Transport der zu verdampfenden Flüssigkeit innerhalb der Beschichtung auf den Heizflächen der Verdampferstruktur ermöglichen. Hierdurch können die Verluste der zu verdampfenden Flüssigkeit durch unkontrolliertes Abtropfen von der ersten porösen Beschichtung reduziert sein.In some embodiments of the invention, the heating surface may include portions provided with a second porous coating having a larger average pore diameter than the first porous coating. The partial surfaces with the second porous coating can be used as fluid guides, which allow efficient transport of the liquid to be evaporated within the coating on the heating surfaces of the evaporator structure. As a result, the losses of the liquid to be evaporated can be reduced by uncontrolled dripping of the first porous coating.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Kontaktwinkel des zu verdampfenden Fluids auf dem Material der ersten porösen Beschichtung kleiner sein als etwa 90° oder kleiner als etwa 70° oder kleiner als etwa 45°. Eine solche Oberfläche kann als hydrophob bezeichnet werden.In some embodiments of the invention, the contact angle of the fluid to be evaporated on the material of the first porous coating may be less than about 90 ° or less than about 70 ° or less than about 45 °. Such a surface may be referred to as hydrophobic.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die Innenflächen der Poren der ersten porösen Beschichtung zumindest teilweise mit einer Oberflächenmodifikation, beispielsweise einer Beschichtung, versehen sein. Hierdurch kann der Benetzungswinkel auf einen vorgebbaren Sollwert eingestellt werden.In some embodiments of the invention, the inner surfaces of the pores of the first porous coating may be at least partially provided with a surface modification, for example a coating. As a result, the wetting angle can be set to a predefinable setpoint.

Nachfolgend soll die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt

1 einen Fallfilmverdampfer gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen Querschnitt durch eine Heizfläche mit einer darauf angeordneten porösen Beschichtung.
3 zeigt den Querschnitt durch eine Heizfläche gemäß einer ersten Ausbildungsform.
4 zeigt den Querschnitt durch eine Heizfläche gemäß einer zweiten Ausführungsform.
5 zeigt den Querschnitt durch eine Heizfläche gemäß einer dritten Ausführungsform.
6 zeigt den Querschnitt durch eine Heizfläche gemäß einer vierten Ausführungsform.
7 zeigt den Querschnitt durch eine Heizfläche gemäß einer fünften Ausführungsform.
8 zeigt den Querschnitt durch eine Heizfläche gemäß einer sechsten Ausführungsform.
9 zeigt eine Heizfläche mit ersten und zweiten porösen Beschichtungen in einer ersten Ausführungsform.
10 zeigt eine Heizfläche mit ersten und zweiten porösen Beschichtungen in einer zweiten Ausführungsform.

The invention will be explained in more detail below without limiting the general concept of the invention. It shows

1 a falling film evaporator according to the present invention.
2 shows a cross section through a heating surface with a porous coating disposed thereon.
3 shows the cross section through a heating surface according to a first embodiment.
4 shows the cross section through a heating surface according to a second embodiment.
5 shows the cross section through a heating surface according to a third embodiment.
6 shows the cross section through a heating surface according to a fourth embodiment.
7 shows the cross section through a heating surface according to a fifth embodiment.
8th shows the cross section through a heating surface according to a sixth embodiment.
9 shows a heating surface with first and second porous coatings in a first embodiment.
10 shows a heating surface with first and second porous coatings in a second embodiment.

1 zeigt einen Fallfilmverdampfer 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Dargestellt ist eine Berieselungseinrichtung 11. Der Berieselungseinrichtung 11 kann eine zu verdampfende Flüssigkeit 4 zugeführt werden, welche durch die Berieselungseinrichtung 11 in einzelne Tropfen bzw. dünne Flüssigkeitsstrahlen aufgeteilt wird. Hierzu kann der Boden der Berieselungseinrichtung 11 beispielsweise ein Lochblech enthalten oder daraus bestehen. Alternativ kann die Berieselungseinrichtung 11 auch eine Düsenrohranordnung oder eine ähnliche Einrichtung sein. 1 shows a falling film evaporator 1 according to the present invention. Shown is a sprinkler 11 , The sprinkler 11 can be a liquid to be evaporated 4 which are fed through the sprinkler 11 is divided into individual drops or thin liquid jets. For this purpose, the bottom of the sprinkler 11 For example, contain or consist of a perforated plate. Alternatively, the sprinkler 11 also be a nozzle tube assembly or similar device.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel folgt die zu verdampfende Flüssigkeit 4 der Schwerkraft und tropft auf die Verdampferstruktur 12.In the illustrated embodiment, the liquid to be evaporated follows 4 gravity and drips on the evaporator structure 12 ,

Die zu verdampfende Flüssigkeit 4 kann beispielsweise eine Lösung sein, welche durch Austreiben des Lösungsmittels aufkonzentriert werden soll. Dies kann beispielsweise erforderlich werden, um ein hochkonzentriertes Produkt zu erzeugen oder zur Speicherung thermischer Energie.The liquid to be evaporated 4 may be, for example, a solution which is to be concentrated by expelling the solvent. This may be required, for example, to produce a highly concentrated product or to store thermal energy.

Die Verdampferstruktur 12 umfasst eine Mehrzahl von Heizflächen 121. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Heizflächen 121 durch die Außenwandung einzelner Rohre 3 gebildet. Innerhalb der einzelnen Rohre 3 zirkuliert ein Wärmeträgermedium, welches den Heizflächen 121 Wärme zuführt. Das Wärmeträgermedium kann beispielsweise Dampf oder Wasser oder ein Thermoöl sein bzw. enthalten. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Wärmeträgermedium auch aus Feststoffen bestehen, beispielsweise einem Kugelfluid. Hierdurch können in einigen Ausführungsformen der Erfindung höhere Temperaturen an der Heizfläche 121 erreicht werden.The evaporator structure 12 includes a plurality of heating surfaces 121 , In the illustrated embodiment, the heating surfaces 121 through the outer wall of individual pipes 3 educated. Inside the individual pipes 3 circulates a heat transfer medium, which is the heating surfaces 121 Adds heat. The heat transfer medium may be or contain, for example, steam or water or a thermal oil. In some embodiments of the invention, the heat transfer medium can also consist of solids, for example a spherical fluid. As a result, in some embodiments of the invention, higher temperatures can be applied to the heating surface 121 be achieved.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die die Heizflächen 121 bildenden Rohre als Rohrbündel nebeneinander und übereinander angeordnet. Hierdurch ist sichergestellt, dass von einem oberen Rohr abtropfende Flüssigkeit 4 auf ein darunterliegendes Rohr tropft, sodass auf diese Weise die in den Flüssigkeitssumpf 13 tropfende Flüssigkeitsmenge reduziert ist. Die Verdampfungsleistung kann dementsprechend erhöht sein. Die Erfindung lehrt jedoch nicht die Verwendung eines Rohrbündels als Lösungsprinzip. Vielmehr können die Rohre auch in einer Reihe bzw. in einer Ebene angeordnet sein.In the illustrated embodiment, the heating surfaces 121 forming tubes as a tube bundle next to each other and arranged one above the other. This ensures that liquid dripping from an upper tube 4 dripping on an underlying tube, so in this way the in the liquid sump 13 dripping amount of fluid is reduced. The evaporation performance can be increased accordingly. However, the invention does not teach the use of a tube bundle as a solution principle. Rather, the tubes can also be arranged in a row or in a plane.

Ebenso ist der dargestellte runde Querschnitt nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können auch polygonale, insbesondere rechteckige Querschnitte zum Einsatz kommen. In diesem Fall kann die Heizfläche 121 zumindest eine senkrechte oder horizontale Außenfläche eines Plattenwärmetauschers sein. Likewise, the illustrated round cross section is not to be considered as limiting, but as illustrative. In other embodiments of the invention also polygonal, in particular rectangular cross-sections can be used. In this case, the heating surface 121 be at least a vertical or horizontal outer surface of a plate heat exchanger.

Der Querschnitt eines einzelnen Rohres 3 mit der darauf angeordneten ersten porösen Beschichtung 2 ist in 2 vergrößert dargestellt. Erkennbar ist in 2 der Querschnitt eines Rohres 3 mit einer Rohrwandung 30. Die Rohrwandung 30 kann beispielsweise aus einem Metall oder einer Legierung hergestellt sein. Im Inneren des Rohres 3 kann ein flüssiger oder gasförmiger oder fester Wärmeträger zirkulieren. Der Wärmeträger gibt seine Wärme an die Rohrwandung 30 ab. Die Außenfläche der Rohrwandung 30 stellt die Heizfläche 121 dar.The cross section of a single pipe 3 with the first porous coating disposed thereon 2 is in 2 shown enlarged. Is recognizable in 2 the cross section of a pipe 3 with a pipe wall 30 , The pipe wall 30 may be made of a metal or an alloy, for example. Inside the tube 3 For example, a liquid or gaseous or solid heat carrier can circulate. The heat carrier gives its heat to the pipe wall 30 from. The outer surface of the pipe wall 30 represents the heating surface 121 represents.

Wie aus 2 weiter erkennbar ist, ist die Heizfläche 121 mit einer ersten porösen Beschichtung 2 versehen. Die poröse Beschichtung 2 weist eine Mehrzahl von Poren 25 auf. Die Poren 25 haben einen mittleren Durchmesser, welcher es erlaubt, dass die Flüssigkeit 4 durch Kapillarkräfte in der Beschichtung 2 auch gegen die wirkende Schwerkraft gehalten wird. Die Porengröße 25 und die Dicke der Beschichtung 2 kann dabei so gewählt sein, dass die Beschichtung 2 bei Betrieb des Fallfilmverdampfers zu mehr als etwa 70 % oder mehr als etwa 80 % oder mehr als etwa 90 % mit der zu verdampfenden Flüssigkeit 4 gefüllt sind.How out 2 is further recognizable, is the heating surface 121 with a first porous coating 2 Mistake. The porous coating 2 has a plurality of pores 25 on. The pores 25 have a mean diameter, which allows the liquid 4 by capillary forces in the coating 2 is also held against the acting gravity. The pore size 25 and the thickness of the coating 2 can be chosen so that the coating 2 when operating the falling film evaporator to greater than about 70% or greater than about 80% or greater than about 90% with the liquid to be evaporated 4 are filled.

Die poröse Beschichtung 25 kann durch Aufstreichen oder Aufrakeln oder durch Abscheidung aus der Gasphase auf der Rohrwandung 30 erzeugt werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Beschichtung 2 als Sinterbauteil oder aus einer Keramik hergestellt werden. Ein solcher Formkörper kann stoffschlüssig durch Löten, Kleben oder Schweißen auf der Rohrwandung 30 befestigt sein oder aber eine mechanische Befestigung aufweisen, beispielsweise durch Klemmung.The porous coating 25 can be done by painting or knife coating or by deposition from the gas phase on the pipe wall 30 be generated. In other embodiments of the invention, the coating 2 be made as a sintered component or of a ceramic. Such a shaped body can cohesively by soldering, gluing or welding on the pipe wall 30 be attached or have a mechanical attachment, for example by clamping.

In 2 ist auch dargestellt, dass ein Flüssigkeitstropfen 41, welcher im Betrieb auf die Oberseite der Beschichtung 2 fällt, im Wesentlichen nicht entlang der Oberfläche der Beschichtung 2 abläuft, sondern die bereits in der Beschichtung 2 gespeicherte Flüssigkeit verdrängt, sodass ein in etwa gleich großer Tropfen 42 an der Unterseite der Beschichtung 2 austritt. Der austretende Tropfen 42 kann auf eine darunterliegende weitere Heizfläche 121 mit darauf angeordneter Beschichtung 2 treffen oder aber im Sumpf 13 gesammelt werden. Dementsprechend kann der erste Tropfen 41 entweder von einer darüberliegenden Heizfläche 121 abtropfen oder aber der Beschichtung 2 aus der Berieselungsvorrichtung 11 zugeführt werden.In 2 is also shown to be a drop of liquid 41 which operates on top of the coating 2 essentially not along the surface of the coating 2 expires, but already in the coating 2 stored liquid displaces, so that an approximately equal sized drop 42 at the bottom of the coating 2 exit. The leaking drop 42 can on an underlying further heating surface 121 with coating thereon 2 meet or in the swamp 13 to be collected. Accordingly, the first drop 41 either from an overlying heating surface 121 drain or the coating 2 from the sprinkler 11 be supplied.

Anhand der 3 bis 8 werden Rohre 3 mit darauf angeordneter erster poröser Beschichtung 2 in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bestandteile der Erfindung, sodass sich die nachfolgende Beschreibung auf die wesentlichen Unterschiede beschränkt.Based on 3 to 8th become pipes 3 with first porous coating disposed thereon 2 shown in various embodiments. Like reference numerals denote like components of the invention, so the following description is limited to the essential differences.

Die in 3 dargestellte erste Ausführungsform zeigt ein in etwa rundes Rohr 3, welches mit einer Beschichtung 2 mit etwa quadratischem Querschnitt versehen ist. Der quadratische Querschnitt ist so gedreht, dass die Achsen der größten Längsausdehnung horizontal und vertikal zu liegen kommen. Dies bedeutet, dass sowohl Unterseite 21 als auch die Oberseite 22 spitz zulaufen. Die Unterseite 21 bildet damit eine Tropfkante 210. Die Tropfkante 210 kann vorteilhaft dazu verwendet werden, eine aus der Beschichtung 2 austretende Flüssigkeitsmenge zu führen und zu lenken, sodass diese kontrolliert auf ein darunterliegendes Rohr 3 auftrifft oder zuverlässig in einem Sumpf 13 gesammelt werden kann.In the 3 illustrated first embodiment shows an approximately round tube 3 , which with a coating 2 is provided with approximately square cross-section. The square cross-section is rotated so that the axes of the largest longitudinal extent come to lie horizontally and vertically. This means that both bottom 21 as well as the top 22 tapering. The bottom 21 thus forms a drip edge 210 , The drip edge 210 can be used to advantage, one from the coating 2 To lead and guide the amount of liquid escaping, so that it controls on an underlying tube 3 impinges or reliably in a swamp 13 can be collected.

Dargestellt ist in 3 weiterhin die größte Längsausdehnung h, welche zusammen mit der Oberflächenspannung, dem Kontaktwinkel und der Dichte der Flüssigkeit 4 die Bestimmung des mittleren Porendurchmessers ermöglicht, wie vorstehend beschrieben. Dabei ist klar, dass aufgrund des Herstellungsverfahrens der Beschichtung 2 die Porengrößenverteilung nicht strikt monomodal ist, sondern dass die Porengrößen eine Schwankungsbreite um einen Mittelwert aufweisen.Is shown in 3 Furthermore, the largest longitudinal extent h, which together with the surface tension, the contact angle and the density of the liquid 4 the determination of the average pore diameter, as described above. It is clear that due to the manufacturing process of the coating 2 the pore size distribution is not strictly monomodal, but that the pore sizes have a range of variation around an average.

Anhand von 4 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das kreisrunde Rohr 3 mit einer Beschichtung von etwa konstanter Dicke beschichtet ist. Die Beschichtung 2 bildet somit ebenfalls eine etwa kreisrunde Außenfläche. Dies hat den Vorteil, dass die Oberseite 22 der Beschichtung 2 abgeflacht ist, sodass der Beschichtung 2 Flüssigkeit 4 in einfacher Weise zugeführt werden kann.Based on 4 A second embodiment of the invention is shown. The second embodiment differs from the first embodiment in that the circular tube 3 coated with a coating of approximately constant thickness. The coating 2 thus also forms an approximately circular outer surface. This has the advantage that the top 22 the coating 2 flattened, so the coating 2 liquid 4 can be supplied in a simple manner.

5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Diese zeichnet sich wiederum durch eine Tropfkante 210 auf der Unterseite 21 aus, wie vorstehend bereits beschrieben. Zusätzlich bildet die dargestellte Freiformfläche des Querschnittes an ihrer Oberseite 22 ein Reservoir 220. Das Reservoir 220 ist konkav geformt, sodass dieses eine größere Flüssigkeitsmenge aufnehmen und zwischenspeichern kann, wenn Betriebszustände auftreten, in welchen eine größere Menge unverdampfter Flüssigkeit von darüberliegenden Heizflächen bzw. Beschichtungen abtropft. Die im Reservoir 220 zwischengespeicherte Flüssigkeit 4 folgt sodann der Schwerkraft, sickert nach und nach in die Beschichtung 2 ein und verdrängt die bereits in der Beschichtung 2 vorhandene Flüssigkeit, welche nachfolgend über die Tropfkante 210 abgegeben wird. 5 shows a third embodiment of the invention. This in turn is characterized by a drip edge 210 on the bottom 21 from as already described above. In addition, the illustrated freeform surface of the cross-section forms on its upper side 22 a reservoir 220 , The reservoir 220 is concave shaped so that it can absorb and buffer a larger amount of liquid when operating conditions occur in which a larger amount of non-vaporized liquid from overlying heating surfaces or coatings drips. The in the reservoir 220 cached liquid 4 then follows gravity, gradually seeping into the coating 2 and displaces the already in the coating 2 existing liquid, which subsequently over the drip edge 210 is delivered.

Auch die vierte Ausführungsform gemäß 6 zeigt eine Freiformfläche, welche eine Tropfkante 210 an ihrer Unterseite 21 ausbildet. Jedoch ist die Beschichtung 2 an der Oberseite 22 in etwa kreisrund, d.h. die Beschichtung weist an der Oberseite 22 eine in etwa konstante Dicke auf. Dies kann aufgrund geringerer Filmdicken der Flüssigkeit 4 zu einer erhöhten Verdampfungsleistung führen.Also, the fourth embodiment according to 6 shows a freeform surface, which is a drip edge 210 at its bottom 21 formed. However, the coating is 2 at the top 22 approximately circular, ie the coating has at the top 22 an approximately constant thickness. This may be due to lower film thickness of the liquid 4 lead to an increased evaporation performance.

Anhand von 7 wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die Beschichtung gemäß der fünften Ausführungsform weist einen polygonalen Querschnitt auf, wohingegen das Rohr 3 einen runden Querschnitt aufweist. Die Oberseite 22 ist abgeflacht, sodass diese leichter Flüssigkeit 4 aufnehmen kann, welche von oben in die Beschichtung 2 eintropft. Die Unterseite weist jedoch wiederum eine Tropfkante 210 auf, welche Flüssigkeit kontrolliert abgeben kann.Based on 7 a fifth embodiment of the invention will be explained. The coating according to the fifth embodiment has a polygonal cross-section, whereas the tube 3 has a round cross-section. The top 22 is flattened, making it easier to liquid 4 can pick up which from the top into the coating 2 is added dropwise. However, the bottom again has a drip edge 210 on which liquid can deliver controlled.

Anhand von 8 wird eine sechste Ausführungsform der Erfindung erläutert. Der Außenquerschnitt der Beschichtung 2 entspricht im Wesentlichen dem Querschnitt der anhand von 7 dargestellten fünften Ausführungsform. Jedoch ist das Rohr 3 ebenfalls polygonal und nicht rund, sodass die Beschichtung 2 im Wesentlichen eine konstante Dicke auf der Heizfläche 121 aufweist. Hierdurch kann insbesondere im Bereich der Tropfkante 210 eine größere Heizleistung in die Beschichtung 2 und damit in die Flüssigkeit 4 eingebracht werden.Based on 8th a sixth embodiment of the invention will be explained. The outer cross section of the coating 2 corresponds essentially to the cross section of the basis of 7 illustrated fifth embodiment. However, the tube is 3 also polygonal and not round, so the coating 2 essentially a constant thickness on the heating surface 121 having. As a result, in particular in the region of the drip edge 210 a greater heating power in the coating 2 and with it in the liquid 4 be introduced.

Anhand der 9 und 10 werden Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, welche eine erste poröse Beschichtung 2 sowie eine zweite poröse Beschichtung 5 aufweisen. Die beiden porösen Beschichtungen unterscheiden sich in ihrer Porengröße. Während die erste poröse Beschichtung 2 eine geringere Porengröße aufweist, wie vorstehend beschrieben, weist die zweite poröse Beschichtung 5 einen gegenüber der ersten porsen Beschichtung 2 größeren mittleren Porendurchmesser auf. Dieser dient dem Transport der Flüssigkeit 4 innerhalb der Beschichtung bzw. auf der Heizfläche 121. Hierdurch kann zum einen eine größere Flüssigkeitsmenge auf der Heizfläche 121 gespeichert werden, welche der ersten porösen Beschichtung 2 sukzessive zugeführt und dort verdampft wird. Darüber hinaus dient die zweite poröse Beschichtung 5 auch der Homogenisierung, d.h. durch den Transport der Flüssigkeit 4 innerhalb der Heizfläche 121 kann das Auftreten trockener Stellen in der ersten porösen Beschichtung 2 vermieden oder zumindest reduziert werden. Based on 9 and 10 Embodiments of the invention are shown which include a first porous coating 2 and a second porous coating 5 exhibit. The two porous coatings differ in their pore size. While the first porous coating 2 has a smaller pore size, as described above, has the second porous coating 5 one opposite the first porous coating 2 larger average pore diameter. This serves to transport the liquid 4 within the coating or on the heating surface 121 , As a result, on the one hand, a larger amount of liquid on the heating surface 121 which are the first porous coating 2 successively supplied and evaporated there. In addition, the second porous coating serves 5 also the homogenization, ie by the transport of the liquid 4 inside the heating area 121 may be the appearance of dry spots in the first porous coating 2 avoided or at least reduced.

Hierdurch kann die Verdampfungsleistung weiter gesteigert werden.As a result, the evaporation performance can be further increased.

9 zeigt eine erste Ausführungsform einer solchen Heizfläche 121, wobei die erste poröse Beschichtung 2 und die zweite poröse Beschichtung 5 aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Beispielsweise können beide Beschichtungen aus unterschiedlicher Keramik mit unterschiedlichen Porengrößen oder auch aus einem Sintermaterial unterschiedlicher Porengrößen bestehen. 9 shows a first embodiment of such a heating surface 121 , wherein the first porous coating 2 and the second porous coating 5 made of different materials. For example, both coatings may consist of different ceramics with different pore sizes or also of a sintered material of different pore sizes.

10 zeigt eine Beschichtung 2 bzw. eine Beschichtung 5, welche aus einem Gestrick, einem Geflecht oder einem Vlies besteht, welche jeweils aus Metalldrähten zusammengesetzt sind. Durch unterschiedliche Maschenweite bzw. unterschiedliche Verdichtung von nicht-gewebten Matten können unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlicher Porengröße erzeugt werden. Ein solchermaßen hergestelltes Vlies, Gestrick oder Geflecht kann beispielsweise durch Löten oder Schweißen auf einer metallischen Wandung 30 eines Rohres 3 befestigt werden, sodass ein guter Wärmeübertrag von der Heizfläche 121 in die poröse Beschichtung 2 bzw. 5 sichergestellt ist. 10 shows a coating 2 or a coating 5 , which consists of a knitted fabric, a braid or a non-woven, which are each composed of metal wires. By different mesh size or different compression of non-woven mats different areas with different pore size can be generated. A nonwoven, knitted fabric or braid produced in this way can be produced, for example, by soldering or welding on a metallic wall 30 a pipe 3 be attached, so that a good heat transfer from the heating surface 121 in the porous coating 2 respectively. 5 is ensured.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste“ und „zweite“ Ausführungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.Of course, the invention is not limited to the illustrated embodiments. The above description is therefore not to be considered as limiting, but as illustrative. The following claims are to be understood as meaning that a named feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of further features. As long as the claims and the above description define "first" and "second" embodiments, this designation serves to distinguish two similar embodiments without prioritizing them.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005028032 A1 [0002]

Claims

A falling-film evaporator (1) having at least one sprinkling device (11), at least one evaporator structure (12) arranged underneath and at least one sump (13), wherein the evaporator structure (12) has at least one heating surface (121) which is coated with a first porous coating (2 ), characterized in that the first porous coating (2) is at least partially designed so that an average pore diameter r of the pores (25) of the first porous coating (2) and their largest contiguous vertical extent h are as follows:

H = \frac{2 σ cos θ}{ρ G \cdot F r}

where σ is the surface tension and θ is the contact angle, ρ is the density of the liquid (4), g is the gravitational acceleration, and F is the deflection factor chosen between about 0.1 and about 1 or between about 0.2 and about 1 ,

Falling film evaporator after Claim 1 characterized in that a pore size distribution of the first porous coating (2) is selected such that in operation of the falling film evaporator the pores (25) are greater than about 50% or greater than about 70% or greater than about 80% or greater than about 90% with liquid (4) are filled.

Falling film evaporator after Claim 1 or 2 , characterized in that the pore size distribution of the first porous coating (2) is selected such that the coating (2) is adapted to store liquid (4) during operation of the falling film evaporator such that the coating (2) upon delivery of another Amount of liquid (41) on the upper side emits a corresponding amount of liquid (42) on the bottom.

Falling film evaporator after one of Claims 1 to 3 , characterized in that the heating surface (121) of at least a partial surface of a wall (30) of a heat transfer medium permeable tube (3) and / or the surface of an electric immersion heater is formed.

Falling film evaporator after one of Claims 1 to 4 , characterized in that a plurality of heating surfaces (121) is arranged one above the other.

Falling film evaporator after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the first porous coating (2) of the heating surface (121) on the underside (21) forms a drip edge (210).

Falling film evaporator after one of Claims 1 to 6 , characterized in that the first porous coating (2) of the heating surface (121) at its upper side (22) forms a reservoir (220).

Falling film evaporator after one of Claims 1 to 7 , characterized in that the cross section of the first coating (2) and / or the heating surface (121) is round and / or polygonal and / or square and / or conical.

Falling film evaporator after one of Claims 1 to 8th , characterized in that the heating surface (121) has partial regions which are provided with a second porous coating (5), which has a larger average pore diameter.

Method for evaporating a liquid (4), in which the liquid (4) is applied with at least one sprinkling device (11) to at least one evaporator structure (12) arranged therebelow, wherein the evaporator structure (12) has at least one heating surface (121) is provided with a first porous coating (2), characterized in that the pore size distribution of the first porous coating (2) is at least partially selected so that the pores (25) of the coating (2) to more than about 50% or more as about 70% or more than about 80% or more than about 90% are filled with liquid.

Method according to Claim 10 , characterized in that the pore size distribution of the first porous coating (2) is selected such that the coating (2) is adapted to store liquid (4) during operation of the falling film evaporator such that the coating (2) upon delivery of another Liquid quantity (41) on the upper side emits a corresponding amount of liquid (42) on the bottom (21).

Method according to one of Claims 10 or 11 , characterized in that a maximum r of a pore size distribution of the first porous coating (2) and their largest contiguous vertical extent h are in the following relationship:

H = \frac{2 σ cos θ}{ρ G \cdot F r}

where σ is the surface tension and θ is the contact angle, ρ is the density of the fluid, g is the gravitational acceleration, and F is the deflection factor chosen to be between about 0.1 and about 1 or between about 0.2 and about 1.

Method according to one of Claims 10 to 12 , characterized in that the coating (2) of the heating surface (121) on the underside (21) forms a drip edge (210) and on the bottom (21) leaking liquid amount (42) on the top (22) of an underlying evaporator structure (12) and / or in a sump (13) runs.

Method according to one of Claims 10 to 13 , characterized in that the heating surface is heated by a heat carrier and / or electrically bezeizt.

Use of a falling film evaporator according to one of Claims 1 to 9 for concentrating a solution and / or for heat storage.