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Die Erfindung betrifft ein Packungselement für eine Säule zum Stoffaustausch und/oder Energieaustausch zwischen einer ersten fluiden Phase und einer zweiten fluiden Phase, eine Verbundpackung, eine Säule und ein Verfahren.
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Stoffaustauschpackungen nach dem Stand der Technik dienen üblicherweise zum Stoff- und/oder Energieaustausch zwischen zwei Phasen, z.B. einer flüssigen und einer gasförmigen Phase. Dabei wird z.B. die flüssige Phase im Gegenstrom zu der gasförmigen Phase durch eine sich entlang einer Längsachse erstreckte Säule bzw. Kolonne geführt, wobei Stoffaustauschpackungen im Vergleich zu einfachen Stoffaustauschböden für eine verbesserte laterale Vermischung der Phasen senkrecht zur Längsachse innerhalb der Säule und damit für einen verbesserten Phasenkontakt sorgen. Zu diesem Zweck werden sowohl unstrukturierte (Füllkörper-) Packungen als auch strukturierte Packungen mit einer definierten räumlichen Struktur eingesetzt. Strukturierte Packungen bestehen typischerweise aus einer strukturierten Materialanordnung von mehreren Materiallagen (z.B. Blechen). Diese Materiallagen weisen nach dem Stand der Technik häufig ein primäres Faltungsmuster (Primärstruktur) aus (Wellen-)bergen und (Wellen-)tälern sowie eine Sekundärstruktur aus Rillen oder Erhebungen, die in die Oberfläche der Materiallagen eingeprägt sind, auf.
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In der Verfahrenstechnik kommen Stoffaustauschpackungen beispielsweise in Rektifikationssäulen, Destillationssäulen, Waschsäulen und Trennsäulen, insbesondere Isotopentrennsäulen, zum Einsatz. Ähnliche Packungen können ebenfalls in Elementen für die Tropfenabscheidung oder Mischern verwendet werden. Die Materiallagen strukturierter Packungen werden konventionell aus Aluminiumblechen geformt und dann zusammengesetzt. Aus der
EP 3290107 A1 ist auch die Herstellung strukturierter Packungen mittels 3D-Druck bekannt.
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Um Messtechnik im Bereich einer Packung zu realisieren, etwa einen Temperatursensor im Inneren der Packung anzuordnen, kann die Materialanordnung der Packung eingedrückt werden, d.h. die hergestellte Materialanordnung wird plastisch verformt, so dass ein wenig Platz in Form einer Vertiefung geschaffen wird. Beispielsweise kann in eine Seitenfläche eines Packungsmoduls eine Nut gedrückt werden, in die eine Kapillare mit Messtechnik eingelegt wird. Über die in die Nut eingelegte Kapillare kann dann ein weiteres Packungsmodul gelegt werden, so dass die Messtechnik letztendlich im Inneren der Packung angeordnet ist.
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Ein Problem dieser Vorgehensweise ist, dass das Eindrücken einer Vertiefung für die Messtechnik zu unerwünschten Verformungen der strukturierten Packung bzw. deren Materialanordnung führen kann, was wiederum zu einer Beeinträchtigung der Stoffaustauschwirkung führen kann. Dies ist insbesondere bei kleineren Säulen der Fall, wie sie etwa bei der Trennung von Isotopen verwendet werden. Ein weiteres Problem liegt darin, dass es nur schwer möglich ist, zusätzliche oder andere Messtechnik (außer der ursprünglich in die Packung eingebrachten Messtechnik) in die strukturierte Packung einzubringen.
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Offenbarung der Erfindung
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Dieses Problem wird gelöst durch ein Packungselement für eine Säule zum Stoffaustausch und/oder Energieaustausch, eine Verbundpackung, eine Säule und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen.
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Ein erfindungsgemäßes Packungselement für eine Säule zum Stoffaustausch und/oder Energieaustausch zwischen einer ersten und einer zweiten fluiden Phase umfasst eine strukturierte Materialanordnung, die zumindest teilweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt ist, wobei eine strukturierte Oberfläche der Materialanordnung als Stoffaustausch- und/oder Energieaustausch-Oberfläche zwischen der ersten und der zweiten fluiden Phase eingerichtet ist; wobei in der Materialanordnung ein von einer Kanalwand umgebener Kanal vorgesehen ist, der sich ausgehend von einer ersten Grenzfläche der Materialanordnung in die Materialanordnung erstreckt, wobei der Kanal mittels des additiven Fertigungsverfahrens in der Materialanordnung erzeugt wurde.
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Die strukturierte Materialanordnung umfasst, wie im Stand der Technik, Packungs-Strukturierungen zum Stoff- und/oder Energieaustausch, z.B. Primärstrukturen, etwa Wellen, Rillen, Falten oder Ähnliches, und Sekundärstrukturen, etwa in die Materialoberfläche eingebrachte, im Vergleich zu den Primärstrukturen kleine Vertiefungen oder Erhebungen. Der Kanal entsprechend der Erfindung ist kein Teil dieser Packungs-Strukturierung, d.h. nicht Teil einer Primär- oder Sekundärstruktur. Insbesondere kann der Kanal in einer von diesen Strukturen unabhängigen Richtung verlaufen, z.B. unabhängig von einer Richtung von Wellen einer Primärstruktur, etwa in einem beliebigen Winkel zu den Wellen.
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Die Herstellung zumindest des Bereichs der strukturierten Materialanordnung, in dem der Kanal angeordnet ist, erfolgt durch ein additives Fertigungsverfahren, das auch als 3D-Drucken bezeichnet werden kann. Bei einem additiven Fertigungsverfahren wird hinzuzufügendes Material bzw. Ausgangsmaterial direkt auf ein Werkstück aufgebracht. Auf diese Weise kann der Kanal zum Einsetzen von Messtechnik samt Kanalwand direkt bei der Herstellung der Materialanordnung gebildet werden, ohne dass dazu eine Vertiefung oder Nut in die Materialanordnung gedrückt werden muss.
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Ausgangsmaterialien können hierbei in Pulverform oder als Drähte bereitgestellt werden. Typischerweise wird das Ausgangsmaterial mittels einer Zufuhrdüse bereitgestellt und durch eine fokussierte Wärmequelle bzw. Energiequelle, z.B. einen Laser, einen Lichtbogen oder einen Elektronenstrahl, geschmolzen. Das geschmolzene Material wird dann zum Werkstück hinzugefügt, wobei, falls das Ausgangsmaterial in Pulverform bereitgestellt wird, das Pulver auch zunächst auf das Werkstück aufgetragen werden kann (mittels Zuführdüsen) und dort geschmolzen wird. Üblicherweise sind die Zufuhrdüse und die Wärmequelle an einer Rahmenkonstruktion oder einem Roboterarm montiert, so dass die Zufuhrdüse und die Wärmequelle beweglich sind und das geschmolzene Ausgangsmaterial an gewählten Positionen im dreidimensionalen Raum zum Werkstück hinzugefügt werden kann bzw. auf dieses aufgebracht werden kann. Auf diese Weise kann das Werkstück schichtweise hergestellt werden. Insbesondere wird durch additives Fertigen die Herstellung von Werkstücken ermöglicht, die eine komplizierte Geometrie aufweisen und durch andere Fertigungsverfahren, z.B. Gießen, nicht hergestellt werden können. Durch den schichtweisen Aufbau ist die Herstellung durch ein additives Fertigungsverfahren am fertiggestellten Werkstück nachweisbar.
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Bevorzugte additive Fertigungsverfahren sind Auftragsschweißen, additive Fertigung mittels direkter Energiedeposition (engl.: direct energy deposition), Lichtbogenauftragsschweißen bzw. lichtbogenbasiertes additives Fertigen (engl.: wire arc additive manufacturing, WAAM), Elektronenstrahl-Additive-Fertigung, Laserstrahl-Additive-Fertigung, Plasmabogen-Additive-Fertigung. Weitere bzw. überlappende Beispiele für additive Fertigungsverfahren sind Selective Laser Sintering (SLS), Electron Beam Melting/ Electron Beam Additive Manufacturing (EBM/EBAM), Fused Filament Fabrication (FFF), Schmelzschichtung (z.B. Fused Deposition Modeling, FDM), Stereolithographie (STL, SLA), Digital Light Processing (DLP), Multi Jet Modeling (MJM), Polyjet-Verfahren, Film Transfer Imaging (FTI), Laserauftragsschweißen oder Laminated Object Modeling (LOM).
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Das Packungselement kann für eine beliebige Säule einer verfahrenstechnischen Anlage vorgesehen sein, z.B. eine Trennsäule, eine Destillationssäule, eine Refraktionssäule, eine Waschsäule, oder Ähnliches. Bei der strukturierten Materialanordnung handelt es sich entsprechend um eine für ein entsprechendes technisches Verfahren geeignete strukturierte Packungs-Materialanordnung. Die strukturierte Materialanordnung kann z.B. aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, einem Stahl oder einem Kunststoff bestehen, es wird also ein entsprechendes Ausgangsmaterial im additiven Fertigungsverfahren verwendet.
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Die Herstellung des Kanals mittels des additiven Fertigungsverfahrens ist am Rand des Kanals, d.h. an der dortigen Oberfläche der Packungsstruktur, erkennbar. Materialverformungen, die durch Eindrücken einer Vertiefung entstehen, sind nicht vorhanden. Insbesondere ist diese Herstellung unterscheidbar von Löchern, die mittels eines abtragenden Verfahrens, etwa Bohren, gefertigt sind. Und vorteilhaft gegenüber diesen, da keine Verunreinigung durch abgetragenes Material in der Packungsstruktur anfällt.
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Die Kanalwand trennt den Kanal von der Materialstrukturierung der Materialanordnung, dadurch wird insbesondere ein Einführen bzw. Einsetzen eines Sensors mittels einer Kapillare erleichtert, ohne das dieser beim Einführen an der Materialstrukturierung anstößt.
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Bevorzugt erstreckt sich der Kanal vollständig durch die Materialanordnung zu einer zweiten Grenzfläche der Materialanordnung. Der Kanal bildet also einen Durchgang durch das Packungselement bzw. die Materialanordnung, wobei zwei Mündungsöffnungen an gegenüberliegenden Grenzflächen der Packungsstruktur vorhanden sind. Wenn für größere Packungen mehrere Packungselemente aneinander liegend angeordnet werden, kann so ein sich über die mehreren Packungselemente erstreckender Kanal bzw. Gesamtkanal gebildet werden.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Kanal nicht vollständig durch die Materialanordnung. Bevorzugt ist dann die Kanalwand an einem innerhalb der Materialanordnung gelegenen Ende des Kanals offen. Dadurch wird beispielsweise die Entnahme von Proben über den Kanal ermöglicht. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung ist der Kanal an einem innerhalb der Materialanordnung gelegenen Ende des Kanals geschlossen. Wenn der Kanal an seinem in der Materialanordnung gelegen Ende durch eine Endwand geschlossen ist, kann verhindert werden, dass Prozessfluid in den Kanal eintritt.
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Bevorzugt ist in dem Kanal mindestens ein Sensor, insbesondere ein Temperatursensor, angeordnet, wobei wenigstens eine Sensorleitung durch den Kanal nach außen geführt ist. Sensordaten können so im Inneren des Packungselements erfasst werden. Vorzugsweise ist der Sensor entlang dem Kanal verschiebbar angeordnet. Ein Temperatursensor könnte etwa mit Platin-Sensorelementen ausgestatteter Widerstands-Temperatursensor sein, z.B. mit Pt100- oder Pt1000-Widerstand.
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Weiter bevorzugt ist der Sensor über den Kanal entnehmbar, vorzugsweise auswechselbar. Eine Auswechselbarkeit von Sensoren hat den Vorteil, dass verschiedene Sensoren aufeinanderfolgend im selben Kanal verwendet werden können. Die Auswechselbarkeit kann insbesondere in Kombination mit einer Kanalwand gegeben sein.
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Bevorzugt sind an der ersten Grenzfläche an vorbestimmten Positionen relativ zum Kanal wenigstens ein erster Ausrichtungsvorsprung und/oder wenigstens eine erste Ausrichtungsaussparung vorgesehen, und wobei weiter bevorzugt gegebenenfalls an der zweiten Grenzfläche an vorbestimmten Positionen relativ zum Kanal wenigstens ein zweiter Ausrichtungsvorsprung und/oder wenigstens eine zweite Ausrichtungsaussparung vorgesehen sind. Die Positionen der ersten/zweiten Ausrichtungsvorsprünge bzw. Ausrichtungsaussparung sind so bestimmt, dass, wenn der Ausrichtungsvorsprung eines Packungselements in die Ausrichtungsaussparung eines nächsten Packungselements eingreifen, die Kanäle der Packungselemente miteinander fluchten. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Ausrichtung mehrerer Packungselemente, so dass die Kanäle verschiedener Packungselemente miteinander fluchten. Hier ist auch möglich, dass lediglich wenigstens ein Ausrichtungsvorsprung vorgesehen ist, der eingerichtet ist, in wenigstens eine Vertiefung, die in der strukturierten Materialanordnung ohnehin aufgrund der Strukturierung vorhanden ist, einzugreifen, so wird eine genaue Positionierung der Kanäle erleichtert.
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Eine erfindungsgemäße Verbundpackung umfasst ein oder mehrere erste Packungselemente, die einen Kanal aufweisen, der sich vollständig durch die Materialanordnung des jeweiligen Packungselement zu einer zweiten Grenzfläche erstreckt, und ein zweites Packungselement gemäß der Erfindung, wobei die ersten Packungselemente aneinander liegend angeordnet sind und das zweite Packungselement an ein äußeres der ersten Packungselemente anliegend angeordnet ist, so dass die Kanäle der ersten Packungselemente und des zweiten Packungselements miteinander fluchten.
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Eine erfindungsgemäße Säule zum Stoffaustausch und/oder Energieaustausch zwischen einer ersten und einer zweiten fluiden Phase umfasst ein erfindungsgemäßes Packungselement oder eine erfindungsgemäße Verbundpackung.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren zum Stoffaustausch und/oder Energieaustausch zwischen einer ersten und einer zweiten fluiden Phase zwischen einer ersten und einer zweiten fluiden Phase, insbesondere mittels einer erfindungsgemäße Säule, werden die erste und die zweite fluide Phase im Gegenstrom durch mindestens ein erfindungsgemäßes Packungselement und/oder eine erfindungsgemäße Verbundpackung geleitet. Bevorzugt handelt es sich bei der ersten fluiden Phase um eine flüssige Phase und bei der zweiten fluiden Phase um eine gasförmige Phase.
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Bevorzugt werden im Verfahren Messwerte mittels eines in einen Kanal des mindestens einen Packungselements und/oder in einen Gesamtkanal der Verbundpackung eingesetzten Sensors erfasst.
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Zu weiteren Merkmalen und Vorteilen des erfindungsgemäßen Packungselements sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zu dessen Herstellung sei ausdrücklich auch auf die nachfolgende Beschreibung der Zeichnungen verwiesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, welche die vorliegende Erfindung und ihre Merkmale gegenüber dem Stand der Technik veranschaulichen. In den Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch einen Teilquerschnitt eines Packungselements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- 2 zeigt schematisch einen Teilquerschnitt eines Packungselements gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- 3 zeigt schematisch einen Teilquerschnitt eines Packungselements gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- 4 zeigt in einer Schnittdarstellung schematisch eine in einer Säule angeordnete Verbundpackung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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1 stellt schematisch einen Teilquerschnitt eines Packungselements 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Das Packungselement 100 umfasst eine strukturierte Materialanordnung 4, die eine strukturierte Oberfläche bereitstellt, an der ein Stoff- und/oder Energieaustausch zwischen verschiedenen fluiden Phasen eines Prozessmediums stattfinden kann. Die Materialanordnung 4 ist im gezeigten Querschnitt vereinfacht durch sich kreuzende Linien dargestellt, d.h. als Kreuzschraffur, ohne eine spezifische Gestaltung der Strukturierung zu zeigen, da diese für die Erfindung nicht wesentlich ist. Hier ist anzumerken, dass in der Materialanordnung keine abgeschlossenen Kammern gebildet sind, auch wenn durch die gezeigte Kreuzschraffur ein entsprechender Eindruck entstehen könnte. Ein Strömen der fluiden Phasen durch das Packungselement ist im Allgemeinen in alle Richtungen möglich, wobei der Fachmann natürlich die Strukturierung entsprechend der Orientierung bei der späteren Anwendung, d.h. der Orientierung in einer Säule, auslegen wird.
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Die strukturiert Materialanordnung 2 wird durch eine erste Grenzfläche 4 und eine zweite Grenzfläche 12 begrenzt (in der Figur als gestrichelte Linien eingezeichnet, entsprechende Grenzflächen links und rechts sind im Teilquerschnitt nicht dargestellt). Die Grenzflächen 4, 12 stellen sozusagen gedachte Seitenflächen der Materialanordnung 2 dar, da im Allgemeinen keine Wandelemente bzw. Seitenwände vorhanden sind, die die Materialanordnung begrenzen. Solche Seitenwände können allerdings optional an zur vorgesehen Durchströmungsrichtung der parallel verlaufenden Grenzflächen vorgesehen sein.
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Ausgehend von der ersten Grenzfläche 4 erstreckt sich ein Kanal 6 in die Materialanordnung 2 hinein. Eine erste Kanalmündungsöffnung bzw. ein erstes Kanalende 8 liegt in der ersten Grenzfläche 4. Ein zweites Kanalende 10 liegt in der zweiten Grenzfläche 12 liegen, um dort eine zweite Kanalmündungsöffnung zu bilden. Der Kanal erstreckt sich also vollständig durch die Materialanordnung hindurch.
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Der Kanal 6 des Packungselements 100 ist im Inneren der strukturierten Materialanordnung 2 von einer Kanalwand 14 umgeben, d.h. der Kanal 6 bildet einen abgetrennten Bereich innerhalb der Materialanordnung. Im Allgemeinen soll im Rahmen der Erfindung soll auch der Fall umfasst sein, dass sich der Kanal direkt an eine Grenzfläche der Materialanordnung anschließt, also etwa ein Teil der Kanalwand mit einem Teil der Grenzfläche zusammenfällt (wobei dann der Kanal parallel zur Grenzfläche verläuft).
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Die strukturierte Materialanordnung 2 wird mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt, dabei werden ebenso der Kanal 4 und die diesen umgebende Kanalwand 14 erzeugt. Der Kanal wird also nicht im Nachhinein in die Materialanordnung eingebracht.
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Dabei wird die Materialanordnung des Packungselements zumindest teilweise (d.h. in dem Bereich in dem der Kanal angeordnet ist) mittels des additiven Fertigungsverfahrens hergestellt. Etwa könnte ein Teil der Materialanordnung zunächst mittels eines konventionellen Verfahrens hergestellt werden, etwa durch Tiefziehen und Prägen eines Blechs, und an diesen Teil nachfolgend ein weiterer Teil (in dem der Kanal liegt) mittels des additiven Fertigungsverfahrens angefügt werden, um das Packungselement fertigzustellen. Bevorzugt kann das Packungselement auch vollständig mittels des additiven Fertigungsverfahrens hergestellt werden.
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Weiterhin weist das Packungselement 100 bevorzugt Ausrichtungsvorsprünge 16 und Ausrichtungsaussparrungen 18 auf, wobei auch nur Ausrichtungsvorsprünge oder nur Ausrichtungsaussparrungen vorgesehen sein können. Diese sind an einander entsprechenden vorbestimmten Positionen relativ zum Kanal 16 positioniert. Die Positionen sind dabei so bestimmt, dass wenn die Ausrichtungsvorsprünge 16 in die Ausrichtungsaussparrungen 18 eines zweiten Packungselements 200 eingreifen, die Kanäle der beiden Packungselemente miteinander fluchten, d.h. das erste Ende des Kanals des Packungselements, dessen Ausrichtungsvorsprünge in die Ausrichtungsaussparrungen des anderen Packungselements eingreifen, fällt mit dem zweiten Ende des Kanals dieses anderen Packungselements zusammen. Vorzugsweise sind bei einem geradlinigen Kanal, die Ausrichtungsvorsprünge und Ausrichtungsaussparrungen so positioniert, dass sie in Kanalrichtung gesehen überlappen. Selbstverständlich ist auch möglich, dass an einer Grenzfläche sowohl Ausrichtungsvorsprünge als auch Ausrichtungsaussparungen vorgesehen sind.
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2 stellt schematisch einen Teilquerschnitt eines Packungselements 200 gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Das in 2 gezeigte Packungselement 200 entspricht in wesentlichen Merkmalen dem in 1 gezeigten Packungselement 100. Nachfolgend wird daher nur auf Unterschiede eingegangen. Gemeinsamkeiten werden nicht erneut erläutert.
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Der Kanal 6 des Packungselements 200 der 2 wird wie der Kanal des Packungselements 200 der 2 von einer Kanalwand 14 umgeben, allerdings erstreckt sich hier der Kanal 6 nicht vollständig durch die Materialanordnung 2 hindurch, sondern ein zweites Ende 10 des Kanals liegt innerhalb der Materialanordnung 2. Dieses zweite Ende 10 ist zur Materialanordnung 2 hin offen, ein Prozessfluid kann also aus der Materialanordnung in den Kanal gelangen, so dass beispielsweise mittels einer geeigneten Entnahmesonde über den Kanal eine Probe des Prozessfluids entnommen werden kann.
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Weiterhin sind hier an der ersten Grenzfläche 4 Ausrichtungsvorsprünge 16 vorgesehen (ebenso könnten hier Ausrichtungsaussparrungen vorgesehen sein), während an der zweiten Grenzfläche 12 keine Ausrichtungsvorsprünge oder Ausrichtungsaussparrungen vorgesehen sind. An der zweiten Grenzfläche 12 kann auf Ausrichtungsvorsprünge oder Ausrichtungsaussparungen verzichtet werden, da sich in der zweiten Grenzfläche keine Kanalmündungsöffnung befindet.
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3 stellt schematisch einen Teilquerschnitt eines Packungselements 300 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Das in 3 gezeigte Packungselement 300 entspricht in wesentlichen Merkmalen dem in 2 gezeigten Packungselement 200. Nachfolgend wird daher nur auf Unterschiede eingegangen. Gemeinsamkeiten werden nicht erneut erläutert.
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Im Unterschied zur Ausführung der 2 ist hier das zweite Ende des Kanals, d.h. das im Inneren der Materialanordnung gelegene Ende, durch eine Endwand 11 verschlossen. Es kann also kein Prozessfluid in den Kanal eintreten. Die Endwand wird ebenso im additiven Fertigungsverfahren erzeugt.
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4 stellt in einer Schnittdarstellung schematisch eine Verbundpackung 400 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Die Verbundpackung umfasst hier beispielhaft zwei Packungselemente 100 entsprechend der Ausführungsform der 1 und ein Packungselement 200 entsprechend der Ausführungsform der 2.
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Die Packungselemente 100, 200 aneinanderliegend angeordnet, wobei jeweils Ausrichtungsvorsprünge 16 und Ausrichtungsaussparungen 18 benachbarter Packungselemente in Eingriff stehen. Auf diese Weise wird ein sich über mehrere Packungselemente erstreckender Gesamtkanal 20 gebildet, der im Packungselement 200 endet. Das oberste Packungselement ist hier beispielhaft ohne Ausrichtungsvorsprünge ausgeführt, so dass an einer oberen Grenzfläche 22 der Verbundpackung keine Vorsprünge hervorstehen. Statt eines Packungselements 200 mit offenem Kanalende entsprechend 2 könnte ebenso ein Packungselement 300 mit geschlossenem Kanalende entsprechend 3 verwendet werden.
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Die Verbundpackung 400 der 4 kann beispielsweise in einer nicht weiter dargestellten Säule angeordnet werden, wobei sich die Verbundpackung bzw. deren Packungselemente seitlich bis zu einer Säulenwand erstreckt, so dass die Säulenwand die Verbundpackung 400 seitlich begrenzt. Säulen, die in verfahrenstechnischen Anlagen verwendet werden, sind dem Fachmann an sich bekannt, so dass auf ihre Darstellung verzichtet werden kann.
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Zusätzlich kann eine Verbundwand (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die die Packungselemente umgibt und zusammenhält. Verbundwand und Packungselemente zusammen bilden dann eine Verbundpackungseinheit, die als integrales Bauteil in die Säule bzw. die Säulenwand eingesetzt werden kann. In der Säule können weitere Packungselemente angeordnet sein, beispielsweise können unterhalb des Packungselements 300 direkt anschließend nicht-erfindungsgemäße Packungselemente angeordnet sein, die zusammen mit der erfindungsgemäßen Verbundpackung eine strukturierte Packung bilden, so dass das im Packungselement 300 gelegene Ende des Gesamtkanals im Wesentlichen mittig in der Packung angeordnet ist.
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Der Gesamtkanal 20 verläuft beispielhaft in Längsrichtung der Säule, d.h. parallel zu Säulenwand und damit parallel zur Haupt-Strömungsrichtung eine Prozessfluids. Es ist jedoch ebenso möglich, den Gesamtkanal senkrecht oder schräg zur Säulenwand anzuordnen. In der Säulenwand und gegebenenfalls der Verbundwand sind dann entsprechende Verbindungsöffnungen zum Gesamtkanal vorzusehen.
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Am im Packungselement 300 gelegenen Ende des Gesamtkanals 20 ist ein Sensor 24 (z.B. ein Temperatursensor oder eine Entnahmesonde) angeordnet, wobei eine stark vereinfacht dargestellte Sensorleitung und/oder -halterung 26 (oder auch eine Kapillare) über den Gesamtkanal herausgeführt ist. Es kann weiterhin ein Abdichtungseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um ein unerwünschtes Austreten von Prozessfluid durch den Kanal zu verhindern. Eine solche Abdichtung kann auch mittels der Sensorleitung oder Sensorhalterung erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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