摘要: 管式气体分布器广泛应用于煤化工、生物制药、废水处理及石油化工等领域。目前分布器的研究报道较为分散，设计及优化主要依赖经验，并且新工艺的开发和反应器的放大研究对分布器提出了新的要求和挑战。因此，本文从分布器对反应器性能的影响、分布器内变质量流流动行为、分布器的研究方法、设计需求和未来研发建议5个方面对管式气体分布器研究进展进行了系统性分析和综述。均匀的分布器布气行为有利于增加反应器的气含率，减小压降和死区，提升相间传递及反应过程，尤其是对于具有较低高径比的示范及工业规模反应器。管式气体分布器的布气行为是摩擦压降和压力回升协调竞争的综合结果。分布器的理论模型是预测分布器布气行为的有效方法，其表明分布器的布气行为主要与管道摩擦系数，压力回升系数和孔板阻力系数3个模型参量的相对强弱有关。压力回升系数本质上与分布孔前后的速度或动能变化率相关，孔板阻力系数与单位动量穿孔流体的压降相关。通过改变分布器的几何结构来调节3个特征参量是提升分布器的布气均匀性的有效途径。研究多环和多级大型复杂分布器的布气规律和考虑分布器布气规律与反应器模拟中进口条件的耦合是反应器放大过程中亟需解决的问题。CFD模拟可以揭示分布器内的局部流动细节，但目前仍难以支撑模拟具有复杂几何结构的大型分布器，未来需要与超级并行计算技术相结合。综合使用理论模型、实验测量和CFD模拟3种方法可以为工业上大型复杂多级分布器的设计优化和保障反应器的高效运行提供科学指导。