气体分布器是填料塔的原料气初始均布装置,其性能优劣在一定程度上影响塔内传质与天然气的处理效果。双切向环流式气体分布器结构简单、压降低、均布性好、综合性能相对优良,在化工生产领域中得到了广泛应用,但经研究发现,双切向环流式气体分布器出口处仍然存在较大区域回流,影响了整体均布性的提高,这是由双切向环流式气体分布器的结构形式特点所决定,无法通过结构参数优化或简单的结构形式改进解决。因此,在双切向环流式气体分布器结构形式的基础上,设计一种均布性能更好的气体分布装置,能够在一定程度上提高气体分布器的均布性能和压降性能,同时提高填料塔原料气的处理效果。本文总结了双切向环流式气体分布器的内部流动规律,分析导致气体分布不均匀的问题根源所在,通过总结不同类型气体分布器的性能特点并进行互补性分析,将多管式气体分布器与双切向环流式气体分布器进行复合,通过研究不同复合方式及不同多孔直管数量下分布器的综合性能,设计出一种新型的复合式气体分布器。根据研究需求,进行分布器流场的放大规律分析,确定分布器直径并搭建了一套复合式气体分布器实验装置,利用该装置可进行不同进气量下气体分布器的实验研究。建立复合式气体分布器数值计算模型,并对模型进行网格独立性检验,借助不同进气量下气体分布器的实验数据,进行模型的准确性验证及模型修正。利用修正的数值计算模型及确定的边界条件,进行分布器流场规律研究及不同处理量、不同压力对分布器的性能影响研究;为提升分布器的综合性能,进行了复合式气体分布器的结构参数优化研究,确定主要结构参数对分布器的性能影响规律,并给出了结构参数建议值;基于分布器的流场特点及结构参数优化研究,分析复合式气体分布器分仍然存在的问题缺陷,并提出五种可提高复合式气体分布器性能的结构形式改进方式。本文的研究工作对填料塔内气体分布装置的设计及应用有一定的指导意义。