管式液體分布器有重力型和壓力型兩種形式，但其液體流出方式均為孔流式。

1.重力型管式液體分布器

（1）排管式液體分布器

①結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)

由進(jìn)液口、液位管、液體分配管及布液管組成的封閉式液體分布器。進(jìn)液口一般呈漏斗形，內(nèi)置由金屬絲網(wǎng)制成的過濾器，以防止固

體雜質(zhì)進(jìn)入液體分布器。液位管2、液體分配管3可用圓管或方形管制成。布液管4用圓管制成，底部打孔以將液體分布到填料上端。在漏斗形進(jìn)液口與液位管接口下方20mm處開設(shè)四個(gè)對稱的直徑5mm以上的呼吸孔以便液體穩(wěn)定進(jìn)入液位管。對于塔體分段由法蘭連接的小塔，排管式液體分布器做成整體式。對于整體式大塔，排管式液體分布器制成可拆卸結(jié)構(gòu)，以便從人孔進(jìn)入塔中，在塔內(nèi)組裝。

這種分布器**的優(yōu)點(diǎn)是塔受風(fēng)載荷搖動時(shí)液體不會濺出，同時(shí)，液位管中的液位較高（一般不得低于50mm）,故安裝水平度誤差不會對小孔流出液體有較大的影響，因而可達(dá)到較高的分布質(zhì)量。由于分布點(diǎn)密度具有方向性（即布液管底部小孔孔距可以很小，而布液管之間距離又不能太?。?，故特別適合與板波紋規(guī)整填料配套使用。這種分布器多用于中等以下液體負(fù)荷及無污物進(jìn)入的填料塔中，多用作塔頂回流液體分布器，在負(fù)壓蒸儲及絲網(wǎng)波紋填料塔中，由于液體負(fù)荷較小故常用之。

②主要尺寸的決定

?液位管的高度及截面積的確定

液位管是為了提供液體由布液管小孔流出的推動力，因而需要有一定的高度，其高度由**流率確定，即稍大于**流率下的液位高（一般為L12?1.15倍）。計(jì)算方法與槽式分布器液位高度的計(jì)算相同，一般為200?500mm,操作彈性可達(dá)1：2.5。液位管的截面積由液體流率確定，要求管內(nèi)液體流速小于0.3m/s。若條件允許，截面可大些，以使液位更加穩(wěn)定。

?液體分配管與布液管尺寸的確定

液體分配管與布液管的長度由塔徑而定，其外圓直徑與塔內(nèi)徑之差等于布液管的孔距，以無壁流及能順利安裝為度。二者的截面積由液體流率而定，要求管內(nèi)流速小于0.Im/s,如無特殊情況不可大于0.3m/s,一般情況下，液體分配管與液位管截面積相同。布液管由圓管制成，其截面積要大于二倍以上布液孔總面積，但其直徑不應(yīng)小于15mm且不可大于45mm,這是為了使分布器自由截面積大于50%,以減小壓力降及霧沫夾帶。

?布液管布液孔數(shù)及布液孔直徑的計(jì)算

布液孔數(shù)及其直徑?jīng)Q定于對液體分布質(zhì)量的要求及液體流率。對于CY型絲網(wǎng)波紋填料,對液體分布質(zhì)量要求較高，每平方米塔截面積要求大于300個(gè)分布點(diǎn)；對于250Y型板波紋填料，每平方米塔截面積要求多于100個(gè)分布點(diǎn)；而對于散裝填料，根據(jù)填料尺寸，每平方米塔截面積要求50?100個(gè)分布點(diǎn)，填料尺寸越大，要求分布點(diǎn)數(shù)越少。若分離物系使用的填料及對分布質(zhì)量的要求一定，則可根據(jù)液體流率及所要求的液位高度決定小孔的直徑。小孔直徑不得小于2mm,而以3mm以上為宜。

排管式液體分布器適用于直徑250mm以上的塔。對于直徑4m以上的大塔或液體流量較大的塔，可采用雙液位管進(jìn)料。對于直徑小于250mm的小塔，可制成十字頭形液體分布器。

③排管式液體分布器的定位及安裝

由于排管式分布器常與規(guī)整填料塔配套使用，故將其置于規(guī)整填料的床層固定柵板上用壓板或卡子固定。由于分布器上小孔非幾何均勻分布，故分布器布液管、床層固定柵板及其下面**盤填料的波紋片相對位置需安排合理。即固定柵板要壓緊每一片填料片，使其不能松動并使布液管合理分布液體。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須同時(shí)考慮。一般情況下，布液管與填料片垂直安裝，但有時(shí)旋轉(zhuǎn)45度更為合理。布液管距填料上端的尺寸，視具體情況而定，一般為50mm左右。

(2)雙層排管式液體分布器

由于填料塔的操作彈性取決于液體分布器的操作彈性，故有時(shí)要求液體分布器具有較大的操作彈性。因?yàn)榉植嫉囊后w量與液位管高度的平方根成正比，故依靠液位管高度的變化不能大范圍地改變操作彈性。因而將排管式液體分布器設(shè)計(jì)成雙層。它的特點(diǎn)是液體分配管為雙層，每層都有一排布液管，液位管為套筒式，內(nèi)管與下層液體分配管及下層布液管相通，而外管與上層分配管及上層布液管相通。當(dāng)液體進(jìn)入內(nèi)液位管時(shí)，下層布液管則有液體自分布孔流出，隨著內(nèi)液位管液面的上升，下層布液孔流出的液體逐漸增加，當(dāng)液位上升到高出內(nèi)液位管上沿時(shí)，多余的液體流向外液位管，這時(shí)上層布液孔開始有液體流出，若液體流量繼續(xù)增加，則外液位管液位增加，上層布液孔會有更多的液體流出，因而達(dá)到了噴淋密度加大的目的。這種雙層排管式液體分布器的**操作彈性可達(dá)1：8。它的不足

之處是存在一個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)，即流量增加到剛剛超過內(nèi)液位管的上沿時(shí)，當(dāng)流量不再增加，則外液位管液位很低，不足以使上層布液孔均勻地流出液體，因而使分布質(zhì)量下降。為了避開這個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)?？梢哉{(diào)節(jié)液量使其超過這個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)，或可少許減少液量，使內(nèi)液位管液位降低，維持穩(wěn)定操作。

2.壓力型管式分布器

(1)結(jié)構(gòu)型式及主要尺寸

壓力型管式分布器是靠泵的壓頭或高液位通過管道與分布器相連，將液體直接送到填料上。根據(jù)管的安排方式有排管式和環(huán)管式兩種，如圖6-27所示。這種分布器常用于填料萃取塔中，吸收塔及冷卻器也可使用。但精儲塔一般不使用這種分布器，因?yàn)樗仨殗?yán)格控制，否則穩(wěn)定性差，易受泵壓頭的變化及塔操作變化的影響，故分布質(zhì)量較差，而且它不能用于氣液兩相混合進(jìn)料。此外尚需在進(jìn)出口處或管道上加設(shè)過濾器，以防止固體顆粒堵塞布液孔。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，占用空間小，適用于帶有壓力(35?135kPa)的液體進(jìn)料，其操作彈性為1：3。因?yàn)檫^高的液量可造成霧沫夾帶，而過低的液量分布不均勻，一般情況下，噴淋密度不大于10m3/(m2?h)o

主要尺寸的決定。布液孔數(shù)量及直徑的確定與重力型分布器相似。首先根據(jù)分離物系對填料塔的要求及所使用的填料形式確定布液孔數(shù)，然后根據(jù)壓頭及流量確定布液孔直徑。但需注意，布液孔總面積應(yīng)小于主管面積，否則將產(chǎn)生不良分布；為避免固體顆粒堵塞小孔，除需加設(shè)過濾器外，還應(yīng)使布液孔直徑不小于5mm。

(2)液液萃取塔用壓力型管式分布器

在液液萃取填料塔中，分散相的初始分布對塔的處理能力和傳質(zhì)效率有著重要的影響，因而分散相液體分布器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。由于氣液傳質(zhì)與液液傳質(zhì)兩相間流體流動的差別，因而液液萃取填料塔用液體分布器的設(shè)計(jì)有自己的特點(diǎn)。在液液萃取過程中，輕相自塔底進(jìn)入塔內(nèi)，而重相自塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，通常輕相作為分散相，而重相作為連續(xù)相。經(jīng)過傳質(zhì)后的輕相從塔頂引出，而重相則自塔底引出。

一般情況下，管式分布器置于塔底填料支撐裝置下面，使輕相分散成所要求的液滴大小并均勻分布。但若填料支撐裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)，管式分布器分散的液滴通過填料支撐裝置時(shí)會受到它的影響，使分散的液滴發(fā)生變化，故可將二者合為一體。填料放置于分散支撐板上。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮分散支撐板下面的輕相池有足夠的空間以便使輕相向上流過分布孔分散而進(jìn)入填料中;連續(xù)相重相通過降液管進(jìn)入塔底，重相自輕相池的下面出料。分散支撐板輕相布液孔的數(shù)量、位置、尺寸要設(shè)計(jì)的合理。分散相通過布液孔的流速一般不得大于0.3m/s,若孔流速過大，易形成含有大量細(xì)微液滴的乳濁液，而這些細(xì)微的液滴遠(yuǎn)不如正常分散的大液滴那樣容易聚結(jié)且易被夾帶造成返混，因而降低塔的處理能力和傳質(zhì)效率；而太低的孔流速會形成很大的液滴，使傳質(zhì)面積減小，效率降低。一般情況下，小孔直徑為3?8mm，但以5?6mm為宜。當(dāng)分散相表觀速度超過0.01m/s時(shí)，寧可增加孔數(shù)而不加大布液孔直徑；如果連續(xù)相表觀速度超過0.005m/s時(shí)(18m/h),可增加降液管數(shù)，但增加降液管數(shù)必然導(dǎo)致布液孔的減小，因而設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌考慮。當(dāng)塔內(nèi)填料分段時(shí)，分散支撐板亦可放置在每段填料的下部作為再分散器使用。分散支撐板一定要用墊片與塔圈密封以防止泄漏。

塔頂連續(xù)相重相分布器，可使用排管式分布器。布液孔流速一般不大于0.8m/s,以防止分散相受到攪動。塔底加料分布器應(yīng)在分散支撐板下面距降液管下端25mm處，進(jìn)料流速要低，以免攪動分散支撐板下輕液池中的液體。塔底加料分布器只是小孔朝上，以使輕相上升。

在重相作為分散相的情況下,則與上述安排不同。這時(shí)相界面在塔底填料層下面,填料層支撐在常規(guī)填料支撐板上。重相分散在填料層頂部，將圖6-28分散支撐板倒置使用。在置于填料層頂部上面200?300mm的地方，用墊片與塔圈密封。輕相如塔采用圖6-29所示的排管式分布器，倒置安裝在填料支撐板的下面。重相則從塔頂分布板上面通過排管式分布器加入塔中。