高温高压浆态多相反应体系的模型化与数值模拟

三相浆态床反应器在费托合成、液相法甲醇和二甲醚合成等重要过程中优势显著，具有良好的应用前景。目前气液和气液固浆态体系的CFD模拟研究主要针对常温常压体系的流体力学行为。本项目旨在对高温高压浆态反应体系进行理论建模和数值模拟。在气液和气液固浆态体系中，相含率、液速分布、气液传质和混合行为均与气泡大小分布及速度分布密切相关，压力、温度和固含率主要通过改变物性参数和气泡行为产生影响。基于这一基本分析，本项目将采用CFD和群体平衡模型（PBM）相结合的方法，通过考虑压力、温度和固含率对物性参数及气泡聚并和破碎行为的影响，定量描述这些因素对气泡大小、气液相间作用、气液传质和混合行为的影响，最终建立同时包含流动、传质、混合、传热和化学反应以及综合考虑压力、温度和固含率影响的浆态床反应器模型。针对浆态床合成甲醇和二甲醚的过程进行数值模拟，推进基于数值模拟进行反应器工程开发和优化设计的研究进展。