随着我国经济飞速发展,工业上对电石的需求日益增大,针对现在工业上电热法生产电石存在的问题,北京化工大学提出氧热法生产电石原理及其适配的复合床反应器。本文旨在通过研究该复合床反应器内原料的i动及分布、预热区传热,对中试规模为1万吨/年的电石反应器性能进行考察,确定合适的几何和操作参数,为该反应器工业化提供依据.首先建立模拟颗粒运动的离散元模型,并用离散单元法(Discrete Element Method, DEM)进行求解,对模型的建立及求解过程进行验证结果表明：模拟结果从床层流动形态、时均速度、速度脉动均方根均等方面与实验值吻合良好,论证了EDEM软件模拟颗粒行为的可靠性.其次利用EDEM软件对复合床内颗粒运动进行模拟,考察布料器不同几何参数和操作参数时颗粒质量通量、颗粒分布、颗粒速度,结果表明：(1)对于不同布料器,颗粒在移动床中呈现平推流和汇聚流两种流动形态(2)随着布料器转速或开口大小的增加,颗粒质量通量非线性增加；对于扇形开口布料器,颗粒质量通量呈现周期性变化,随着转速及开孔角度增加,周期减小；颗粒在反应器径向上的分布亦随布料器转速或开口大小增加而更均匀,对于布料器不同转速或开口大小,布料器扇形开口时分布呈“U”型、矩形开口时分布呈“M”型。(3)沿反应器轴向向下,颗粒分布越来越均匀；布料器扇形开口时,颗粒分布的离散系数均大于1,矩形开口时,颗粒分布的离散系数均约为0.5；对矩形开口布料器时,不同轴向高度截面上,x、y方向时均速度呈中心对称、速度脉动均方根呈轴对称。(4)为达到反应物颗粒通过布料器后在下落床区均布、利于碳燃烧均匀供热的目的,优选布料器形式为矩形开口布料器,且布料器开口与颗粒直径之比为w/dp=0.15,操作参数为n=10r/min。最后针对年产1万吨电石的中试规模,采用选定的布料器,对复合床的移动床段进行换热计算,考察该预热区气固两相的换热情况,结果表明：(1)从一维计算得到,当颗粒粒径一定时,所需移动床段高度随反应器直径的增加而降低,当反应器直径一定时,所需移动床段高速随颗粒粒径的增加而增加；根据所需移动床段高度随反应器直径和颗粒粒径的变化幅度,优选反应器直径1.6m、颗粒粒径4cm进行三维CFD模拟,此时所需移动床段高度为4m。(2)从三维CFD模拟得到,随着时间的增加,气相不断对固相预热,气固相间换热整体向移动床轴向推进,具有温度梯度的颗粒层高度逐渐增加,床层有效热导率随轴向高度的增加而逐渐减小；对于此工况,将原料颗粒由常温预热至设计标准需要75min。(3)对于不同径向r/R处,气固相温度轴向分布情况相同；沿反应器轴向向上,气固相温度逐渐降低,在轴向高度为2m-4m间气固相温度急剧降低,表明此段换热强烈：对于不同径向r/R处,气固相温度轴向分布情况相同。经过本文的研究,对于氧热法生产电石规模为1万吨/年的复合床反应器,其布料器优选矩形开口布料器,且其开口为w/dp=0.15,操作参数为n=10r/min;而对于此复合床反应器的移动床段,优选移动床段直径为1.6m,颗粒粒径4cm、移动床段高度4m。