对乙烯催化氧化强放热反应异形催化剂建立单颗粒及颗粒群三维数学模型,且模型参数：有效扩散系数、有效导热系数和反应焓均为待求解浓度和(或)温度场的函数,采用有限元软件COMSOL Multiphysics对模型方程组求解,并对模型有效性和求解方法进行验证,计算结果与文献值吻合很好。建立单颗粒反应-传质-传热模型,反应速率在距离催化剂外表面约0.2 mm下降90%,此区域为扩散阻力区。对7孔圆柱形催化剂进行计算,内扩散效率因子为0.2155。几何比外表面积是影响催化剂内扩散的重要因素,催化剂内扩散效率因子几乎随催化剂几何比外表面积呈线性递增关系。7孔催化剂颗粒最大温升为1.24 K,低于等体积球形催化剂最大温升3.97 K。7孔催化剂EO平均选择性为85%,比环柱形催化剂平均选择性78.66%高。可见,异形多孔催化剂与常规催化剂相比,温升小,选择性高,内扩散效率因子高。对不同活性组分负载情况进行计算,活性组分分布对反应体系促进大小顺序为：蛋壳形分布>均匀分布>抛物线形分布>蛋黄形分布。以单颗粒催化剂反应-传质-传热模型为基础,耦合流体流动并建立控制方程组,对反应器内颗粒建立三维模型。当反应器入口Re为7256,对单颗粒模型,7孔催化剂最大温升为16.09 K,EO平均选择性为86.57%。7孔催化剂内扩散效率因子为0.2155,外扩散效率因子为0.6305,总效率因子为0.2946。当7孔催化剂与主流体存在30°倾角时,总效率因子最大。对颗粒群模型,7孔催化剂颗粒群最大温升为25.53 K,颗粒群EO平均选择性为84.30%。颗粒群中与主流体存在30°倾角7孔催化剂(1号催化剂)内扩散效率因子为0.2155,外扩散效率因子为0.6837,总效率因子为0.3340。