丙烯腈是一种重要的化工材料,主要生产方法是丙烯胺氧化法,但该生产工艺会产生大量副产物如CO,非甲烷烃类(如C3H6,C3H8),NOx与痕量的丙烯腈等,对环境有威胁巨大,尤其是丙烯腈是属于ppm级剧毒物质。如今,催化燃烧技术已广泛用于VOCs(挥发性有机化合物),对于丙烯腈尾气的催化燃烧Cu-ZSM-5-5wt％催化剂是一种高效催化剂。通过一系列表征手段(XRD.BET.SEM.ultrasonic tests)寻求最佳的结构化成型方法,制备高效结构化催化剂。采用数值模拟的方法,建立动力学方程,并将其应用于结构化催化剂(颗粒式、蜂窝式、泡沫式结构化催化剂)的结构特性(床层空隙率和特征长度)对反应特性和传递特性的影响,将结构化催化剂应用于反应器的研究。详细的仿真步骤如下简述：(1)建立CFD模型：基于实验条件建立3D数学模型。(2)模型检验：首先,验证网格无关性；其次,通过对圆管的格雷兹检验,证明数学模型的可靠性；最后,根据冷模压降实验与模拟结果的比对,验证不同孔道结构的流体阻力模型的适用性。(3)完善模型参数：完善固体物性参数和动力学参数。(4)模拟计算：首先探讨对于实验室微型固定床反应器催化剂结构特性对其反应特性和流体力学、热力学的影响；其次,根据吉化中试反应器的实验条件,探讨催化剂结构、分布器等对反应器内浓度、温度、压力进行分析,探讨催化剂结构、分布器等对反应器影响；最后,对吉林石化反应器催化床层分布影响进行探讨。