我国的能源结构是多煤、贫油、少气,然而我国大量的煤炭直接燃烧造成了能源浪费,也产生了环境污染。而煤可以合成化工的重要原料电石,通过电石与水反应,可以生成重要的有机原料乙炔,因此煤制取电石有着重要的意义。然而传统电热法制电石反应器存在许多不足,刘振宇等提出了新型的氧热法制电石复合床反应器。本文针对新型的复合床反应器开展了模型化设计研究,也即,采用冷模实验方法设计了一种搅拌式的复合床反应器固体布料器,并考察了影响颗粒通过布料器的质量通量的因素；同时针对反应器熔池区设计,运用数值模拟方法考察开车过程、正常工况以及出料过程等工况下熔池的传热特性,据此提出熔池区耐火结构的优化设计方案。首先,设计了一种新型布料器,并考察了桨叶类型、颗粒类型、分布板类型、床层高度、桨转速、桨叶到分布板距离等六个因素对颗粒下落质量通量的影响。结果表明：(1)随着床层高度增加、桨叶转速增加,颗粒下落质量通量均呈增加趋势。(2)随着桨叶到分布板距离增加,颗粒下落质量通量呈指数降低。(3)对于颗粒下落体积通量：玻璃球的远大于催化剂颗粒的。(4)对于颗粒下落质量通量：采用平桨叶时的远大于下压式桨叶时的；采用27孔分布板时的大于12孔分布板时的。(5)据此得到优选的设计条件为：采用27孔分布板,平桨叶且桨叶到分布板距离约为颗粒直径的2倍。其次,设计了熔池区的耐火保温结构并针对熔池高度一定的情况下,对熔池传热与保温性能进行了研究。数值模拟结果表明：(1)初步设计的粘土质隔热耐火砖处有烧坏的危险,建议将此部分砖改为铬刚玉砖等。(2)电石反应3h后,可以考虑出料。(3)开车前应预热在15h以上。最后,针对反应器熔池区出料工况进行了考察,运用动网格技术模拟出料过程。结果表明：(1)反应器出口处耐火材料选取为白刚玉砖的厚度为0.1m,可以保证刚玉砖下层的耐火砖不被烧坏。(2)反应器出料20min的过程中,熔池区的稳定性较好,响应时间较慢。(3)设计反应器时,应多设几个出口。