乙炔作为一种最基本的化工原料可以生产很多下游化工产品,曾具有“有机化工之母”的美称,虽然很多产品的生产已经被“乙烯路线”所取代,但多年的实践证明乙炔仍然不能被完全代替,而且乙炔在材料加工等领域还占有相当重要的地位。在我国乙炔的生产主要依靠传统的“电石工艺”,贫油的现实情况使得以石油为原料的生产工艺得不到良好的发展。面对高能耗、高污染、长流程的电石工艺,西方发达国家已经将其全部取代,而在我国寻找一条适合本国国情的工艺路线也迫在眉睫。电弧等离子体是一种典型的热等离子体,所以被认为是制取乙炔的理想手段之一。煤等离子热解制乙炔工艺,具有流程短、污染小的特点,该工艺在经济效益、社会效益及环境效益上与其它工艺相比有巨大的潜在优势,但是已有的煤等离子热解制乙炔反应器工艺存在结焦严重、热能损失较大、连续稳定运行时间短、整体反应器效率低、负荷小等问题。为了解决此问题,要对工艺做进一步的改进,同时要评价和分析在不同参数,不同结构的情况下得出了哪些不同的结论,但是参数选取的前提是要了解反应器中热流场的分布情况,于是就要对反应器中的热流场进行优化模拟,以便可以指导实验并且为实验提供借鉴。随着计算机的飞速发展和广泛应用,各种模拟方法和途径也逐渐产生并成熟起来。在煤热解过程中,采用fluent软件来模拟其反应过程中的热流场,之后对已有的煤热解制乙炔装置进行改进,从而可以增长反应时间,有效的抑制反应器内的结焦现象,提高了生产效率,增大负荷。通过模拟得出如下结论:等离子温度为5000K时,防止结焦的效果最好,此时反应器出口温度为4250K;保护气速度为70m/s时,反应空间最大;2D比3D的模拟清晰,更容易说明问题;选择3个煤粉喷口和3个等离子喷口增大了负荷,可以容纳更多的煤粉进行热解反应,反应更剧烈、更充分;反应器的尺寸选择直径为100mm的较好。