邻苯二甲酸二甲酯被广泛应用于塑料、涂料、杀虫剂、建筑材料及化妆品等领域。目前,在实际生产工艺中,绝大部分以苯酐和甲醇为原料、浓硫酸作为催化剂,采用间歇搅拌釜合成邻苯二甲酸二甲酯。这样的生产工艺主要存在两个问题：第一,采用浓硫酸作为催化剂的最大缺点是设备腐蚀严重、污染严重；第二,间歇工艺生产效率低、产品质量不稳定、占地面积大。本课题采用研究较多的Keggin结构杂多酸中酸性最强的磷钨酸作为催化剂,以解决设备腐蚀和污染严重的问题。对于需要很长停留时间的酯化反应而言,在平均流速较低的连续操作条件下,振荡流反应器具有比传统的管式反应器和搅拌釜式反应器更均匀的停留时间分布和优良的传递性能。因此,对振荡流反应器中磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的研究具有十分重要的意义。鉴于磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的反应动力学及振荡流反应器中催化合成邻苯二甲酸二甲酯的研究未见报道。本课题对该反应进行了热力学的计算与分析,测定了在温度373.15K-413.15K、催化剂用量为0.5wt%～2.5wt%的范围内,磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的反应动力学。研究表明,邻苯二甲酸单甲酯和甲醇的酯化反应放热,反应可自发进行,而且是一个典型的可逆反应。该反应为二级反应。从测得的反应动力学方程可以看出,反应的活化能为61.10kJ mol-1,正反应速率常数的指前因子k+0与催化剂的浓度呈线性关系。在测得反应动力学的基础之上,本课题采用计算流体力学方法,对锥环挡板振荡流反应器中磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的过程进行了数值模拟研究。研究表明,振荡能够加强腔室内各组分的混合。通过对比实验与数值模拟中的反应器出口处邻苯二甲酸单甲酯的浓度发现,两者的相对误差在5%左右,说明本课题建立的数学模型是比较可靠的。此外,数值模拟和实验的结果都证明了,锥环挡板振荡流反应器应用于磷钨酸催化合成邻苯二甲酸二甲酯的连续化生产是可行的。