鼓泡塔PX氧化反应器是PTA生产过程中的关键设备之一,其鼓泡塔内气液两相流动行为决定了PTA的产品质量和生产效率。由于鼓泡塔内气液两相流流动行为十分复杂,且相关PX氧化反应器的基础数据较少。因此,研究近工况下气液两相流动行为及流体力学参数的变化规律对PX氧化反应器的设计和放大具有一定的指导意义。本文在鼓泡塔PX氧化反应器中,通过二维和三维CFD-PBM耦合数值模拟考察了醋酸质量浓度对鼓泡塔内流体力学参数的影响,并与差压法、光纤探针和电阻层析成像技术（ERT）测量的实验数据进行了对比分析,并进一步采用CFD-PBM耦合模型对加温加压空气-水体系和N2-醋酸体系下流体力学进行数学模拟,主要研究结果如下:在常温常压空气-醋酸体系中,通过表面张力修正项f（（?）1/（?）0）对曳力模型和聚并模型进行修正并进行数值模拟,分析气含率和气泡直径等流体力学参数的模拟结果,结果表明,醋酸质量浓度在70%-80%范围内时,平均气含率存在最大值,且平均气含率的预测值在±10%误差内,三维模拟结果和ERT实验值吻合较好,说明修正后的模型在不同质量浓度醋酸体系中具有较好的预测性。在加温加压鼓泡塔中,通过引入密度、粘度和表面张力等参数对曳力模型进行了优化,在空气-水体系中考查了温度、液体性质和固含率对平均气含率等流体力学模拟结果的影响。研究表明,气含率随温度的增加而增加,随固含率的增加而减小,且模拟结果和实验值在±10%的误差范围内基本吻合。此外,在课题组前期研究基础上通过粘度和表面张力对破碎模型进行了进一步修正,并考察了修正的模型对气含率等流体力学参数的影响。结果表明,相比Luo的破碎模型,Shi和Guo的破碎模型径向气含率预测值偏低;而Wang的破碎模型径向气含率预测值和Luo的基本相同。进一步研究了加温加压N2-醋酸体系中温度和固含率对平均气含率等流体力学参数的影响。研究表明,该体系中的气含率等流体力学参数的变化规律和空气-水体系中的相一致,且气含率的模拟结果和实验值也在±10%的误差范围之内吻合。通过把N2-醋酸-TA体系和空气-水-TA体系的平均气含率等流体力学参数进行对比分析。结果表明,N2-醋酸-TA体系中的平均气含率较高、小气泡气含率较高且气泡数密度较大,这增加了气液接触面积,有利于PX氧化反应的进行。