硝化反应装置是甲苯一段硝化工艺的关键设备,对其进行准确的模拟计算,对指导生产过程的设计和操作有着重要的意义,而当前对硝化反应器的仿真模型的研究报道较少,且通用性不强。本文以甲苯一段硝化的连续串联全混流反应釜为模拟对象。研究了甲苯一段硝化的反应机理,分析了独立反应数和反应速率方程式,并且对体系中的组分进行了分析取舍,在合理假设的基础上利用物料衡算和能量衡算等建立了反应器的数学模型,在得到反应体系中各物质的基本物性参数基础上并且选取了合适的数值计算方法,并建立了反应器的稳态模型和动态模型。本文利用C语言开发了相应的反应器模拟程序。实际动态和稳态模拟结果与设计要求相符,说明所建模型能很好的模拟实际过程的变化趋势。选取第一级反应器考察了硝化反应器的稳态操作特性和反应器温度的动态特性,找出了适宜的操作条件范围,用于指导生产。该模型对硝化反应器控制方案的研究以及顺利开发整个工艺的全流程仿真系统软件,都有重要意义。