本文通过计算流体力学（CFD）的方法,对2,4-二硝基甲苯催化加氢反应展开研究:首先对两种不同结构的搅拌反应器进行气液两相流模拟研究,然后选定一组性能最佳的反应器,首次对该化学反应过程进行模拟,最后将放大后的双层反应器进行气液两流模拟,为反应器的设计以及2,4-二硝基甲苯化学反应的模拟奠定基础。主要研究内容如下:（1）本文在H₂O-H₂体系下,采用欧拉两相流模型,对带有16圈导流管的三叶螺旋桨搅拌釜,进行了气液两相流稳态模拟研究。在计算过程中,均使用多面体网格对几何模型进行划分,使用多重参考系（MRF）法处理桨叶区域和挡板之间的相对运动,并选用RNG k-?湍流模型。通过对12种不同工况的模拟,结果表明:三叶螺旋桨搅拌釜在液位高度为130mm、搅拌转速为1800rpm时,其吸气量最大,即当液位高度越低,搅拌转速越大时,搅拌釜内进气量越大,并将结果与文献实验值进行对比验证,误差为12%,在可接受范围内,从而保证了结果可靠性。（2）使用同样的搅拌釜尺寸规模,通过正交试验法,对自吸式搅拌釜的9种不同工况进行了气液两相流流场模拟。通过研究不同的液位高度、桨叶悬挂高度、搅拌转速对自吸式搅拌釜吸气速率的影响,同样发现在液位高度为130mm、搅拌转速为1800rpm时,其吸气速率最大,并将模拟结果与文献进行了对比验证。最后,将两种搅拌釜进行综合对比分析,并发现自吸式搅拌釜更适合作为2,4-二硝基甲苯催化加氢反应的场所。（3）在最佳工况的自吸式搅拌釜内进行2,4-二硝基甲苯催化加氢反应模拟。本文采用前人实验研究所获得的主反应动力学方程,在温度为373K,搅拌转速为1800rpm,2,4-二硝基甲苯浓度为8%,催化剂浓度为0.3%,反应压力为20bar的条件下,对该反应中的热力学物性参数进行计算,并通过UDF编程,实现该反应过程中需要建立的化学反应源项数值模型,进而获取到不同时刻下,相应的压力场、浓度场、温度场变化情况,研究发现:在相同的位置处,该反应的温度越高,反应速率越快,2,4-二硝基甲苯转化率就越高。（4）将三叶螺旋桨和CBY-H桨分别作为下层桨,自吸式桨叶作为上层桨叶,采用几何相似放大法,将2L自吸式搅拌釜放大到500L,并对2种双层桨搅拌釜进行气液两相流模拟,结果发现:CBY-H作为下层桨叶,其液体泵送能力更好。