超临界水氧化技术是新型技术,主要用于处理难降解有机物。而蒸发壁反应器是解决反应过程中腐蚀和盐沉积最有效的方法。但前人的研究结果表明,蒸发壁反应器采用纯水形成水膜保护反应器需要预热,预热温度高达350℃,同时在反应器下部为了形成亚临界溶盐区则需要通入低温蒸发水,反应器出口温度较低,限制了能量回收。基于此,提出了一种超临界水氧化气膜反应器,将蒸发壁反应器中的纯水替换为N2。在气膜反应器中除辅助热源外,燃料,N2,02均以常温通入,无需预热,同时由于N2的低比热和导热系数,可以在不影响反应器内反应的情况下降低多孔管内壁温度保护反应器以及提高反应出口温度水平,有效地提高了整个系统的经济性。本文采用流体模拟软件FLUENT对反应器进行建模和简化,选用了合适的湍流模型,化学反应动力学模型,最终获得反应器内温度场,流场及组分场的分布情况,并与实验结果对比发现模拟能够较准确地预测反应器内的反应情况。通过分析反应器内温度场,流场以及采用DPM模型模拟无机盐颗粒运动轨迹验证了气膜对反应器的保护作用。结果表明：多孔管内壁只承受高温,而承压外壳只承受高压；反应器内多孔管附近形成的亚临界区域以及N2膜的存在,可以阻碍和溶解靠近多孔管的无机盐,避免其在多孔管壁上粘附；超临界水氧化气膜反应器气膜可以很好地保护反应器。为了更好地对反应器的结构进行设计,对不同运行参数进行了模拟。模拟结果表明：辅助热源具有射流卷吸作用,可以强化反应器内组分混合和能量传递,辅助热源流量增加能够强化射流卷吸作用。反应器内最高温度随燃料流量、浓度,辅助热源温度,燃料／辅助热源流量比增加,辅助热源流量减少而升高,与N2流量关系不大。反应器内中心温度随燃料流量、浓度,辅助热源温度,燃料辅助热源流量比的增加而增加,增加幅度受反应器内总流量的影响,流量越大,变化越小；随N2流量增加,下降明显。多孔管内壁温度随燃料流量、浓度,辅助热源流量、温度,燃料／辅助热源流量比增加,N2流量减少而升高。多孔管内壁最高温度出现位置随辅助热源流量增加向反应器上部移动,随燃料辅助热源流量比增加略向反应器下部移动。最后利用反应器内的热负荷参数来指导反应器的设计工作,研究表明：反应器内的整体温度随直径增大呈下降趋势,多孔管内壁最高温度出现位置向反应器下方移动；反应器长度的增加只会增加流体在反应器内的停留时间,反应器出口温度降低；并分析得出超临界水氧化气膜反应器热负荷的判定准则：燃料在反应器内的有效反应时间要大于燃料完全降解的停留时间11s,同时反应器内壁温度均低于374℃。最终通过分析不同尺寸反应器在不同操作条件下模拟结果得出反应器内临界燃料流量与反应器直径及单位面积N2流量之间的关系：lnFf=1.3×10-5d+0.001578FN2+3.4；反应器内临界燃料流量与反应器直径及反应器长度之间的关系式：Ff=(0.4265d-0.01188)L-1.04×10-4+3.3。