本文用二氧化硫、氯气、无水氢氟酸催化反应生成硫酰氟为合成路线，以工业规模的固定床反应器为研究对象，对催化反应工程领域内所涉及的课题进行了探讨，包括宏观反应动力学、反应器的模拟、操作条件的影响分析以及反应器的选型、优化。主要工作有：1．在与工业生产实际类似的条件下，获得了负载有碱金属氟化物的活性炭颗粒催化剂反应器上的宏观反应动力学方程；2．建立了硫酰氟工业反应器的一维拟均相模型，模拟的结果和工业生产数据相吻合，验证了一维拟均相模型及其求解方法的正确性；3．根据工业反应器优化设计要求，提出了冷却介质为原料气和氮气的两种连续换热式固定床反应器模型，择优选外用氮气冷却的连续换热式固定床反应器，并且模拟计算了不同冷却管的根数、氮气的流量、反应器进口温度和冷却管进口温度的操作条件对反应的影响。