随着工业化进程的推进和人口的持续增长,空气污染也越来越严重。在保证经济发展与工业化持续推进的前提下,需要保证对环境的危害降到最低。近些年,国家已经出台相关政策,控制企业的污染排放。流化床燃烧与气化由于很好的燃料适应性、很强的硫化物捕捉能力以及较低NOx排放,近年来受到越来越广泛的关注。由于催化剂可以使化学反应在短时间内快速高效的完成,催化反应的研究一直是一大热点问题。本文选取鼓泡流化床反应器,通过数值模拟的手段,利用欧拉-欧拉方法分析了流化床中的催化气化反应过程和催化燃烧反应过程。1. 应用欧拉-欧拉方法建立了流化床的流动模型,传热模型,建立了化学反应模型,包括煤气化反应中的均相反应和异相反应,煤燃烧反应中的异相反应和均相反应。2. 模拟了煤的正常气化反应过程,以及加入K₂CO₃后煤的催化气化反应过程,对加入催化剂的气化反应做出补充,研究了加入K₂CO₃催化剂与未添加催化剂一氧化碳和氢气生成情况的变化规律,对比了添加不同浓度催化剂的情况下,碳转化率的变化情况,以及对反应产生的影响,并得出最佳浓度。3. 模拟了煤的正常燃烧过程,以及加入纳米Ti O₂催化剂的情况下的燃烧过程,对添加纳米催化剂之后的燃烧反应做出补充,研究了加入Ti O₂纳米催化剂与未添加催化剂情况下反应生成的一氧化碳,二氧化碳,氢气与水蒸气的变化规律。研究了加入不同颗粒直径的情况下,颗粒速度的变化情况。4. 研究了加入不同种类的纳米催化剂,二氧化碳的变化规律,研究了不同纳米催化剂下碳质量分数的变化规律,分析了反应中心温度随催化剂种类的改变而产生的影响。