煤气化技术是洁净、高效、低污染的煤炭利用技术。其中德士古水煤浆气化技术由于原料适应性强、系统效率高等优点而被广泛应用,激冷室是德士古气化技术的重要组成单元。本文以激冷室内合成气穿越液池为研究对象,对其气液两相流动过程以及气、液、固多相的分离过程进行了数值模拟研究。具体研究内容如下:采用VOF模型模拟了气体穿越液池过程中气泡的形成过程,并和相关实验结果进行对比,发现模拟结果与实验结果一致性较好,说明所建立模型用于模拟所研究的气液两相流动过程是可行的。建立激冷室的3D物理模型,采用VOF模型研究激冷室内气液两相的流动特性;通过与相关实验结果的对比,验证所建立的模型;着重研究了气体速度、液膜速度、初始水位高度、两管间隙以及液膜情况等主要因素对流动特性、合成气带水以及出口压力波动等关键问题的影响。研究发现:合成气速度和初始水位高度的增加,携带水量增加,而随着两管间距的增加,携带水量减少;来自激冷环的液膜速度对流动行为和携带水也有明显的影响;不同的影响因素对合成气通过激冷室的停留时间以及激冷室出口截面的压力均有一定的影响。采用VOF模型计算气液连续相,采用DPM模型模拟离散相,对气、液、固多相的分离特性进行模拟研究,着重分析了灰渣颗粒在穿越液池的过程中颗粒的分离特性。研究发现:灰渣颗粒在合成气穿越液池的过程中可实现分离,且所得结果与相关实验结果对比,一致性较好。灰渣颗粒在激冷室的冲击深度随着时间的进行逐渐增加,并且灰渣颗粒沿着下降管往外和往上扩散。本文研究获得了合成气冷却过程中气液两相及气液固多相流动细节,揭示了两相流动特性受主要因素影响的规律以及灰渣颗粒在多相流中的分离特性,可为实际合成气洗涤及冷却过程提供了参考。