Первые расчеты размеров барботажных колонных реакторов проведены в связи с разработкой синтеза Фишера — Тропша в жидкой фазе [15, 189]. Затем последовали многочисленные работы [199—206], посвященные построению макроскопических, физических или статических моделей двухфазных барботажных колонных реакторов. Эти модели применимы и для трехфазных систем, если массообмен в системе жидкость — катализатор происходит значительно быстрее, чем в системе газ — жидкость, так как в таком случае и жидкую фазу и катализатор можно моделировать непрерывной системой.
Подробно исследованы свойства парафина, являющегося при синтезе Фишера — Тропша дисперсионной средой, а также определены относительное содержание газа [223, 249] и растворимость некоторых компонентов реакции в гаче в зависимости от давления и температуры [17, 176].
Следует обеспечить равномерное распределение частичек катализатора среднего размера 30 мкм, если нагрузка по газу в расчете на свободное сечение реактора превышает 3 см3/(см2с) [7]. При нагрузке по газу 1,5—10 см3/(см2-с) средняя скорость газового потока остается почти постоянной и составляет от 12 до 20 см/с. Выше этой границы она быстро растет, поэтому система переходит из ламинарного состояния в турбулентное.
Реакция Фишера — Тропша из-за своей сложности не пригодна в качестве модельной для разработки реактора. Поэтому была исследована [223, 250—253] относительно простая реакция гидрирования оксида углерода в метан на никелевом катализаторе в жидкой фазе. Эта реакция близка к реакции Фишера — Тропша, поэтому проведенные исследования по моделированию могут быть полезны для создания пригодных для практических целей моделей реактора и в отношении синтеза Фишера — Тропша в жидкой фазе.
Для оценки экспериментальных результатов, полученных на барботажной колонне, для расчета новых установок и для управления существующими в последнее время используют секционную модель с циркуляцией [254—256].