在许多工业过程（比如矿物加工过程、高分子聚合、沉淀、结晶）中都伴随着快速复杂反应，微观混合对这些复杂反应过程有重要的影响。微观混合效果不好往往会导致目标产物的收率及质量降低，进而增加分离成本。通过优化反应器的设计及操作，可以强化微观混合，从而提高效率，增加收益率，并且减少后续产品的分离成本。　　 以往对搅拌槽内微观混合的研究，侧重于单一液相体系，有关搅拌槽内微观混合的数值模拟极少。对于固液搅拌槽内微观混合的研究，国内外也有少量实验报导，往往局限于宏观参数（比如固含率、颗粒等）的影响，但对于双层桨体系的研究几乎没有。固体颗粒的存在对液相中微观混合的影响机理尚不明晰，深入探讨固液搅拌反应器内的微观混合过程，对化工单元设备的设计、开发和放大有重要指导意义。另外，通过CFD（计算流体力学）方法研究微观混合，可以大大降低成本和风险，也可以提供实验难以测得的反应器内微观混合一些重要信息。　　 本文在直径384mm的椭圆底双层桨含惰性颗粒的固液搅拌槽内，以碘化钾/碘酸钾平行竞争反应为工作体系，采用标准Rushton涡轮桨与下推式六叶斜叶桨的组合，研究不同转速、固含率、加料位置、颗粒大小以及不同能耗、桨组合、桨间距等条件下的离集指数XQ的变化;并将有限节点PDF(ProbabilityDensityFunction)模型耦合到CFD中，对单相搅拌槽内的碘化钾/碘酸钾平行竞争反应过程进行了数值模拟，综合考察了宏观混合和微观混合对平行竞争反应的影响。主要取得了以下研究结果:　　 (1)与大颗粒体系相比，在固含率一定时，能耗增加使得粒径大小为450-600μm的小颗粒体系的离集指数值增加得更加明显。当小颗粒的浓度大于12.1wt.％时，可以清楚地观察到“颗粒云”。当在颗粒云上方进料时，XQ增加显著，微观混合效果显著变差。　　 (2)小颗粒的浓度从0变化到20wt.％，离集指数的值还是增加的，尽管不是很明显;当颗粒浓度小于5wt.％时，颗粒对微观混合的影响几乎可以忽略;对含粒径为1-1.25mm颗粒的体系，尽管颗粒浓度从1wt.％变到9wt.％及增加体系中能量输入，颗粒的存在对微观混合效果的影响不明显。　　 (3)通过比较转速及能耗对离集指数的影响，可以看出RT+PBTD组合比RT+PRDTD组合效果好，更适合搅拌槽中的混合，因为前者不但达到相同的离集指数值时的功耗低而且湍动及悬浮能力较强。　　 (4)在总进料速率较大时（即宏观混合对微观混合有影响），多股进料优于单股进料，较为显著地提高目标产物的产率进而能有效降低体系能量输入，因为此时多股进料能充分利用混合能力。　　 (5)有限节点PDF模型可以用于模拟单相连续搅拌槽中微观混合对碘化钾/碘酸钾平行竞争反应体系选择性的影响。本文考察了不同转速时离集指数的变化，随着转速的增大，微观混合的效果变好，但是模拟结果与实验结果有一定的数值差异，自编的UDF程序还需进一步改善。