本论文基于新型旋转喷头，利用带压流体在旋转头上的动力喷嘴喷射时的反作用力推动旋转头的转动，通过对其集成的各方位朝向的喷嘴进行优化，可实现流体在径向、切向、轴向等多方位旋转喷射，开创了物料高效旋流混合的新形式。　　研究结果表明，旋转喷头诱导的旋流技术能有效地促进流体混合、传质、传热和反应等过程;与机械搅拌相比，旋流混合能避免固体回转部的不良混合区的形成。利用电导率法对六种混合形式的比较研究结果表明，新型旋流混合方式能大幅提升流体的混合效果，较小的压力和流量便可使体系处于混合良好的湍流区:在压力0.026～0.058 MPa范围内，广角喷头和九嘴喷头的旋流混合效果约为非旋流的扇形喷头的2倍、空化喷头的4倍;在流量34～58 L/min范围内，广角喷头的混合效果约为扇型喷头和非旋流的管道射流的2～2.5倍;广角喷头和九嘴喷头的合适转速约为150 r/min，实验时窄角喷头能达到的最高转速为108 r/min，适当提高其转速可获得更好的混合效果;当混合雷诺数Re＜15000时，窄角喷头的混合效果不如广角喷头和九嘴喷头，当Re＞15000时窄角喷头的混合效果较好，提高Re可以进一步降低窄角喷头的混合时间，提高混合效果;对于广角喷头和九嘴喷头，当15000＜Re＜30000时，混合准数Tm稳定在4700～5200，Tm提升幅度较小，可以选择在此范围内操作;而对于窄角喷头适当提高Re，Tm降低，混合效率有所提升。溶氧法实验表明，旋流混合能大幅促进液相混合、传质及反应过程，在同时控制气流量和液流量3 m3/h的情况下，气-液旋流混合的传质及反应速率提高了约5.7倍。