搅拌作为促进固-液混合、分散的重要手段在流程工业中应用广泛。以往对固液搅拌多采用临界离底或临界下拉转速和功率进行评价,然而在该状态下釜内的固相分布往往是很不均匀的,甚至会出现清液层,这会直接影响体系的传质和反应效率。因此,有必要对固-液搅拌的固相浓度分布进行研究。本文采用实验与模拟相结合的方法,对同心双轴搅拌器驱动轻浮颗粒下拉分散的特性进行了研究。实验中将双轴搅拌器与轻浮颗粒下拉分散相结合,首次采用临界均匀悬浮这一状态考察了内外桨的运行模式、桨叶类型、桨叶直径、浸入深度、固含率、固相粒径以及液相粘度等因素对于轻浮颗粒下拉分散的影响,揭示了轻浮颗粒下拉分散的机理。首先比较了双轴搅拌器内外桨的不同运行模式（同转、反转、内桨单独转）以及内桨的泵送模式（上推、下压）的临界均匀悬浮转速和功率,分析了外桨在固相实现均匀分散过程中的重要作用。使用优选的同转模式以及下压模式对轴流、径流、混流三种搅拌桨在不同桨叶直径和不同液相粘度下实现轻浮颗粒均匀悬浮的性能进行了研究,分别得到了小桨径和大桨径、较低粘度以及较高粘度下的优势桨型。结果表明:径流桨在桨叶直径较小表现最优;桨叶直径增大后,径流桨的功耗变成了三者中的最大值,而混流桨展现出了优势。但在体系粘度提高后,径流桨再次成为最高效的搅拌桨,说明其适合粘性较高的体系。实验研究发现外桨在实现轻浮颗粒均匀分散的过程中发挥了重要作用,因此通过数值模拟研究了外桨结构对于轻浮颗粒下拉分散的影响。通过实验验证确定了适合于粘性体系中双轴搅拌器驱动轻浮颗粒分散过程模拟的数值模型与方法。模拟了不同外桨直径和外桨宽度下的固相浓度场和液相速度场,分析釜内不同区域的固相分布变化趋势及原因,得到了优化的外桨直径（Do/T=0.69）。通过在外桨上部不同高度位置添加横梁的方式对外桨进行了改造,以增强搅拌轴及液面附近的液相流动,改善颗粒堆积的现象,改造后外桨对轻浮颗粒的下拉分散性能要大幅优于原外桨。最后对单轴以及双轴搅拌的轻浮颗粒下拉分散过程进行了模拟,分析了双轴搅拌优于单轴搅拌的原因。