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分散相尺寸对液液非均相反应、分散或聚合等过程的反应速率、传质速率和产品质量等有重要影响，分散相尺寸的调控在聚合反应、纳米材料合成、乳液制备、芳香族化合物的硝化、磺化反应等化工生产中发挥着巨大作用。本论文将螺旋盘管与加料组件相连接构成新型螺旋盘管反应器，根据不同体积流量比的要求，分别设计两种类型的加料组件。采用蓖麻油（含醋酸酐）水体系对新型螺旋盘管反应器中液液非均相分散特性进行研究。并以混酸硝化苯这一硝化反应作为工作体系，对新型螺旋盘管反应器硝化反应工艺进行研究。主要研究内容与结果如下：1.采用蓖麻油（含醋酸酐）水体系研究了螺旋盘管反应器中液液非均相分散特性，考察了加料组件、进料位置、操作参数对索特尔平均直径dVAM的影响，研究结果表明：（1）大体积流量比加料组件中dVAM存在如下关系：d VAM,vertical<dVAM,parallel，V type加料组件较P type加料组件分散效果更好。小体积流量比加料组件中四孔垂直型加料组件分散效果优于三孔垂直一孔平行型加料组件。（2）在连续相雷诺数及流量相同的条件下，分散相液滴dVAM随着水油相体积流量比增大而减小。（3）大体积流量比加料组件中，当进料位置从1变至6时，dVAM连续减小。小体积流量比加料组件中，进料位置3处获得的dVAM最小，与大体积流量比加料组件中的结果一致，即连续相流速最大处进料dVAM最小。（4）采用直径和长度相同的直管与螺旋盘管做分散特性对比研究，直管中的dVAM均高于螺旋盘管中的dVAM，由此可见螺旋盘管较直管的分散作用更强。2.采用混酸硝化苯作为工作体系，分别对螺旋盘管反应器循环硝化工艺和连续硝化工艺进行了研究。（1）螺旋盘管反应器循环硝化工艺研究结果表明，反应温度或物料循环流量提高时，硝基苯选择性提高，但苯转化率降低。增大进酸流量或混酸中硫酸摩尔比时，苯转化率升高，硝基苯选择性降低。与直径和长度相同的直管相比，螺旋盘管反应器硝化过程中苯的转化率和硝基苯的选择性均有所提高。（2）螺旋盘管反应器连续硝化工艺可行性研究结果表明，停留时间从26s延长至131s，苯转化率从15.6%提高到94.5%，但硝基苯选择性从96.5%降低至80%。混酸中硫硝摩尔比从1增大至5，苯转化率提高约36%，硝基苯选择性降低约17%。当反应温度从50℃升至70℃，苯转化率提高约20%，硝基苯选择性提高约5%。