本文以聚乙二醇（PEG1000、2000、4000）+Na₂SO₄组成的双水相体系,研究了填料塔中双水相体系的流体力学性能以及钼（Ⅵ）的传质特性。首先,研究了PEG+Na₂SO₄双水相体系的液液相平衡关系、平衡两相的物性参数以及钼（Ⅵ）的萃取等温线,分别考察了体系组成、温度和PEG分子量对相平衡的影响,温度和两相组成对物性数据的影响以及体系组成、温度和PEG分子量对钼（Ⅵ）萃取等温线的影响。结果表明,随体系组成增加、温度升高和PEG分子量增大,相平衡的系线长度增加,两相组成差异增大,相分离能力增强。采用Othmer-Tobias和Bancroft经验方程关联实验数据,证实了实验结果的可靠性。获得了两相密度、粘度以及界面张力等参数与两相浓度、温度的经验方程。通过响应面实验法获得了钼（Ⅵ）萃取等温线及其与温度、PEG分子量的关系。其次,研究了填料塔中PEG+Na₂SO₄双水相体系的流体力学性能,探究了分散相流量、系线长度、填料种类及PEG分子量对分散相持液率与停留时间分布的影响。结果表明,随分散相流量增加,系线长度增大、PEG分子量增加和填料空隙率增大,分散相持液率增大。随分散相流量和系线长度增加,分散相平均停留时间减小,随填料空隙率增大,分散相平均停留时间延长。分散相在填料塔中的返混程度较大,其流动形态更接近于平推流。最后,采用响应面优化法研究了填料塔中PEG+Na₂SO₄双水相体系萃取钼（Ⅵ）的传质特性,考察了两相流量、系线长度、PEG分子量以及填料种类等对钼（Ⅵ）传质性能的影响。实验结果表明,分散相总体积传质系数随分散相和连续相流量的增加而增大,表明两相传质阻力均不可忽略;系线长度增加,PEG相粘度增大,分散相总体积传质系数减小;PEG分子量增加,PEG相粘度增大,但钼（Ⅵ）分配系数增大,二者的共同作用导致分散相总体积传质系数增大;填料层空隙率增大,分散相持液率增加,传质面积增大,分散相总体积传质系数增大。依据传质性能实验结果,结合双模模型,确定了达到规定分离要求所需要的传质单元高度、传质单元数和填料层高度。