搅拌釜作为化工生产中常见的反应装置,具有适应性强、操作灵活和对反应条件的可控范围大等特点。由于反应动力学和搅拌釜内反应物系的混合均匀程度都会对化学反应速率产生影响,因此本论文从实验和数值模拟两个方面分别对搅拌釜内某特定体系涉及的液固非催化反应动力学和颗粒悬浮进行研究。实验结果表明:在消除传质阻力的条件下,反应速率与反应温度、气相反应物压力和固体颗粒表面积均呈正相关。在确定反应的控速步骤为表面反应控制后,通过假设的动力学方程,得到了 60℃,70℃,80℃和90℃下的反应速率常数,将实验数据代入动力学方程进行检验,发现实验值与计算值具有较高的一致性,这说明了动力学方程的合理性,同时该反应的活化能为22.325 kJ·mol-1。通过搅拌转速与舍伍德数之间的关系来表示气液传质阻力,建立了关于气相反应物浓度和颗粒粒径的微分方程组,从而得到了存在传质阻力下的气相反应物压力和颗粒粒径随时间的变化。数值模拟结果表明:对于带有挡板及斜叶桨的搅拌釜,k-ω湍流模型可在釜内形成较大的轴向循环,因而可提高颗粒的悬浮效果;转速对搅拌釜内的流型无明显影响,但在一定范围内,颗粒在釜内的混合均匀程度与搅拌转速呈正相关;过小的搅拌桨离底高度可能会导致釜内的流型不易展开,进而造成颗粒的悬浮效果不佳,并且会使搅拌釜的功耗急剧增大;搅拌釜的临界悬浮转速与固体颗粒的直径和颗粒的初始体积分数均呈正相关;搅拌釜内的混合效率与流速成正比,颗粒在桨叶尖端处的传递速率较快,在桨叶中心处的传递速率最慢。