二氧化碳是一类非常重要的温室气体,全球范围内的燃煤、化工和制造业,是碳排放的主要来源,也是温室效应直接诱因。利用碱性溶液吸收电站排放的二氧化碳气体,逐渐成为全球范围内相关研究领域的关注点。针对电站燃烧后脱除的特征,以及二氧化碳气体的特性,提出了一系列以氨水溶液为液相主体吸收溶剂的二氧化碳脱除思路。本文基于氨水溶液吸收酸性气体的化学反应动力学方程,以及双膜理论基础上的液相气相传质特性,综合小维度试验装置以及工程应用实践,将领域内两类气液接触装置分开考虑并有机地结合起来,建立了带有并流降膜反应器和对流式填料塔装置的双行程实验台,实现对于氨水溶液吸收二氧化碳动力学机理的研究以及工程实践的外推。研究表明,降膜反应装置适合于在稳定传质状态下研究气液界面上的化学反应动力学以及气相液相的性质;填料塔装置是一种良好的氨法脱碳化学反应平台,有助于气液界面的传质特性研究以及工业实践。双行程试验装置的特点以及主要优势在于能够优化利用氨水溶液使其吸收效率以及碳化度达到最佳值,同时避免了在填料塔中可能存在的结晶过程带来的阻塞现象。以研究氨法脱碳的工程实践为目的,本研究针对对流传质式填料塔结构和并流有序降膜结构的系统特性,在模拟实际烟气脱碳和工业化脱硫的基础上,对吸收塔内部的各种运行工况条件和参数对于脱碳效率、液相组分构成和浓度、传质动力学的影响进行了试验研究。