本论文提出了一种壁流蜂窝式微填充固定床构型,考察了该结构填充床的制备方法,冷模流动特征,探索了该构型装置在变压吸附脱碳过程中的应用。壁流式微填充床借鉴了径向床和蜂窝式整体反应器的优点,多通道进/出料分布使其内部拥有数量众多的微径向床,与传统单通道输入/输出的固定床相比,有效的缩短了流体的流动路径,显著地降低了床层的压降。与传统的蜂窝整体式反应器比较,催化剂(吸附剂)直接装填在网络通道内部,有效的提高了装填量和使用效率。具体研究内容包括：研究了壁流蜂窝式微填充床的加工方法,采用挤出成型方法制备了不同几何构型的壁流式蜂窝陶瓷骨架结构,探索了催化剂在壁流式蜂窝陶瓷中的封装方法,考察了造孔剂和烧成工艺对蜂窝陶瓷壁面渗透率和结构强度的影响。通过调控合适的原料配方,选择恰当的挤出成型和焙烧工艺,筛选适宜的造孔剂类型和配比,得到了具有较高渗透率和一定结构强度的壁流式蜂窝陶瓷。开展了壁流蜂窝式微填充床的冷模实验研究,测量了三种不同排布方式微填充床(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型)的流动阻力,流体分布等流动特性。研究表明,壁流蜂窝式微填充床的压降极低,流体分配平均,填充层内各处负荷均匀。其中,Ⅰ型,Ⅱ型的停留时间分布接近平推流模型,Ⅲ型构型的返混较强,Ⅲ型结构中添加了导热元件,具有更好的导热性能。研究了壁流式微填充床在变压吸附脱碳过程中的应用。通过在壁流蜂窝式微填充床中装填活性炭吸附剂,制备了微填充吸附床。研究了CO2-N2混合气体体系中,压力、浓度和流量对吸附床的动态吸附性能的影响,并探究了连续循环操作中,吸附剂再生方法对床层吸附容量的影响规律。本文还建立了相应的数学模型,实验和模拟的结果表明,壁流蜂窝式微填充床是一个较为理想的固定床几何构型。