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微通道反应器在吸收、混合及反应等领域具有良好的应用前景,近年来,微通道内气-液两相流及传质研究已成为化工领域研究的前沿和热点。本文通过微通道、流体控制系统、图像采集记录和压力测量系统对微通道内N-甲基二乙醇胺/2-氨基-2-甲基-1-丙醇（MDEA/AMP）、N-甲基二乙醇胺/二乙醇胺（MDEA/DEA）水溶液吸收二氧化碳（CO2）过程的气-液两相流及传质特性进行了研究。研究了微通道内伴随传质过程的气-液两相流型和气泡生成频率。实验观察到了弹状-泡状流、弹状流和弹状-液环流三种流型。通过分析实验操作条件和连续相物性对气泡生成频率的影响,提出了伴随传质过程的气-液两相流气泡生成频率预测模型,模型具有良好的预测性能。通过图像采集记录和压力测量系统研究了CO2吸收过程气-液两相流的空隙率和压力降。结果表明,气相流量增加、液相流量减小以及化学反应速率减小均会导致空隙率增大。在实验数据的基础上,优化了Lockhart-Martinelli空隙率预测模型。同时,通过实验可以看出,微反应器内压力降随着气液两相流速和化学反应速率的增加而增加。对Lockhart-Martinelli模型中Cp值的计算方法进行了修正,修正模型对伴随传质过程压力降的预测效果良好。另外,使用物理压力降模型预测压力降时,考虑了化学反应的影响,修正了气弹长度表达式,修正后的物理压力降模型也能较好地预测压力降。考察了微通道内MDEA/AMP、MDEA/DEA水溶液吸收CO2过程的传质行为。通过可视化在线分析法计算了传质系数k、比表面积a和体积传质系数ka。基于Higbie渗透理论,计算了化学吸收过程的增强因子E。实验结果表明,弹状流型下,传质系数k、体积传质系数ka和增强因子E随气液两相流量和化学反应速率增大而增大,比表面积a则随气液两相流量增大而增大、随化学反应速率增大而略有减小。基于表面更新模型,提出了体积传质系数ka预测模型,可直接预测传质过程增强因子E。再者,分别对能量耗散模型和无量纲预测模型进行了修正。三种模型对伴随传质过程的体积传质系数均具有良好的预测性能。