气液两相降膜流动是过程工业中常见的流动现象,广泛应用于精馏、吸收等操作中。不同的降膜流动结构会导致不同的传质效率,如何优化降膜流动结构进而提高气液传质效率是本论文的研究重点。首先,提出了双面传质降膜流动的概念,对双面传质降膜流动的传递现象进行了理论和实验研究。传质实验显示通过在不锈钢板上开设长方形的窄孔可以有效提高传质效率。与普通平板结构相比,开孔板降膜流动结构使传质效率提高了10²0%。为了分析液膜流动的细节及其与传质效率的关系,建立了基于VOF方法的计算流体力学（CFD）模型,模型中特别考虑了传质引起Marangoni效应的影响。与实验结果的对比表明所建立的模型能够比较准确地模拟开孔平板上的降膜流动与传质现象。其次,提出了一种多折板降膜流动结构,并进行了异丙醇解吸实验和二氧化碳的吸收,在此基础上对该流动结构下的流动与传质细节进行了比较深入的理论研究。实验数据说明,在本文的实验条件下,多折板降膜流动结构与普通平板降膜流动相比能够提高传质效率50%以上。建立二维计算模型对上述两种过程进行了模拟,分析了多折板降膜流动结构促进传质的原因。模型中,考虑到液膜流动在复杂结构（多折板）和高雷诺数（湍流）条件下的不稳定性,采用mixture方法描述两相流动行为,并考虑了涡流扩散对传质的影响。模拟结果与实验值吻合较好。最后,针对CO₂吸收填料的开发,研究了填料片表面润湿性能变化对CO₂吸收传质过程的影响。采用实验和和模拟的手段研究了CO₂吸收液在不同材料平板上的降膜流动和气液传质行为。通过采用两种不同材料的平板,（Ⅰ）丝网板和（Ⅱ）光滑平板进行了CO₂的吸收实验,建立了描述该吸收过程的计算流体力学模型。模拟和实验结果均表明,液固接触角越小,吸收效率越高。因此可以得出如下结论:改变接触角可以改变传质效率,低接触角对有利于气液传质。