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设备的微型化、过程的集成化是顺应可持续发展与高技术发展的需要,微化工技术作为化工过程强化的一种新技术,已经成为化学工程学科研究的热点,在化学、化工、能源、环境等领域将会得到广泛地应用。研究表明特征尺度为微米级的微通道反应器,其气液相界面积较常规尺度气液接触设备高1-2个数量级,从而极大地强化了气液间的传质过程。因而,微通道内的气液反应过程拥有非常广阔的发展前景。然而,传统微通道反应器处理量小,工业化应用至今依然面临巨大的挑战。鉴于此,本文以自行设计并研发的高通量套管式微反应器(通量较传统微反应器提高1-2个数量级)为平台,选择醇胺化学吸收法,以甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收剂,对工业中常见酸性气体CO2和H2S进行强化吸收,并对单独吸收CO2和选择性吸收H2S的吸收反应耦合过程机制进行研究。本文的主要研究内容及成果如下：1、在MDEA吸收CO2过程中,首先推导出MDEA-CO2反应过程中的液相传质系数；而后重点考察了吸收液浓度、添加剂浓度、吸收液流量、气体流量、吸收液温度以及微反应器结构尺寸微孔孔径、套管环隙间距等因素对脱除率和传质系数的影响。研究结果表明：当MDEA与PZ浓度分别为10%和4%时,气液流量分别为100L/h、5.32L/h时,CO2的脱除率可以达到98%,传质系数可达1.7s；CO2脱除率随液体表观速度的提高而提高,随气体表观速度的降低而提高；当液气比较高时,温度对脱除率影响不大,随着液气比的降低,脱除率随温度的升高而增高；反应传质系数在290-315K内有明显的上升趋势,随着液体流量的升高反应传质系数先增大随后保持不变,随着气体流量的升高反应传质系数呈上升趋势；脱除率和反应传系数都随着微孔孔径和套管环隙的减小而增大,但套管环隙较微孔孔径影响程度较大。2、在MDEA选择性吸收H2S过程中,重点考察了吸收液浓度、吸收液流量、气体流量、吸收液温度以及微孔孔径、套管环隙间距等因素对H2S脱除率和选择性的影响。研究结果表明,当MDEA浓度为15%时,H2S的脱除率可以达到99%以上；H2S脱除率随液体流量的增加而增大,但由于H2S-MDEA反应为气膜控制,液体流率达到6L/h时,脱除率不再发生明显变化,H2S选择性随之下降；H2S脱除率随气体流量以及气液比的提高而降低,而H2S选择性呈快速上升趋势；随着温度的上升,H2S脱除率及选择性都降低,因此,较低的低温操作有利于H2S的吸收过程；H2S脱除率随着微孔孔径和套管环隙尺寸的减小而增大,但微孔孔径较套管环隙尺寸对H2S脱除率的影响更为显著。