气液传质过程存在于多种化工过程当中,以火力发电企业为例,其脱硫脱硝以及湿式电除尘过程均以烟气与吸收液的气液传质为基础,提高气液传质效率对于降低设备能耗、减少污染物排放具有重要意义。纳米颗粒强化气液传质作为近年来兴起的一种气液传质强化手段,得到了相关学者的关注与研究。但之前研究主要基于宏观实验来获得纳米颗粒强化吸收的宏观效果,对纳米颗粒在吸收过程的微观特性缺乏充分认识,影响了对气液传质过程的深入研究。本文主要针对纳米颗粒强化液滴蒸发过程中的气液传质薄层颗粒微观状态进行了相关的实验研究,并通过数字图像处理技术对液滴蒸发过程中的传质速率以及纳米颗粒强化传质效果进行了计算与分析:首先,本文对此次微观实验用全内角反射荧光显微镜(Total Internal Reflection Fluorescence microscope,以下简称TIRF)实验台的构成进行了介绍,重点分析了此次纳米颗粒强化气液传质微观运动状态观测的实验图像MATLAB数据处理过程并通过图片算例对相关处理过程有效性进行了验证。其次,本文基于上述实验体系针对纳米颗粒强化去离子水液滴蒸发传质过程进行了实验研究,通过数据处理得到了纳米颗粒在气液传质界面薄层的微观运动速度以及薄层内颗粒含量随着时间的变化情况,并分析了影响纳米流体增强传质效果的三个主要因素(固含量、直径以及颗粒种类)对于界面处颗粒微观状态的作用规律。最后,本文利用接触角测量仪测试了相同环境条件下的各液滴蒸发过程的侧面形貌参数,基于几何理论计算了不同时间节点液滴体积从而表征纳米颗粒对于气液传质速率的影响,结合纳米颗粒微观运动状态观测实验分析了纳米颗粒强化气液传质的微观机理。