近年来，大规模的微藻培养受到广泛关注，不仅因为微藻可以提供清洁能源，更重要的是微藻能通过光合作用吸收大气中的CO2，从而减少温室气体的危害。微藻因具有光合速率高、生长速率快、环境适应性强等优点成为生物固碳技术的研究热点。　　目前，微藻固定烟道气中CO2的主要技术难点是藻种高浓度CO2的耐受性低，CO2的脱除率低，藻液吸收不同浓度CO2的理论数据缺乏。基于CO2传质的液膜控制机理，本文设计开发了高1.8米，直径0.8米的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的喷雾补碳装置，并耦合10吨的户外跑道池进行微藻培养。在相同的自然条件下，与传统鼓泡补碳的微藻光自养进行对比，考察了微藻的生物质浓度、生长率，藻液的pH值，CO2消耗量以及微藻固碳效率等。实验结果表明，两种补碳方式都能控制藻液的pH在6.5-8.5的范围内，但喷雾补碳工艺中微藻的生物质浓度和生长率均高于鼓泡式补碳，其中喷雾补碳过程中最大的生物质浓度和生长率分别是0.927 g·L-1和0.114 g·L-1·day-1，且喷雾补碳CO2的消耗量仅仅占鼓泡式补碳的1/3-1/4。喷雾补碳中微藻对CO2的固定效率远远高于鼓泡补碳，其平均固碳效率分别为50％和11.7％。　　本文在自行设计的气液双搅拌平衡装置中，采用流动法研究了碳酸钠浓度为0.001mol·L-1,0.003 mol·L-1,0.005 mol·L-1,0.007 mol·L-1在温度15℃，20℃，25℃，30℃，35℃下吸收CO2浓度为2％，5％，10％，20％，100％的相平衡数据。采用立方形方程SRK来描述气相的非理想性，采用适用于电解质溶液的e-NRTL模型描述液相的非理想性，结合气液平衡方程，计算了各组分的平衡浓度。结果表明计算的平衡总碳浓度和实验的平衡总碳浓度平均误差保持在6％左右，即该选定的模型可以较好描述实验体系的气液相平衡，因此可以用于后期的模型预测。