本文以聚丙烯中空纤维膜接触器作为膜吸收反应器，牛磺酸钾盐及其复合溶剂作为吸收剂，对膜基溶剂吸收法脱除CO₂进行了实验研究。主要考察了吸收剂浓度，液速，吸收温度，原料气浓度和气速等因素对CO₂吸收性能的影响；并对在牛磺酸钾盐吸收剂中添加各种活化剂，包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇和哌嗪对CO₂分离效果的影响进行了研究。建立了中空纤维膜接触器的传质模型，应用MATLAB处理了传质模型中的非线性偏微分方程组，预测了CO₂出口浓度。实验结果表明，在CO₂吸收效果方面，采用膜基牛磺酸钾盐及其复合溶剂吸收CO₂/N₂混合气中的CO₂具有较快的分离速率和较高的分离效率；其中添加哌嗪的牛磺酸钾盐吸收剂分离效果最好；添加活化剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇的复合吸收剂对CO₂分离效果比纯的牛磺酸钾盐吸收剂差。应用MATLAB所得到的模型计算结果与实验值吻合较好，这说明MATLAB的应用是有效可行的，它为气体膜分离过程的模拟和优化提供了好的方法。