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二氧化硫(SO2)和二氧化碳(CO2)的过量排放会导致大气污染、酸雨、全球变暖等问题,威胁人类健康和生态环境。化学吸收法脱硫过程具有反应速率快和脱除率高等优点。微反应器具有独特的微观结构和较大的气液接触面积,在气液传质过程起到强化传质的目的。本论文采用课题组自主设计的金属套管式微反应器为气液传质强化反应器,分别以水(H2O)、氢氧化钠(NaOH)和亚硫酸铵((NH4)2SO3)为吸收剂,开展了单独吸收SO2的过程研究；以低浓度氨水(NH3·H2O)为吸收剂,开展了选择性吸收SO2的研究；以高浓度氨水为吸收剂,开展了同时吸收SO2和CO2的研究,全文的主要研究内容如下：1.以套管式微反应器为气液吸收设备,分别采用H2O、NaOH和(NH4)2SO3为吸收剂强化吸收SO2,考察了吸收剂浓度、SO2进气浓度、气液流量、气液比、温度,以及微通道结构尺寸等对SO2脱除率的影响规律。实验结果表明,SO2脱除率随着吸收剂浓度的增大和SO2进气浓度的减小而呈现上升趋势；增加气体流量,减少液体流量会降低SO2脱除率；固定气液比,同时增加气液流量,SO2脱除率先降低后升高；SO2脱除率随温度升高而逐渐降低；随着微孔孔径和套管环隙尺寸的增大,SO2脱除率明显降低。当(NH4)3SO2浓度为0.005 mol/L气液流量比为50,温度为293 K,微孔孔径为10 gm,套管环隙尺寸为250 μm时,SO2脱除率可达99.1%。2.采用双膜理论,研究了套管式微反应器内(NH4)2SO3吸收S02的气液传质过程,推导并计算气相总体积传质系数(Kya)。重点考察了吸收剂浓度、S02进气浓度、气液流量、气液比、温度,以及微通道结构尺寸等对Kya的影响规律。研究结果表明,Kya随着(NH4)3SO3浓度的增加和SO2进气浓度的减小而逐渐升高,随着液体流量的增大而逐渐增加,随温度的增加而降低；Kya随着微孔孔径和套管环隙尺寸的减小而增加。3.进一步开展了以低浓度氨水(0.008-0.012 wt%)为吸收剂选择性吸收SO2的过程研究。重点考察了氨水质量分数、进气SO2浓度、气液流量、气液比、温度,以及微通道结构尺寸等对SO2脱除率的影响。研究结果表明,在实验条件下,C02脱除率保持在5%以下；随着氨水质量分数的增大和SO2进气浓度的降低,SO2脱除率逐渐增大；增大气体流量,降低液体流量,S02脱除率降低；固定气液比,同时增大气液流量,SO2脱除率降低；随着温度、微孔孔径及套管环隙尺寸的增大,SO2脱除率降低。4.以高浓度氨水(0.5-5.5 wt%)为吸收剂,开展了同时吸收S02和CO2的过程研究。重点考察了氨水质量分数、进气CO2浓度、气液流量、气液比、温度,以及微通道结构尺寸等对CO2脱除率的影响规律。实验结果表明,在实验条件下,SO2脱除率保持在99.8%以上；增加氨水溶液浓度,CO2脱除率逐渐增大；增加气体流量,降低液体流量,CO2脱除率下降；固定气液比,同时增大气液流量,CO2脱除率先快速下降后缓慢上升；增大反应温度,CO2脱除率先增大后下降；随着微孔孔径和套管环隙尺寸的增大,CO2脱除率下降。