膜吸收-膜解吸法捕集分离CO2克服了传统塔器吸收-解吸过程中液泛、雾沫夹带等操作限制,提供了更大的传质比表面积且能量消耗低,具有很好的实际应用前景。实际工业过程中,CO2的捕集分离总是以吸收-解吸循环耦合的形式出现,但目前膜吸收领域的研究仍集中于单一吸收或单一解吸过程,对膜吸收-膜解吸耦合操作条件下各因素的影响情况探索较少。因而,本文系统考察了膜吸收-膜解吸耦合操作条件下,吸收/解吸温度、液相流速、吸收剂浓度等因素和中空纤维膜器结构参数、串并联操作方式等条件对传质性能、热能耗的影响情况及作用机制。实验结果表明：提高解吸温度、降低吸收温度、减小液相流速、增大吸收剂浓度、选取适中的装填因子均可以提高传质效率；较高的吸收温度、较低的解吸温度、较低的液相流速、较高的吸收剂浓度和适中的装填因子均有利于热能耗的降低。此外,多根膜接触器的串联操作可以增加吸收剂的停留时间,提高传质效率；并联操作可以在保证传质效率不降低的前提下,成倍增加单位时间内的吸收剂处理量。本文选择装填因子0.18的聚丙烯中空纤维膜接触器,以5.0mol·L-1的MDEA溶液为吸收剂,在液相流速0.035cm/s、解吸段管程压力80kPa、吸收温度40℃、解吸温度90℃条件下,采用多级串联方式作为较优实验条件。得到：有效负载率66.31%,传质通量19.98X10-4mol·m-2·s-1,总传质系数10.97×104m·s-1。升温显热49.92kJ/molCO2,蒸发潜热3.32kJ/molCO2。实验结果表明：在高传质效率下,膜吸收-膜解吸耦合操作过程热能耗远远低于常规吸收-解吸过程。