微化工技术是当今化工发展的重要方向之一。微反应器是微化工技术的核心,具有优异的传质、传热性能,因此,微反应器在化工、能源领域具有广阔的应用前景。然而,微反应器内气-液两相质量传递过程的研究却较为缺乏。本文采用在线测量技术和单元传质模型的组合方法,分别以CO₂-水、CO₂-MEA水溶液、混合气-MEA水溶液等为实验体系,考察了Taylor流下气、液两相流体流量、微通道几何结构和吸收液浓度等对气泡长度、速度及传质特性的影响。对于纯物理吸收的CO₂-水体系,研究了Taylor气泡沿流体流动方向的动态变化,依据气泡截面形状和单元传质模型,对液膜厚度、气含率、气泡体积、比表面积、液侧体积传质系数等参数进行计算。结果发现,Taylor气泡长度沿流体流动方向先减小后趋于稳定,并通过液膜泄漏流和液弹内循环对实验结果进行了理论分析。最后,提出了液侧体积传质系数的半经验关联式,与实验值吻合较好,其偏差在±10%以内,表明关联式的预测性较好。对于伴随有快速化学反应的CO₂-MEA水溶液体系,研究了Taylor气泡沿流体流动方向的动态变化,与纯物理吸收的CO₂-水体系相比,发现伴有化学反应的Taylor气泡长度、速度的变化更显著。基于43200个数据点,对液侧体积传质系数进行了拟合,提出了具有良好预测性的经验关联式,其偏差在±10%以内。最后,分别与理论模型和关联式拟合两种方式得到的增强因子对比,发现其偏差分别在±20%和±15%以内,且增强因子越小偏差越大。对于伴随有快速化学反应的混合气-MEA水溶液体系,研究了Taylor气泡沿流体流动方向的动态变化,与CO₂-MEA体系相比,发现纯CO₂体系的Taylor气泡长度、速度的变化更显著。最后考察了Taylor流下气、液两相流体流量和吸收液浓度等对CO₂脱除率的影响。结果发现,CO₂脱除率随液体流量、吸收液浓度的增加而升高,随气体流量的增加反而降低。