气液相界面积是气液传质强化研究中的关键参数,其大小由体系中气泡Sauter平均直径d32和气含率φG决定。由于气液反应器设计参数影响d32和φG的大小并决定气液相界面积的大小,因此,探讨它们之间的关系对于优化气液强化反应器的设计和操作具有十分重要的意义。本文分别对两类气液强化反应器（即新型喷射搅拌反应器和微界面强化反应器（MIR））进行了理论和实验研究,并对气液体系界面表征方法进行了探讨,主要研究内容和结论如下:1.通过对传统的下降管进行改造,探讨了新型喷射搅拌反应器中下降管结构对气泡直径的影响因素。并经过详细的过程分析,建立了反映下降管结构影响的数学模型。理论分析表明:（1）下降管越长、反应器初始液位越高、下降管与喷嘴横截面积比（k）越大,管内液柱也越长,越有利于避免不利的极限情况发生;（2）侧孔开孔数越多,即侧孔孔径越小,反应器内气泡则越小。实验初步证实了该结论的正确性。2.对于气泡图像处理,本文在MATLAB软件平台上自行编制了气泡识别程序,可快速且较准确地获取MIR体系大量图像中的气泡大小信息。分别从光源的选定、相机的标定、图像处理过程与模型验证四部分展开讨论。其中采用LED光源效果最佳;通过五个基本步骤进行相机标定:①图像、相机和标定模式预设;②图像标定;③结果评估;④对标定方法进行必要的改进,重新标定;⑤输出标定参数。通过自行编制的识别程序对气泡进行测量,再与预测模型进行对比。3.通过冷模实验探讨了MIR内操作条件对传质特征参数的影响。在所研究的工况范围内,主要有以下结论:（1）MIR不仅能产生微气泡,而且微气泡的粒径分布较集中。而经过固定床层后的气泡粒径明显变大;（2）固定床层前后的气含率均随表观气速和气液比的增大呈非线性增大趋势;（3）床层颗粒增大会使d32呈现先减小后增大的趋势,之后变化较缓,而气含率和气液相界面积则表现为先增大后减小的趋势。