微流控技术由于其极高的相界面面积与极短的传质扩散距离已成为强化气液传质的有效手段,具有广阔的应用前景。本文针对含突扩结构的新型微通道在物理吸收与化学吸收过程中的气液流动过程及传质强化特性进行研究。采用数值模拟的方法考察了突扩结构内气液两相流的流动特性。利用可视化方法实验研究了突扩单元数量、连续相浓度、操作条件等对流动与传质的影响。结合能量耗散评估突扩微通道的有效传质效率,探索突扩微通道的最优构型并建立传质预测模型。以CO2/[Bmim][BF4]为实验物系,研究了物理吸收下的气液传质强化效果。伴随着气液比的增大,突扩微通道的体积传质系数与增强因子均随之显著增大。而随着连续相浓度的提升,增强因子下降。此外,传质增强效果随着微通道内突扩单元数量的增加而增加,n=16的微通道传质增强因子可达到2.0,显示出优良的传质特性。采用CO2/[AMP]为实验物系,研究在化学吸收的条件下,突扩微通道的传质强化效果。结果表明,化学吸收下的增强因子普遍大于1,但最大值仅为1.33。同物理吸收相比,提升效果相对较小。将增强因子与能耗比的比值定义为有效传质效率φ,相比于直通道,在0＜QG/QL≤9的范围内,所有构型突扩微通道的压力降涨幅均在0.6 k Pa之内,且有效传质效率最高可达到2.4,突扩结构改善相间传质的效果远超于因压力损失造成的能耗增加。研究了突扩结构几何参数变化对传质的影响,发现长度比与宽度比的提升均有利于液膜传质与液弹传质的增强。分析φ值发现,宽度比的增大在突扩微通道传质强化过程占据主导地位。将舍伍德数、施密特数、雷诺数、无量纲结构参数与传质系数相关联,针对突扩通道的传质系数提出了新的预测模型,预测值与实验值吻合良好。