CO₂捕集和封存（carbon capture and sequestration,CCS）是减缓全球气候变化的重要手段,近年来受到国际社会的广泛关注。醇胺溶液吸收法是目前应用最多的CO₂捕集技术,但由于其再生能耗高,导致CO₂捕集成本占整个CCS过程的60%以上,在经济性方面难以承受。因此,开发新的低成本、低能耗的CO₂吸收技术是目前学术界研究的热点。相变吸收法由于在吸收过程中出现吸收剂-吸收产物的分层现象,可大大降低再生过程的能耗,被认为是理想的醇胺吸收替代方法。本文以N,N-二甲基丁胺（DMBA）和二乙氨基乙醇（DEEA）的混合液、二乙烯三胺（DETA）和二乙氨基乙醇（DEEA）的混合液作为新型相变吸收剂,开展CO₂吸收反应动力学研究。利用鼓泡装置制备了不同CO₂负载的相变吸收剂,测定了不同条件下相变吸收剂的物理化学参数,分析了液-液分相后上下层的CO₂负载变化规律;并利用湿壁塔反应装置研究了温度、CO₂负载和气体流速对吸收反应速率的影响。结合动力学模型,计算了气膜传质阻力、液膜传质阻力、总传质阻力和反应的增强因子等动力学参数。实验所筛选三种新型相变溶液体系:4M DMBA+2M DEEA混合溶液体系、2M DMBA+4M DEEA混合溶液体系和1M DETA+4M DEEA混合溶液体系在吸收足量CO₂后均会出现明显的液-液分层现象。吸收的CO₂主要集中在溶液的下层,且随着CO₂吸收量的增加,下层溶液的体积和CO₂负载均逐渐增大,而上层溶液的体积逐渐减小,且上层溶液CO₂负载很小。分别以4M DMBA+2M DEEA、2M DMBA+4M DEEA和1M DETA+4M DEEA相变溶剂为吸收剂,在湿壁塔中考察不同反应条件对吸收反应速率的影响。结果表明,温度、CO₂负载和气体流速均对吸收反应速率有一定影响。整体来说,在实验条件下,CO₂吸收速率随温度和气体流速的升高而增大,随CO₂负载的增大而减小,但针对不同相变溶剂其表现又有所差别。对比研究了三种不同相变吸收剂体系的吸收反应特性,结果表明,4M DMBA+2M DEEA具有更高的吸收容量和反应稳定性。结合动力学计算模型,推断出本实验所用相变溶剂吸收CO₂的传质阻力主要集中在液膜一侧,其吸收CO₂过程主要受液膜扩散过程影响。化学反应对CO₂吸收过程的加速作用实质表现在由于反应存在改变了液膜内反应物的浓度梯度。研究结果为开发新型CO₂相变吸收技术提供了理论参考。