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采用疏水性中空纤维膜组件和去离子水分离混合气中CO2，研究了气液流速、混合气CO2浓度和操作温度以及膜形态等因素对总传质系数的影响。通过传质阻力层方程和质量微分方程的关联，建立了新型数学模型，模拟了各种条件下的传质过程。结果表明，流体力学状态的改变能够加强传质，但加强程度有限；提高气相CO2浓度能够提高总传质系数；具有高孔隙率的膜组件拥有高传质系数；提高操作温度能够促进扩散，提高传质系数，在较高温度下，存在膜孔湿润的现象。模型能够较好地模拟膜接触器—物理吸收过程，模型值能够较准确地反映疏水性中空纤维模组件