微通道反应器是一种重要的新兴化工过程强化方式，与传统反应器相比，其内部特征尺寸较小，使热质传递性能增加、系统体积减小，且气-液/液-液等多相过程与传统模式有较大不同，可表现出其独特性。依据操作模式，微通道反应器可视为一类微管式反应器，可通过数增模式实现产能增加，与传统尺度放大相比，放大难度降低。因此，本文以醇胺水溶液吸收CO2为模型体系，开展了微反应器内气-液化学吸收过程的动态传质特性研究，及微通道反应器的并行放大规律。
　　首先，以CO2-MEA水溶液作为工作体系，研究了伴有快速化学反应条件下Taylor气泡沿蛇形微通道流体流动方向的动态变化，并与CO2-H2O纯物理吸收体系的传质情况进行了对比。结果表明，在伴有化学反应的条件下，Taylor气泡长度、速度的变化更为剧烈，液侧体积传质系数增加明显。根据实验结果，提出了改进型的传质理论模型，通过数据拟合，获得了具有良好预测性能的经验关联式，并对两种计算结果得到的增强因子进行了评价。通过对比CO2-MEA和CO2-DEA两种工作体系，发现气泡长度及速度、液侧体积传质系数的变化规律基本一致，CO2-MEA体系下的化学反应对传质的增强效果更为明显。
　　其次，针对CO2-MDEA/MEA和CO2-MDEA/DEA混合胺水溶液体系，考察了气、液相流量和混合胺水溶液组成对CO2吸收的过程影响规律，与CO2-单一醇胺水溶液体系相比，液侧体积传质系数提高了1~2个数量级，验证了微通道反应器内CO2吸收过程中有机胺的相互促进作用。
　　最后，针对微通道反应器的放大问题，以N2-甘油-水溶液（含SDS）为实验体系，采用高速摄像系统和动态分析手段研究了对称分支并行双通道内的气-液两相行为及Taylor气泡的生成和流动规律。引入变异系数CV值以表征气泡均匀性，分析了对称分支并行双通道内气泡生成不同时性产生的原因，结果表明，较大液相流量、较小气相流量及较低液相粘度条件下，气泡尺寸均匀性较好。