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对沼气进行提纯净化,可获得生物天然气,缓解天然气供需矛盾。在众多沼气提纯技术中,CO2化学吸收法因技术成熟、产品气CH4纯度高等优势而倍受关注。但化学吸收法存在CO2分离成本高的问题亟待解决,尤其是富CO2吸收剂溶液（简称富液）的再生能耗高,其可占总能耗的60%以上。在CO2化学吸收工艺的热再生部分,再生塔顶所排出的再生气（CO2和H2O（g）混合气）携带大量的饱和水蒸气,且温度较高,携带大量潜热,而该部分热量通常会被再生塔外的外部循环冷却水带走,造成热量浪费。因此,回收此部分热量,将会有助于再生能耗的降低。本论文以系统传热通量为主要指标,探讨了疏水的聚四氟乙烯（PTFE）膜换热器和亲水的聚醚醚酮（PEEK）膜换热器的余热回收性能,并对关键参数影响及膜排列组合模式进行了研究,结论如下:在疏水膜换热器和亲水膜换热器的研究中,采用冷富液作为再生气余热回收介质,以传热通量和传质通量为主要考察指标,探讨了乙醇胺（MEA）富液流量、富液进口温度、MEA溶液质量分数及再生气流量和H2O（g）摩尔分率等参数的影响,评价了孔径为100 nm、200 nm和450 nm的PTFE疏水膜换热器和孔径为5 nm、20nm和100 nm的PEEK亲水膜换热器对再生气余热的回收性能。结果表明,无论是PTFE膜,还是PEEK膜,增加富液流量和降低富液进口温度均将大幅增加系统的热质传递性能,而改变MEA溶液质量分数对系统的水热传递影响不大。但值得注意的是,富液分流比应不超过30%。增加再生气流量,有助于提高系统的传热传质通量。再生气中H2O（g）含量越高,余热回收中气相侧水蒸气冷凝速率越大,系统热质传递性能越好。另外,膜孔径越大,PTFE和PEEK膜的余热回收率越高。在试验的基础上,论文构建了孔径为100 nm的PTFE疏水膜换热器和PEEK亲水膜换热器的水热回收经验关联模型。发现模拟计算得到的水回收通量和总传热通量与试验所得的基本一致,其平均绝对百分比误差（MAPE）均在10%以内,表明模型具有良好的精度。在不同组合模式的平板膜余热回收性能研究试验中,对四种不同的膜串联组合模式进行了研究,即前置疏水膜换热器与后置亲水膜换热器串联（模式A）、疏水膜换热器与疏水膜换热器串联（模式B）、前置亲水膜换热器与后置疏水膜换热器（模式C）及亲水膜换热器和亲水膜换热器串联（模式D）,并深入研究了液相流量、温度、MEA质量分数以及再生气体流量和H2O摩尔分率等参数的影响。结果显示,增加气液两相流量均有助于提升系统传质传热性能,增加H2O（g）摩尔分率也会促进水热回收,但增加MEA质量分数和富液进口温度会导致系统热质传递性能下降。并且在所有参数下,模式A均表现出最佳的换热性能,如富液流量为0.72L/h时,模式A的传热通量为18.81 MJ/（m2·h）,而模式B、模式C和模式D分别为16.53MJ/（m2·h）、15.17 MJ/（m2·h）和15.01 MJ/（m2·h）。此外优化分流方式,采用气液均不分流、液相分流而气相不分流和气相分流而液相不分流三种分流方式。气液均不分流换热性能最好,最高达到42.01 MJ/（m2·h）,其水蒸气中潜热回收实现最大化。