CO2的大规模排放打破了地球气候和生态环境的平衡与稳定,导致全球变暖、极端天气等灾难性问题出现。传统CO2捕集工艺存在吸收速率慢、吸收容量低、再生能耗高、设备尺寸大且传质效率低等缺陷,因此CO2捕集技术的研究关键在于引入高效吸收设备和新型CO2吸收剂。折流反应器（RZB）作为一种新型超重力设备,在旋转填充床（RPB）的基础上增加了气液接触时间和持液量,进一步提高了液相传质效率,同时简化了设备结构且易于实现多级操作,进而强化了设备的稳定性和传质性能。这些优势说明RZB在强化CO2吸收上具备较大潜力。本文提出采用RZB进行CO2吸收,以强化CO2的捕集效果。研究了RZB内气液传质性能和机理,考察了多种新型CO2吸收剂在RZB内的CO2吸收效果。主要研究结果如下:（1）采用基于CO2-Na OH体系的化学吸收法研究RZB内气液有效界面面积（a）,考察不同实验条件对RZB内a的影响,同时对比上、下两级RZB的a。结果表明,a随着Na OH溶液浓度的上升而增加,当Na OH溶液浓度达到3 mol/L时,Ha计算值＞3,此时CO2吸收反应满足拟一级快速反应的前提条件,故选取3 mol/L Na OH溶液为测量RZB内a的实验体系。气体流量、RZB转子转速以及液体流量上升,a增加,且上级RZB的a大于下级RZB。建立了RZB中a的经验关联式模型,模型预测值与实验值有较好的吻合度,误差在15%内。（2）通过建立RZB中Na OH溶液吸收CO2的传质机理数学模型,定量描述RZB中的气液传质过程。不同实验条件下传质机理模型计算的总气相体积传质系数（KGa）与实验值吻合较好。KGa计算值与实验数据的偏差基本小于10%,表明该模型对RZB中CO2吸收过程的传质系数具有良好的预测性,可用于预测不同操作条件对RZB中KGa的影响。（3）分别以哌嗪（PZ）和1-甲基哌嗪（1-MPZ）作为促进剂强化二乙烯三胺（DETA）对CO2的吸收效果,研究了RZB中混合有机胺溶液吸收CO2过程的CO2吸收效果和传质行为,考察了不同实验条件对RZB内CO2吸收率、KGa和传质单元高度（HTU）的影响。实验结果表明:PZ和1-MPZ都是有效的CO2吸收促进剂,其中PZ表现出更好的促进CO2吸收性能。CO2吸收率随促进剂浓度、贫液流量和转子转速的增加而增加。相对于一级RZB,二级RZB显著提高了RZB的CO2吸收性能。在DETA+PZ体系中,RZB的CO2吸收性能与丝网填料RPB相比具备优势,同时RZB缩小了转子体积和吸收剂消耗。采用DETA+PZ体系的CO2吸收效率和KGa分别达到99.3%和7.43 kmol/k Pa m~3 h。（4）研究了RZB强化二乙胺基乙醇（DEEA）+DETA相变吸附剂吸收CO2的过程,考察了相变吸收剂组成对吸收剂相分离现象和CO2吸收性能的影响,探索了不同操作条件下KGa和CO2吸收率的变化规律。结果表明:DEEA+DETA相变吸收剂富液中97%以上的CO2集中在下层。与其他组分相比,4 mol/L DEEA+1 mol/L DETA和3.5 mol/L DEEA+1.5mol/L DETA溶液的下层富液体积更小。RZB中3.5 mol/L DEEA+1.5mol/L DETA溶液的KGa和CO2吸收率分别达到4.82 kmol/k Pa m~3 h和98.7%,与5 mol/L乙醇胺溶液相比优势明显。建立了人工神经网络模型对RZB内的KGa和CO2吸收率进行预测,误差基本小于10%,平均相对误差分别为3.40%和1.71%。RZB相较于湿壁塔具有更高的传质效率。基于CO2吸收实验和13C NMR检测,分析了DEEA+DETA溶液吸收CO2的相分离机理。（5）在RZB内利用水相（碳酸钾（K2CO3）+PZ）和有机相（环己烷或正庚烷）的混合吸收剂进行CO2吸收,考察RZB内不同实验条件对CO2吸收时CO2吸收率的影响。结果表明,增加水相中PZ浓度有助于提高CO2的吸收率。两种有机相均可以促进K2CO3+PZ吸收剂的CO2吸收率,其中环己烷的促进效果优于正庚烷。CO2吸收率随液体流量和转子转速的增加而增加,且K2CO3+PZ+环己烷溶液的CO2吸收率可达到93.2%。通过拟合实验数据,建立了RZB内气-液-液三相体系的CO2吸收率经验关联式,预测值与实验值之间有良好的吻合度,偏差基本在15%以内。