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气液两相反应是化工和生物过程中的重要反应类型。气液的传质过程借助气泡表面进行，气泡的粒径大小及其分布对气液传质过程有着极为重要的影响。传质系数是表征反应器传质性能好坏的一个重要参数，研究气液分散过程中气泡的粒径分布及气相传递效果，对提高气相反应物的利用率和增产节能都有着重要的意义。本文采用具有微纳多孔结构的陶瓷膜作为气体分散的媒介，控制气相反应原料的输入方式及输入浓度，强化气相分散相的形成，提高物料传质速率，实现物质传递与反应过程的协同与调控。 首先，基于多孔陶瓷膜内膜和外膜构建气泡发生器，采用显微照相法观察气泡的状态。结果表明用内膜作为气体分布器，产生的微气泡在水槽内密度大，粒径分布均匀，在液相中的停留时间长。膜孔径大小、气体通入流速和膜管内侧液相流速对微气泡粒径分布有重要的影响。孔径为0.2μm、0.5μm、1.0μ m和2.8μm的多孔陶瓷膜分布氧气，获得的气泡粒径主要集中在10～80μm，平均粒径在23～48μm。孔径为1.0μm的多孔陶瓷膜曝气获得气泡的粒径分布最窄且平均粒径最小。气体流量越大、膜内侧剪切流流速越快有利于获得平均粒径小且分布窄的气泡。 其次，采用多孔陶瓷膜作为气体分布器强化氧气和水的气液两相传质过程，检测氧气在水中溶解氧浓度并计算获得液相体积传质系数。常温下微气泡发生装置稳定状态时的溶氧值为正常状态下水中饱和溶解氧值的4倍左右，极大的提高了氧气在水中的溶氧量。氧气通入流速和膜管内侧液相流速的增加有利于氧气在水中的溶解，并提高氧气的液相体积传质系数，采用孔径1.0μm的陶瓷膜分布氧气获得的体积传质系数最高。相比传统的多孔及微孔曝气装置，多孔陶瓷膜的KLα值是其10到20倍，大大提高了气液相间的传质。 最后，以NaOH水溶液吸收CO2的过程为对象研究多孔陶瓷膜强化气液传质的效果。考察气体通入流量、液相流速以及进料方式和膜孔径不同对NaOH溶液pH值随时间的变化、容积传质系数以及CO2气体利用率的影响。结果表明:随着CO2气体流量的增加，反应速率加快，CO2气体在NaOH水溶液中容积传质系数增大而CO2气体利用率反而降低。膜管内侧液相流速的增加有助于反应速率的提高，CO2气体在NaOH水溶液中容积传质系数增大的同时CO2气体利用率也有效提高。多孔膜通入CO2的反应速率比PU单管通入明显加快，1.0μm的多孔膜获得的气泡微细化效果和反应性能最好。