作为过程强化的典型代表之一,超重力技术目前已经由实验室走向了工业化应用。超重力技术的核心装备是旋转填充床,而填料则是旋转填充床的重要组成部分,它是混合与传递发生的主要场所。选取合适的填料类型和优化其结构是进一步提高传质效率的重要措施之一。采用优化旋转填充床内部构件来提高设备能效也已成为当今的发展趋势。因此,对旋转填充床内新型填料的传质性能研究工作有着十分重要的意义。本论文利用化学一步浸泡法对泡沫镍填料进行了疏水改性和表征,并分别对改性前后泡沫镍填料旋转填充床的传质性能进行了研究。在实验的基础上,拟合了传质系数的经验关联式。最后,进行了泡沫镍填料中流体流动的可视化实验,进一步探究了传质强化原因。主要研究结果如下：(1)经过疏水改性后,泡沫镍填料的表面接触角增大约了25°,通过扫描电镜的图片可以看到在填料表面形成了球体,球体上布满着微纳米级的“花瓣状”三维结构,此微纳米结构对填料表面的疏水性能起到了重要作用。(2)改性前后泡沫镍填料旋转填充床的有效传质比表面积和液相体积传质系数随旋转填充床转速、液体流量和气体流量的增大而增大。相同条件下,改性后泡沫镍填料旋转填充床比改性前泡沫镍填料旋转填充床液相体积传质系数平均提高约28%。改性前后泡沫镍填料旋转填充床的气相体积传质系数随旋转填充床转速、液体流量和气体流量的增大而增大。相同条件下,改性后泡沫镍填料旋转填充床比改性前泡沫镍填料旋转填充床气相体积传质系数平均提高约7%。通过改性前后泡沫镍填料对液膜和气膜控制体系传质系数强化作用的比较可知,泡沫镍填料旋转填充床对于由液膜控制的传质过程表现出更加显著的强化效果。进一步对所获得的传质数据进行各传质系数的关联式拟合,发现各传质系数的理论值与实验值吻合性较好,偏差维持在±15%之间。(3)为进一步探究改性填料的传质强化原因,采用自行研制的可视化平台,研究改性前后填料对液体的切割分散作用。静态可视化研究结果表明,改性后泡沫镍填料对液滴具有更好的分散性。穿过改性后泡沫镍填料而分散的液滴直径比未改性的填料减小约20%；在动态可视化实验中,穿过改性后泡沫镍填料的液滴直径比未改性的平均减小约13%。动态可视化实验表明,液滴平均直径随填料厚度和旋转填充床的转速的增大而减小。但是,当液体流量增大时,液滴平均直径随之增大。