规整填料由于具有压降低、通量大、传质效率高等优点,在化工生产过程中被广泛应用,但也存在液体自分布性能差、停留时间短等缺点,因而新型高效规整填料的开发及应用一直是研究的热点。螺旋液桥降膜规整填料是本课题组开发出的一种液体自分布性能好、传质效率高的新型束流型规整填料。本文对螺旋液桥降膜规整填料的结构进行了优化改进,并对其流体力学和传质性能进行实验研究。本文以不同规格的螺旋液桥降膜规整填料为研究对象,自主搭建流体流动观测实验装置,通过采用配备微距镜头的高清相机和高清摄像仪,结合示踪粒子追踪方法,观测液体在填料螺线间隙的形成、变化和流动形式,并对填料的液相负荷、停留时间和持液量进行测定。通过对图像数据的分析,发现不同规格填料在不同液相负荷下均能形成稳定且连续的液桥,液桥在螺线间隙沿着螺旋线方向螺旋下降,随着液相负荷的增加液桥边界轮廓逐渐的由凹变平,并依次经历形成、充满、湍动和脱离四个阶段。然后,以乙醇-正丙醇及环己烷-正庚烷混合物为测试物系,对不同规格竖直型填料的分离效率进行测试,在液桥流动状态下填料拥有更高的分离效率。用水-空气-CO2系统对螺旋液桥降膜规整填料进行气液逆流吸收实验,测定填料的液相传质系数、传质单元高度和压降。本文优化了螺旋液桥降膜规整填料的结构,液桥更易形成也更加稳定。对单根填料的流体力学和传质性能进行测试,结果表明螺旋液桥降膜规整填料能有效地降低气相压降、提高气液负荷以及拥有较好的液体自分布性能。同时,系统考察了不同规格螺旋液桥降膜规整填料的流体力学和传质性能,确定了填料结构对其流体力学和传质性能的影响,为后续填料的设计、选型以及工业应用提供了理论指导。