對二氧化碳的減排，各種分離方法起到了重要作用，變壓吸附法(PSA)、膜法、溶劑吸收法、低溫分餾法都是目前研究的熱點。有很多學者對PSA法分離二氧化碳做了研究，如Vincent等用13X沸石吸附劑對煙道氣中的二氧化碳氣體進行了富集研究，考察了穿透曲線及氮氣產(chǎn)品的濃度和回收率；Zou Yong等考察了高溫下各種吸附劑的吸附特性；Jose等對二氧化碳與氮氣及He等氣體在硅膠上的吸附性能進行了研究，他們的研究多集中于對較高濃度的二氧化碳(體積分數(shù)≥20％)的分離。由于煙道氣(如電廠、爐窯廠等化石燃料工廠)是二氧化碳氣體的一個很大排放源(2003年全球由化石燃料燃燒釋放的二氧化碳高達250多億t，約占全球年二氧化碳排放總量的95％)，所以該領域也是目前二氧化碳減排的一個熱點，又由于其中二氧化碳分壓較低，所以對二氧化碳分離也是目前研究的難點。
本文中分析了硅膠對二氧化碳、氮氣組分平衡吸附特性，建立了PSA分離二氧化碳、氮氣的實驗裝置。以煙道氣為原料氣(二氧化碳體積分數(shù)約為 12％，氮氣等其他氣體體積分數(shù)約88％)，研究工藝參數(shù)對產(chǎn)品濃度和回收率的影響，旨在探索硅膠富集煙道氣低濃度的二氧化碳氣體的工藝流程參數(shù)，為采用PSA方法大規(guī)模分離富集或提純煙道氣技術提供依據(jù)。
1 硅膠平衡吸附二氧化碳、氮氣機理
硅膠的基本結構是由原硅酸的聚合體以鏈和網(wǎng)的形式構成，每個微粒通過相鄰兩微粒之間的羥基消去....
