对二氧化碳的减排，各种分离方法起到了重要作用，变压吸附法(PSA)、膜法、溶剂吸收法、低温分馏法都是目前研究的热点。有很多学者对PSA法分离二氧化碳做了研究，如Vincent等用13X沸石吸附剂对烟道气中的二氧化碳气体进行了富集研究，考察了穿透曲线及氮气产品的浓度和回收率；Zou Yong等考察了高温下各种吸附剂的吸附特性；Jose等对二氧化碳与氮气及He等气体在硅胶上的吸附性能进行了研究，他们的研究多集中于对较高浓度的二氧化碳(体积分数≥20％)的分离。由于烟道气(如电厂、炉窑厂等化石燃料工厂)是二氧化碳气体的一个很大排放源(2003年全球由化石燃料燃烧释放的二氧化碳高达250多亿t，约占全球年二氧化碳排放总量的95％)，所以该领域也是目前二氧化碳减排的一个热点，又由于其中二氧化碳分压较低，所以对二氧化碳分离也是目前研究的难点。
本文中分析了硅胶对二氧化碳、氮气组分平衡吸附特性，建立了PSA分离二氧化碳、氮气的实验装置。以烟道气为原料气(二氧化碳体积分数约为 12％，氮气等其他气体体积分数约88％)，研究工艺参数对产品浓度和回收率的影响，旨在探索硅胶富集烟道气低浓度的二氧化碳气体的工艺流程参数，为采用PSA方法大规模分离富集或提纯烟道气技术提供依据。
1 硅胶平衡吸附二氧化碳、氮气机理
硅胶的基本结构是由原硅酸的聚合体以链和网的形式构成，每个微粒通过相邻两微粒之间的羟基消去....
