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煤层气作为一种清洁能源受到世界各国人民的青睐,广泛应用到工业、发电、汽车和民用燃料等领域。我国煤层气储量十分丰富,但因其渗透率低下,开采比较困难,大部分都严重浪费。针对这一问题学者们提出了注气驱替煤层气技术。特别是采用注入二氧化碳驱替(CO2-ECBM),该技术不仅能提高煤层气的采收率,而且将大量的二氧化碳气体封存于煤层,减少了空气中二氧化碳的排放量,保护了环境,减缓了温室效应。CO2-ECBM技术的关键问题之一是二氧化碳的来源。目前排放二氧化碳最多的是燃煤电厂,为了将燃煤电厂排放的二氧化碳富集起来,因此开发具有高效吸附性能的吸附剂是目前研究的重点。对此,本论文在前人研究的基础上,进一步研究了固体吸附剂-制备了大孔吸附树脂基球状活性炭,并测试了其对二氧化碳的吸附性能。通过空气预氧化处理、炭化、水蒸气活化制备了不同比表面积的球状活性炭,筛选效果优异的活性炭进行表面改性处理,利用热重、电镜、元素分析、孔结构分析和XPS等手段对制备的球状活性炭进行表征,最后测试了吸附CO2的性能,得到结论如下:(1)以聚苯乙烯基大孔吸附树脂为原料制备高吸附性能的球状活性炭,采用空气预氧化增加树脂交联固化,提高收率。设计正交试验,氧化速率是影响活性炭性能的关键因素。(2)制备球状活性炭采用炭化和水蒸气活化,活化温度和活化时间对最终得到的活性炭的结构性能有影响。活化温度越高时间越长其CCl4吸附最越高,但收率逐渐降低,最高CCla吸附值为2700mg/g,收率只有21.3%,CCl4吸附值与CO2的吸附量不足一一对应的关系,810。C活化2h制备的球状活性炭比表面积为1274.95m2/g,吸附CO2量最大,为2.83mmol/g,具有较好的再生性能。(3)经过氨水活化的球状活性炭具有较高的比表面积和孔径分布,含氮量丰富。测得30℃下吸附二氧化碳的量为3.3mmol/g,水分的存在会阻碍对CO2的吸附。在相同温度下,表面胺基化的球状活性炭比水蒸气活化的球状活性炭吸附CO2的能力强。(4)水蒸气活化和氨水活化得到的球状活性炭在高压下对CO2的吸附量均较高,25。C下吸附量分别为12.28mmol/g和14.55mmol/g。随着温度的升高吸附量下降,活性炭经过引入含氮官能团,化学吸附得到增强,CO2吸附性能增加,但并未明显影响到样品的脱附,在相对温和的条件下,经过四次循环之后的样品具有较好的再生性能。