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化学吸收法脱除CO2实质是利用碱性吸收剂与烟气中的CO2接触并发生化学反应,形成不稳定的盐类,而盐类在一定的条件下会逆向分解释放出CO2而再生,从而达到将CO2从烟气中分离脱除的目的。目前具有反应能耗低、循环利用效率高、对设备无腐蚀、无二次污染等优点的干法吸收技术已成为研究热点。本文着重研究了底泥负载K+基二氧化碳干式吸收剂及其模拟待再生剂的制备,并研究模拟待再生剂的再生反应特性及其动力学特性。本文通过对比分析,选用苏州河河道底泥作为制备二氧化碳干式吸收剂的载体,并对河道底泥进行热重分析。实验表明,未经处理的河道底泥热分解主要有三个不同阶段,分别为脱水干燥阶段、有机物碳化热解阶段和煅烧分解阶段。通过SEM分析与氮吸附实验分析,从表面形貌、孔结构与比表面、孔容、孔径方面对比单斜晶系K2CO3与KHCO3热分解生成的六方晶系K2C03,最终选用KHCO3与六方晶系K2CO3分别作为制备模拟待再生剂与干式吸收剂的活性组分。本文粘结剂选用Na2SiO4,添加剂选用广西白泥。对底泥做一定处理后,按照适当比例加入粘结剂与添加剂,并与活性组分充分混合,经颗粒成型制备得到CO2干式吸收剂模拟待再生剂。待再生剂受热分解后便得到CO2干式吸收剂。采用扫描电子显微镜(SEM)与比表面积测定仪对吸收剂进行了表征,分析其表面形貌、微观结构及比表面积等。本研究对化学纯KHCO3在标准条件下与不同分解终温条件下进行了热重分解实验,结果表明,KHCO3热分解一步即可完成,分解反应主要发生在100℃～200℃之间；最佳再生反应终温为200℃左右。对河道底泥负载的K+基吸收剂模拟待再生剂在不同活性组分负载量、不同升温速率及活性组分中添加不同比例K2CO3的条件下进行热重实验,分析其再生反应特性与动力学特性,结果表明,在活性组分负载量为40%-50%时模拟待再生剂的最大转化率达到96.67%,随着KHCO3负载量的增加,反应有向高温方向移动的趋势。升温速率的变化对待再生剂的再生反应影响不大,当升温速率达到5℃/min以上时,其最大转化率均超过90%。在KHCO3和K2CO3共存的状态下,再生过程出现两个失重峰,分别位于60～130℃和130～220℃两个温度区间。由于K2CO3易吸水转化为K2CO3·1.5H2O,因此,再生反应过程中,60～130℃温度区间内为受热脱除结晶水的反应,130～220℃为KHCO3再生反应阶段,再生反应热失重曲线向高温方向移动,最大转化率明显降低,反应难度增大。底泥负载K+基吸收剂模拟待再生剂再生反应的表观活化能为90～110kJ/mol。KHCO3负载量为40%时,待再生剂再生反应所需活化能最低；表观活化能随着升温速率的升高而增大；活性组分中添加K2CO3后,反应表观活化能略有提高。