CO2的大量排放引起了诸多潜在的环境和生态问题，控制CO2排放是世界范围内能源和环境领域的重点研究课题，多种CO2捕集方法正被研究或验证。活性炭具有发达的孔结构和丰富的表面化学性质，有望成为一种从烟气中分离CO2的高效吸附剂，目前已有通过变压吸附法进行应用的报道。然而，由于原料和制备工艺的不同，活性炭种类繁多，物理和化学性质差异显著，但文献对活性炭性质与烟气CO2吸附分离能力间的关系认识不一致，众说纷纭。本文采用工业普遍使用的动态变压吸附法，力图深入认识活性炭吸附分离CO2的共性原理，并拓展CO2吸附理论，为活性炭用于烟气CO2捕集提供依据。　　描述CO2吸附的关键参数之一为CO2过剩吸附量。尽管动态变压吸附法在实验室研究中被广泛采用以获取该数据，但是由于该法测得的吸附量既包括吸附剂对CO2吸附（过剩吸附量），又包括系统死体积中存在的CO2量，因此，系统死体积的扣除对准确获取过剩CO2吸附量至关重要。然而，多数文献没有考虑或者没有合理扣除死体积。此外，结合CO2吸附量与吸附理论可以获得吸附参数，进而预测吸附趋势，指导活性炭的定向制备。Kelvin方程是描述操作条件与气体毛细冷凝（即孔填充）临界孔径之间关系的经典理论，然而经典Kelvin方程仅适用于临界孔径大于7.5nm的孔，难以关联更小孔内的临界孔径与操作条件的关系。　　鉴于以上分析，本文首先在变压吸附条件范围内(263.0-293.0K，CO2压力0.01-0.20MPa)详细研究了动态吸附法中各死体积（管路、阀门、AC堆积空隙）对过剩吸附量的影响程度，以获取准确计算CO2过剩吸附量的方法。在此基础上，研究了活性炭的物理和化学性质对吸附CO2的作用、烟气中N2和SO2对CO2吸附的影响，并运用本论文获取的过剩吸附量数据修正了Kelvin方程中的物性参数，得出以下主要结论:　　(1)与CO2过剩吸附量相比，存储在活性炭颗粒堆积空隙和孔道内的CO2量很小，计算过剩吸附量时可以忽略不计;而CO2在系统死体积内（管路、截止阀门和背压阀）的累积量很多，尤其对吸附系统较小的吸附装置，其在计算过剩吸附量不能忽略，需要扣除。　　(2)活性炭表面的含氧官能团不影响CO2吸附量。植物炭（椰子壳炭、枣核炭和杏核炭）的灰分以K和Ca为主，其中含K化合物有利于CO2的吸附;煤质炭中灰分以Ca、Si、Al和Fe化合物为主，均不吸附CO2。评判灰分对CO2吸附的影响时应以实际装填的碳量为基准。在273.0-293.0K、0.01-0.10MPa下，亚微孔容(孔径＜0.7nm)的大小决定CO2吸附量，亚微孔容与CO2的吸附量几乎呈线性关系;无论何种活性炭，其吸附CO2符合微孔填充理论，在263.0-293.0K、0.01-0.20MPa下，临界填充孔径为0.45-1.07nm。　　(3)吸附质在纳米微孔中的物性不同于常规条件下物性，（如吸附态物质的表面张力和密度），研究提出了修正Kelvin方程中表面张力和密度两个物性参数的思路，归结出了一个宏观修正系数。吸附压力为0.01-0.20MPa时，该系数随压力变化较小，温度为263.0-293.0K时，该系数与温度符合幂指数关系表达式为KCO2-AC=2.55×105e-4093.6/T。该修正将Kelvin方程的适用性扩展到孔径小于2nm的孔内。　　(4)变压吸附条件下，由于活性炭对N2的吸附力远小于对CO2的吸附，因此烟气中N2对CO2的吸附量影响很小。虽然烟气中SO2的含量远低于CO2，但由于活性炭对SO2的吸附力强于对CO2的吸附，SO2的存在显著降低CO2吸附量。