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过度排放二氧化碳(CO2)是全球变暖的主要原因,氧化钙(CaO)价廉易得,是最易工业化应用的二氧化碳吸附剂。由于工厂尾气的温度较高,高温吸附分离可以提高热能利用率,因此本课题选用高温钙基吸附剂—CaO循环吸附分离的方法捕集尾气中的CO2。我国产纸量占世界总量的一半(年均超过50万吨),造纸工业碱回收过程中得到的造纸白泥是一种有毒的工业废弃物,每生产1吨纸浆就会得到0.5吨造纸白泥,因此亟需一种处理方法来减少造纸白泥给环境带来的负担。造纸白泥的主要成分为CaC03,本研究则结合白泥的自身性质制备钙基C02吸附剂,并将研究分为以下四个部分：将造纸白泥与铝土矿尾矿(或九水合硝酸铝)直接掺杂,通过转化率考察掺杂剂的含量、预煅烧温度和预煅烧时间对吸附剂循环性能的影响,得出最佳循环性能吸附剂的制备条件。由于造纸白泥中的杂质会影响循环吸附量和稳定性,因此,使用蔗糖法提纯改性造纸白泥。通过单因素法筛选出蔗糖溶液的最佳提取条件,并对最佳提取条件下得到的改性白泥进行掺杂,考察预煅烧温度、预煅烧时间和掺杂剂对改性白泥循环性能的影响,得出最佳循环性能吸附剂的制备条件。从上述实验中筛选出循环性能及经济效益兼优的改性吸附剂GLM-BTs-10-4-800,考察在不同碳酸化温度和CO2浓度下对循环性能的影响。由于工业生产的连续性,本研究考察了吸附剂的长周期循环。运用常见的动力学模型(机理模型、颗粒模型)对GLM-BTs一10-4-800动力学进行分段考察,并根据模拟结果确定吸附过程的反应机理。根据研究可知,LM-BTs-5-4-800循环15次后的碳酸化率为25.4%,较白泥原样高出了19.1%；LM-A1N-15-5-800循环15次后转化率为43.5%,较白泥原样高出了37.2%；GLM-BTs-10-4-800循环15次后的转化率为38.8%,较白泥原样高出了32.5%。通过对不同CO2浓度的考察可知,在热重分析仪中切换气氛会使转化率突增,加重吸附剂的烧结,而当CO2浓度较低时该现象减弱。GLM-BTs-1O-4-800表现出较好的稳定性与最低的失活率(30个循环仅降低了14.3%)。最后,根据碳酸化模拟结果可知,GLM-BTs-10-4-800的吸附动力学分为三个阶段进行：纯化学反应阶段、化学反应与扩散共同作用阶段和纯扩散阶段。