碱金属吸收剂干法捕集CO₂是捕集技术中具有前景的技术之一,但是该种方法在多次循环后,吸收剂当中的主要活性物质,不断降低,影响了碱金属基吸收剂法在碳捕集技术中的工业化应用。本文以腐植酸钠为添加剂对K₂CO₃吸收剂进行复合,深入研究了HA-Na/KHCO₃吸收剂的制备方式、吸收反应特性和再生循环反应特性,通过建立吸收剂反应模型,探讨腐植酸钠改性K₂CO₃吸收剂的机理。本文研究了K₂CO₃吸收剂的两种制备方法,物理掺杂法和浸渍法的优劣,以及在吸收剂制备条件中,煅烧温度和煅烧时间这两个主要影响因素的影响,通过选取最佳的制备方法和制备过程中的最佳条件制备腐植酸钠改性吸收剂。利用自制反应器研究碳酸化吸收反应过程中碳酸化温度、碳酸化时间、碳酸化气氛中CO₂浓度、水蒸气浓度以及掺杂量等因素对腐植酸钠改性吸收剂的碳酸化性能的影响。通过吸收剂在最佳反应条件下进行循环再生碳酸化反应,研究其再生循环反应过程中再生反应终温、再生反应升温速率、水蒸气浓度和循环反应次数等因素对改性吸收剂再生性能的影响,并结合XRD、SEM、BET和粒径等测试分析,研究改性吸收剂的微观特性,探索改性吸收剂的改性机理。改性吸收剂的制备方法及碳酸化性能的研究。通过试验考查了物理掺杂法和浸渍法两种方法对改性吸收剂碳酸化性能的影响,结果表明,与物理掺杂法相比,通过浸渍法制备的腐植酸钠改性吸收剂的碳酸化性能较好。相较于物理掺杂法只是颗粒间的吸收混合,无法激发腐植酸钠的作用。而浸渍法制备改性K₂CO₃吸收剂,在一定程度上改变了K₂CO₃的结构,不但提高了吸收剂的碳酸化转化率,而且提升了吸收剂的循环反应性能。通过实验发现改性吸收剂在煅烧温度为200℃、煅烧时间为3h是煅烧反应时间较为理想的条件。腐植酸钠为添加剂改性K₂CO₃的吸收反应特性的研究。首先,通过试验考查了碳酸化反应过程最佳反应条件:吸收剂制备阶段（200℃、3h、100%N₂）循环碳酸化反应过程中不同因素的影响,结果表明,循环碳酸化反应的最佳反应条件为:碳酸化反应阶段（80℃,20min,15%CO₂,20%H₂O,65%N₂）,K₂CO₃负载腐植酸钠的最佳掺杂量为30%时。通过微观特性的研究发现,腐植酸钠的添加,改善了K₂CO₃晶体的表面结构,增大了K₂CO₃的比表面积、孔容和孔径,减小了K₂CO₃的颗粒粒径,提高K₂CO₃的碳酸化性能。腐植酸钠为添加剂改性K₂CO₃的吸收反应特性的研究。首先,通过试验考查了碳酸化反应过程最佳再生条件:再生反应阶段（30min、200℃、40%N₂、60%H₂O）,循环反应次数为10次。经过腐植酸钠改性后,吸收剂HA-3的比表面积可以达到33.111m²/g,说明经过腐植酸钠的添加,K₂CO₃的比表面积影响较大,增大了比表面积,经过10次循环反应,第10次循环反应后依然可以达到19.236 m²/g,第13次反应后吸收剂比表面积降低到了6.034 m²/g,第13次煅烧反应后,孔容和孔径有所减少,影响了K₂CO₃结构的稳定性,颗粒之间易发生交联融合的现象,降低了吸收剂的反应稳定性。HA-Na/KHCO₃吸收剂吸收机理研究。首先建立了颗粒模型,分析了HA-Na/KHCO₃颗粒吸收CO₂的机理,并根据K₂CO₃和CO₂的化学反应特性,确定了模型反应类型,建立了缩核模型,并描述了模型的微分方程。通过实验得出,吸收剂粒径以及碳酸化反应效率,将数据带入进行拟合,确定模型关键参数。最后,利用建立的颗粒模型,分析了不同K₂CO₃粒径和CO₂浓度下的HA-Na/KHCO₃颗粒模型进行模拟计算,结果对于Na/KHCO₃颗粒物模型来说与实际吸收效果基本一致,说明所建立的模型是合理的。