以太西无烟煤为原料,通过混合、成型、炭化和活化过程制备微孔活性炭,可用于分离、浓缩CO₂和CH₄。用吸附量、碘值、孔隙参数、孔径分布、表面官能团、分离系数等对活性炭表征,分析工艺条件对活性炭性质和吸附性能的影响。通过正交和单因素试验考察活性炭吸附CO₂的性能。正交试验表明:添加剂比例、活化时间对CO₂吸附量影响非常显著,活化温度、添加剂比例与炭化温度的交互作用对CO₂吸附量影响显著,炭化温度、炭化升温速率对CO₂吸附量影响非常小,添加剂比例和活化温度、活化温度和炭化温度之间无交互作用。最佳制备条件为:添加剂比例3%,活化温度920℃,活化时间3h,炭化温度选择600℃,炭化升温速率选择11℃·min^-1,制得活性炭在298K、0.1MPa下吸附量达到59.30m L·g^-1。CO₂吸附量与碘值、比表面积、孔容等相关性不大,孔径分布是影响吸附性能的重要因素,其中小于0.93nm的孔隙对CO₂吸附起关键作用。单因素试验表明,添加剂可促进活性炭微孔发育进而提高吸附量并有效缩短活化时间,合适的添加剂比例为3%;活化温度过高不利于微孔发育,适宜的活化温度在900-920℃;CO₂活化活性炭孔径分布更窄,小于0.79nm、0.93nm孔隙的孔容比H2O蒸气活化活性炭分别多出17.35%、12.28%,吸附量更高,混合介质活化活性炭的性质介于两者之间;活化介质流量及炭化温度对活性炭孔径及吸附量影响较小,可分别选择每40g炭化料330m L·min^-1和600℃。活化温度为920℃、烧失率40%的活性炭比表面积达到1071m2·g^-1、总孔容达0.4470m L·g^-1,微孔率89%,CO₂吸附量达到59.44m L·g^-1。炭化过程表面官能团大量减少,活化过程及不同活化介质对活性炭表面官能团情况影响较小,影响活性炭吸附性能的关键因素不是表面官能团而是孔径分布。考察制得活性炭吸附CH₄的性能。正交试验表明:活化时间、添加剂比例、活化温度、添加剂比例与炭化温度的交互作用,添加剂比例与活化温度的交互作用对CH₄吸附量影响非常显著,炭化温度和炭化升温速率对CH₄吸附量影响较小,炭化温度与活化温度之间无交互作用;最佳制备条件与CO₂吸附活性炭条件一致,制得活性炭在298K、0.1MPa下吸附量达到24.54m L·g^-1;活性炭的CH₄吸附量与碘值、比表面积、孔容等线性相关性不高,孔径分布是影响吸附性能的关键因素且小于0.79nm的孔隙对CH₄吸附起关键作用。通过Langmuir方程拟合吸附等温线得活性炭在298K的分离系数,CO₂制备活性炭CO₂/CH₄、CO₂/N₂、CH₄/N₂分离系数分别在4、20、4.8以上。