Talvez você possa explicar por que você quer isso. A menos que eu esteja enganado, a metáfora do 'espaço de trabalho' é especificamente para outro espaço virtual , não para outro espaço físico. Para a maioria das aplicações, é um benefício poder fazer com que seus aplicativos se relacionem uns com os outros.
Na minha experiência, o Gnome permite que qualquer aplicativo 'fullscreeen' seja expandido apenas para o tamanho do monitor atual, portanto, a necessidade de sessões separadas do X não é agora o que era antes. Mas talvez, se você disser algumas palavras sobre suas necessidades, alguém possa ter a idéia certa.
Se você realmente quer separação, pode ser necessário executar um servidor X separado em cada monitor (embora os meios sejam diferentes dos descritos no link do zachperson31). A idéia de executar dois servidores totalmente separados (e geralmente incapazes de se comunicar facilmente uns com os outros) serve a sua necessidade?
Por outro lado esta pergunta e resposta parece ter preenchido a conta (e a um preço de recompensa)