生活垃圾热解气化是一种清洁高效的垃圾处理技术,能够从源头上减少二噁英等污染物的产生,提高资源回收效率。本文以生活垃圾作为研究对象,研究了不同含水率、不同尺寸生活垃圾成型颗粒的热解特性和热解焦的气化特性,考察了反应温度以及气氛对垃圾热解气化过程的影响。主要结论如下:研究了不同含水率不同尺寸生活垃圾成型颗粒热解过程中的形态变化及产物热解焦的性质。结果表明:水分含量和颗粒尺寸均显著影响热解过程中成型垃圾颗粒的形态变化;600℃热解时,不同含水率成型颗粒的轴向收缩率稳定在17%左右,径向膨胀率则随水分含量增加而减小;不同尺寸生活垃圾成型颗粒的轴向、径向变化幅度均随着成型颗粒尺寸的增加而减小。低含水率及较小尺寸生活垃圾成型颗粒热解焦的无序化程度更高,含有更多的C-O结构和更多的活性位点,有利于后续气化反应的进行。系统研究了热解温度和CO2气氛对热解挥发分及中高温热解焦表面结构的影响。结果表明,热解温度升高和CO2加入均促进了挥发分的析出,CO2的存在明显提高了热解气中CO和CH4的比例。载气中加入CO2后,热解焦油产率显著降低,焦油中苯酚及其衍生物、含氧化合物（醇、醛、酮、酸）的含量均有所增加。高温和CO2气氛热解得到的热解焦孔隙结构更复杂,表面更粗糙,比表面积更大。CO2对热解焦孔隙结构的促进作用在高温下更明显;400℃热解时,10%CO2与纯惰性气氛热解焦的比表面积大致相等;600℃热解时,10%CO2气氛热解焦的比表面积比纯惰性气氛多一倍;800℃热解时,纯惰性气氛中热解焦比表面积为43.40 m2/g,10%CO2中为106.46 m2/g,差异进一步扩大。分别考察了成型颗粒在水蒸气、CO2气氛下的气化反应特性,并基于缩核模型（SCM）建立了生活垃圾成型颗粒热解焦的气化反应动力学模型。结果表明:水蒸气分压为40%时,900℃和1100℃气化的反应时间相差39.8 min,CO2分压为50%时,900℃和1100℃气化的反应时间相差35.6 min。引入SCM缩核模型来描述生活垃圾成型颗粒热解焦的水蒸气和CO2气化动力学,均与实验结果较吻合。结果显示在40%蒸汽分压下,反应活化能为61.05 kJ/mol,指前因子为21.11,反应级数0.373;50%CO2气化剂分压下,反应活化能为92.75 kJ/mol,指前因子为276.69,反应级数为0.291。