煤炭在我国的储量十分丰富,且未来很长一段时间内作为主导能源的地位不会改变,因此煤炭清洁化利用显得尤为重要。现有煤气化技术中,能源消耗量巨大是普遍存在的问题。与此相反,我国的电力系统中却存在大量电力浪费现象。传统的调峰技术发展陷入瓶颈,我们希望换一个角度思考电力浪费问题,从用户端入手,寻找一种有大量电能需求同时能在谷期运行的技术,作为多余谷期电的新去向。因此,我们希望将电催化引入煤气化技术,旨在降低煤气化所需能耗以及为谷期电提供新流向。本文内容主要分为可行性实验、热解实验以及气化实验三个部分。其中可行性实验和气化实验采用自行搭建的气化平台,热解实验采用坩埚炉作为加热炉。可行性实验采用阜新煤作为考察煤种,考察参数包括碳转化率,各产气组分反应速率以及产物组成等,旨在初步观察电催化对煤气化是否具有催化作用。热解实验采用阜新煤作为实验对象,分别研究电催化对热解产气、煤焦以及焦油的影响。用气相色谱仪分析产气组分,用液相色谱仪分析焦油成分,用综合热分析仪考察煤焦热解特性,用扫描电镜观察煤焦表面形貌。气化实验采用与热解实验相似的实验步骤,主要考察碳转化率,各产气生产速率,产气组分,气化反应时间以及产气热值等,主要获得以下结果。可行性实验结果表明,电催化能够有效提高煤气化碳转化率,将碳转化率从69.93%提高至99.17%,各组分的反应速率整体上都有提升。原因有以下两点:一、热源分布方式改变,导致温度场发生改变。二、电阻丝发射的热电子参与气化反应,使得大分子碎片加速解离,而解离后的小分子碎片更容易生成气化产物。此外,电催化能够将气化反应时间提前,对产气组分影响不大,但是存在促进甲烷和氢气生成的潜力,是具有后续研究价值的一项技术。热解实验结果表明,电催化改变了煤焦的表面形貌。随着电催化功率的不断增大,煤焦颗粒中气孔逐渐增多,大量气孔相连甚至会出现断层现象,这种多孔状态有效促进了传热传质过程,体现在热重实验中的现象是:煤焦失重率随着电催化功率的增加而不断增大。对于焦油而言,电催化能够有效增加芳香族化合物含量,其中苯和萘的提升最为明显。此外,电催化能够降低4,7-二甲基苯并呋喃的含量,从而降低了焦油的氧化性和粘稠性。对产气而言,电催化对三种主要产气的生成都有促进作用,能够极大提升热解气热值。气化实验结果表明,对不同煤种而言,电催化给CO反应速率带来的影响不同。对阜新煤而言,CO最高反应速率随着电催化功率的提高而不断加快,产量增加。800℃和900℃组别中,电催化功率达到300W时,CO反应速率就已经达到很高水平,继续提高功率,催化效果已不明显。晋城煤的效果和阜新煤相似,但800℃和900℃的差别更小,最佳电催化功率为400W,当温度提高至1000℃时最佳电催化功率为300W。大同煤的效果和阜新煤恰好相反,CO最大反应速率随着电催化功率升高而减小,当功率较低时催化效果就已经达到最佳,继续增大功率反而因烧结阻碍反应。此外,气化剂对电催化的效果影响很大,水蒸气的存在能够促进电催化的效果,以后的研究方向可以是电催化在不同气化剂下的催化效果。