作为一种清洁、可再生燃料，生物质资源的开发利用不仅是对化石能源急剧消耗的一种补充，也是缓解化石能源利用引起的环境污染及温室效应的一种有效方式。生物质气化是热化学方法处理生物质资源的有效方式之一，具有CO2零排放、氮硫污染物排放低、反应活性高等优点，产品气可用来发电及合成化学品。随着IGCC、煤气化大型化及洁净煤技术的发展，加压气化技术成为气化技术的发展趋势。加压气化具有反应强度高、处理量大、设备体积小、污染物排放低等优点。因此，生物质加压气化也是未来生物质利用的重要方式。　　然而，生物质单独气化易受生物质原料固有缺陷限制，如水分含量高、储存运输困难、气化温度低导致焦油含量高、原料供应受季节性影响等。生物质与煤共气化在借鉴现有成熟煤气化技术的基础上，可以克服生物质单独气化的缺点及利用生物质的优点:高温气化减少焦油生成、共气化避免了生物质单一原料供应受季节等因素的影响导致的生产不稳定;减少CO2及氮硫污染物的排放、提高煤气化效率等。因此，生物质与煤共气化是利用生物质资源的有效方式之一。　　气化的主要过程包括:气化原料挥发分的析出及剩余半焦的气化。其中，半焦的气化是整个气化过程的控制步骤，因此研究半焦的气化反应特性对气化反应器的设计、操作及优化具有重要意义。本论文对生物质常压热解及半焦气化特性、热解压力对生物质半焦物化结构及气化反应性的影响、生物质半焦加压气化特性以及生物质半焦与煤焦共气化相互作用机理等方面展开研究，并得出以下结论:　　(1)采用三种等转化率方法:Friedman、KAS及FWO均可较好地求取生物质热解过程活化能，并利用Master-plots方法来确定生物质热解过程机理函数，取得了较好的效果。　　(2)生物质半焦气化反应速率随碳转化率的升高而增大，最大反应速率均出现在较高的转化率区间。生物质半焦初始气化反应速率及平均气化反应速率与半焦初始BET比表面积、孔容及孔径没有必然联系;均随半焦碳微晶结构规整程度的提高而减小，但非简单的线性关系;半焦平均气化反应速率与半焦中碱金属及碱土金属K+Na+Ca+Mg含量具有较强的线性关系，即随着半焦中K+Na+Ca+Mg含量的增加而增大，可作为判断生物质半焦气化反应性强弱的依据。　　(3)热解压力升高导致生物质半焦碳微晶结构规整程度的提高是引起生物半焦气化反应速率随热解压力升高而减小的主要原因。　　(4)生物质半焦气化反应速率随气化压力升高而增大。在常压及加压气氛下，气化剂分压的改变对生物质半焦气化反应速率的影响不同。0.1 MPa所得生物质半焦CO2分压指数为0.35～0.64，1.0 MPa所得CO2分压指数为0.62～0.87。生物质半焦常压及加压气化反应特性均可采用Langmuir-Hinshelwood模型进行描述。　　(5)在生物质半焦与煤焦共气化过程中，同时观察到了协同作用及抑制作用。共气化过程发生何种相互作用取决于生物质半焦与煤焦气化反应速率的差异程度以及共气化过程中形成无催化活性的碱金属及碱土金属矿物质的情况。共气化过程中，生物质半焦中碱金属及碱土金属的失活引起生物质半焦气化反应速率的显著降低是造成共气化产生抑制作用的主要原因。