全球现代工业发展快速,能源对人们的重要性不言而喻。当今天然气、煤、石油等能源仍然是普遍使用的主要能源,是人们不可或缺的能源基础。然而,化石能源具有再生周期长,造成环境污染的弊端。因此,寻找无污染及可再生的能源至关重要。开发利用新能源是研究人员提出的新课题,生物质能源具有来源广泛、环境友好、可再生等特点。生物质能是植物通过光合作用产生,能量转化是将太阳能转化为化学能,生物质能包括很多类别。生物质能源环境污染问题小,植物可以吸收生物质能产生的二氧化碳,属于环境友好型能源。生物质热解气化是将生物质能转化为富氢燃气的一种有效方式。就现有研究而言,对于催化剂的选择应用有一定的局限性,对于催化剂的研究以及产物之间的相关性研究还不够完整。热重分析被广泛用于研究物质热解过程,也是动力学特性研究的重要手段。碱土金属（Ca）对生物质气化反应具有重要影响。CaO作为催化剂会降低热解反应所需活化能,有助于焦油裂解为气体,增加气体产量,降低焦油类物质产量。过渡金属Fe基催化剂具有价格低廉、环境友好的优点,并且其具有优良的生物质催化活性。此外,白云石强度低、再生性能差,对白云石进行改性。本研究钙基催化剂对生物质热解和气化的催化性能。采用生物质水蒸气气化实验系统,以废弃松木屑为原料,木屑经成型进行气化实验,并使用改性白云石进行催化气化实验,分析其催化性能及再生性能。本论文以钙基催化剂进行生物质热解及气化实验,研究钙基催化剂对生物质热解的影响,分析铁对钙基催化剂的促进作用。研究钙基催化剂对生物质水蒸气气化的影响,对催化剂的积碳量进行分析,分析催化剂的再生性能。一、随着松木粒径越小,松木屑的重量损失越大。随着CaO的添加量从20%增加到40%,松木屑的失重率由64.3%减少到50.5%。催化剂含15%的Fe时催化裂解生物质效果较好。运用Coats-Redfern法分析松木屑热解的动力学参数,随着CaO添加量的增加,表观活化能和指前因子相应减小;相同条件下,随着Fe-CaO催化剂中铁含量的增大,表观活化能和指前因子先减小后增大。二、CaO-Ben为气化实验的催化剂,产气中H₂浓度在600℃升高至700℃时,由47.56%快速上升至50.18%,达到最高值。但随着温度的继续升高,H₂的浓度降低至800℃的49.83%,温度升高到1 000℃,H₂百分比保持基本不变。Fe-CaO-Ben为气化实验催化剂,从600℃升高到700℃吋,H₂浓度由48.25%升高到50.30%,降低到800℃的48.63%,原因为催化剂中铁氧化物催化裂解焦油时会消耗氢气。随着温度升高气化反应加强,在900℃时,此值增加到53.59%,升高到1 000℃基本保持不变。三、利用Fe-Dol-Ben作为复合催化剂,900℃时气化气中H₂的体积分数达到最大值,在1 000℃时由于催化剂的烧结,H₂的体积分数减小。积碳量随气化温度升高逐渐减小。较高的气化温度有利于去除催化剂表面的积碳,综合考虑气化效果及催化剂的积炭量,确定气化温度900℃较好,且Fe-Dol-Ben复合催化剂具有较长的使用寿命及较好的可再生性能。本课题研究意义在于论文利用钙基催化剂对松木进行试验,研究生物质热解及气化的机理,为生物质气化技术提供参考。