我国的煤炭资源极为丰富，是世界上少有的几个以煤炭资源为主要能源的国家之一。随着科学技术的发展、民众生活水平的不断提高，如何高效、清洁地利用煤炭资源，合理控制煤污染物的排放已成为重要的研究课题。在低碳经济和低碳能源研究成为热点的今天，开展清洁煤技术研究具有十分重要的现实意义和广泛的应用前景。　　 在清洁煤技术中，煤气化技术是最有发展潜力的。煤气化过程中元素的挥发会引起煤气轮机等设备高温腐蚀，因此开展煤气化过程控制元素挥发行为的研究是非常有意义的。　　 近年来，越来越多的研究人员将煤燃烧过程中痕量元素污染控制的手段引入煤气化，并取得了一定进展。研究结果表明，固体吸附剂对控制煤气化过程中对痕量元素的排放具有一定的成效。因此，本论文的研究重点在于选择合适的固体吸附剂用于煤气化过程中痕量元素的污染控制研究。　　 众所周知，钙基材料被广泛应用于煤燃烧过程中硫的脱除，目前发展到将其应于煤利用过程中痕量元素的脱除研究，显示出比较理想的脱除效果和应用前景，但是用于煤气化过程中痕量元素的污染控制研究报道甚少；纳米材料作为一种新型的材料，具有许多优异的性能，目前已应用于水中痕量元素污染的控制显示出良好效果。本论文旨在结合钙基材料和纳米材料的优势，把它们应用到煤气化过程痕量元素的污染控制中，以实现煤气化过程对痕量元素污染的控制。　　 本文以我国湖北恩施地区高硒石煤为研究对象，运用模拟的固定床管式炉对煤气化过程中多种痕量元素的挥发行为和影响因素进行了系统的实验研究；同时将纳米氧化物添加于CaO中制备成复合吸附剂，探讨其对煤气化过程中痕量元素挥发行为的影响，初步分析复合吸附剂对痕量元素控制的作用机理，主要研究内容及主要成果如下：　　 1、采用模拟的固定床管式炉对煤气化过程中多种痕量元素的挥发行为进行了研究，结果表明：煤气化过程中Se、Co、Cr、Cu、Ni、Sr的挥发率均随着温度的升高而逐渐增加，而且在不同的温度区间内，气化温度对痕量元素的挥发具有阶段性的影响，400-500℃时Co挥发率变化最大、500-600℃时Ni的挥发最为显著、600-700℃时Se的挥发率从28.81％增加到73.90％、700-900℃时Cr的挥发率增加了13.07％、Cu和Sr的挥发率随温度较为稳定的增加；煤气化过程中Se、Co、Cr、Cu、Ni、Sr的挥发率随着停留时间的延长相应增加，气化时间达到3h后，Se、Co、Cr的挥发率基本不变，而Cu、Ni、Sr还有缓慢的增加。这六种痕量元素的挥发均不是简单的单元反应，其过程比较复杂。　　 2、采用固定床管式炉研究了单一钙基材料和纳米复合材料对煤气化过程中痕量元素的挥发抑制作用。创新性的将纳米材料有效的应用于煤气化过程中痕量元素的污染控制。实验结果表明：在煤气化过程中CaO的加入能很好的抑制煤气化过程中痕量元素的挥发，尤其是对Cu、Se的抑制效果最为明显，二者的挥发率分别降低了48.35％和39.40％，CaO的最佳添加量为0.3000g/克煤；纳米Fe3O4能增强与CaO的抑制效果，二者的最佳配比为1:3。　　 3、初步探讨了煤气化过程中复合吸附剂抑制Se挥发的机理。研究结果表明：煤气化过程中，CaO与煤样中的硒反应生成CaSeO4，从而抑制了煤气化过程中Se的挥发；纳米Fe3O4加入CaO后，能更好的抑制煤气化过程中Se的挥发，但是没参与化学反应。纳米四氧化三铁的加入，使得煤气化产物凝结在一起，减少了CaSeO4分解的几率，从而增加了对硒挥发的抑制。