生物质热解过程可以生产多种高价值产物,特别是基于生物质的热解炭制备是活性炭制备的重要途径。热解属于吸热过程,热解需热量的来源以及热量的传递对热解工艺设计和热解设备的研发有着重要影响。从传热的角度来看,热解供热的方式可以分为:辐射换热、对流换热以及热传导换热。其中,气体热载体加热方法具有热源灵活、加热效率高固相物质不消耗等优点,研究该过程的传热规律有着重要意义。为了对热解过程有更深入的了解,实验首先使用管式炉制备得到了不同因素作用下的生物质炭并利用工业元素分析仪、比表面积分析仪、扫描电镜、XPS、红外光谱分析仪等多种仪器对其进行了分析。结果表明:生物质炭的特性因原料种类的不同而有着明显差异;温度越高,生物质炭的热解程度越深,表面官能团含量逐渐减少,生物质炭会逐渐芳香化并出现“熔融”现象;在相同热解条件下,生物质的粒径越大,热解程度越低;升温速率的提高会增大挥发分的热解析出速率增大,造成生物质炭孔结构分布有所差异。相对其它影响因素,温升速率对生物质炭的热解特性影响较小。然后应用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和自行搭建的大颗粒生物质热解实验台,考察了糠醛渣的本征热解特性,并测试了大颗粒糠醛渣在不同热解温度、粒径及载气流量工况下的热解需热量。结果表明:糠醛渣慢速热解过程可分为原料热分解和半焦脱气重构2个吸热阶段,且升温速率越低,这2个阶段重合越严重。分析认为,30℃/min的实验工况更接近实际热解过程,热解需热量为739 k J/kg;颗粒状糠醛渣的热解需热量相对较小,且与热解温度、颗粒粒径正相关,而与载气流量关系不大,说明对颗粒而言,其热解过程受制于颗粒内部传热的程度更高。最后,本文在前期工作的基础上建立了一个简单的生物质热解传热模型。模拟结果在600℃和700℃的工况下与实验对照良好,但在800℃下有着明显偏差,这说明温度过高会使得生物质的内部传热方式发生改变。