轻工业在创造价值、提高人们生活水平的同时也产生了大量废弃物,现有方法在处理工业纤维类生物质残渣时都有一定弊端,甚至会造成环境严重污染,迫切需要开发新技术来实现对其环境友好型的资源化利用。中科院过程工程研究所总结前人研究成果并结合自身流化态研究优势,提出了耦合流化床部分氧化热解与下吸式移动床半焦气化的新型两段低焦油气化技术工艺。本文是为该工艺在工业纤维类生物质残渣方面应用所做的前期实验,主要考察工艺条件及半焦特性对焦油裂解及气化产物分配影响,为新型两段气化技术工艺及反应器设计提供必要的基础数据。因此,本论文自行设计一套两段下吸式固定床气化试验装置,将第一段热解气化产生含焦油粗燃气直接引入第二段进行催化重整,同时焦油裂解催化剂选用第一段热解时生成半焦,避免了使用模拟焦油化合物及商业活性碳而对结果造成的理想化和片面性影响,也使实验更加接近实际工况。研究结果表明:工业纤维类生物质残渣中药渣和菌渣在化学组成上基本相似。其中主要的有机宫能团有羟基(-OH)、C-H、羰基(C=O)、烯属C:C键、芳香类C=C键、醚基和这些基团的衍生基等;热解温度对产物特性有重大影响。随温度升高,热解气CO2含量迅速减小,CO、CH4和H2含量明显增加,表明低温有利于CO2生成,高温有效促进CO和H2含量增加。随温度升高,焦油中含氧化合物逐渐减少,芳香类物质含量逐渐增加。半焦比表面积和孔体积随热解温度升高先增加再减小,600℃时热解半焦比表面积和孔体积出现极大值,且微孔数量较多。热解温度从600升高到800℃时,半焦中灰份组成基本保持不变;单纯热裂解虽能有效脱出部分焦油,但效果有限,加入半焦后能明显提高焦油裂解率,第二段温度为1000℃时焦油产率为2.9wt%;第二段通入氧气较水蒸汽对焦油脱除有更好的效果,在ER=0.25、停留时间为0.63 s、裂解段温度为1000℃时基本完成对燃气中焦油消除。证明了以流化床+下吸式固定床两段气化工艺转化工业纤维类残渣为无焦油燃气的工艺路线是完全可行的;600℃热解生成半焦比800℃具有更好的焦油催化裂解性能,加入气化剂后可削弱两种半焦之间差距。