生物质能源是一种清洁的可再生能源,其大规模利用是缓解能源短缺和环境污染的重要途径,生物质气化技术也是目前研究的重点。由于生物质本身具有能量密度低、含氧量高及灰熔点低等特点,直接气化尚有诸多问题需要解决,本课题对生物质的分步气化(先炭化再气化)进行了实验研究,着重探讨了掺混煤混合气化的可行性,旨在解决生物质直接气化的一系列问题。开展了生物质的定温热解炭化特性实验,利用自制热重实验平台对生物质热解炭化的反应动力学进行分析,对比了不同温度下的反应速率和质量收率；随后对炭化产物特性进行分析,着重探讨了炭化温度对产物工业分析和元素分析的影响,综合评价不同温度下的热解炭化特性；认为,在以高能量密度燃料为目的炭化过程,温度在400～600℃较为合适。生物质焦炭的气化反应动力学特性的研究对生物质分步气化设计尤为重要,为此,在小型热重实验平台上分别进行了生物质炭以及生物质炭掺混煤后的混合物料的二氧化碳气化实验。研究结果表明：生物质的热解炭化条件主要影响了生物质炭气化时挥发分析出阶段的反应特性,对还原阶段反应的影响较小；煤的掺入显著抑制了生物质炭的挥发分析出量,而在二氧化碳还原阶段,掺入煤粉之后不但没有降低混合物料的气化活性,反而使表观活化能有降低的趋势；综合两组实验认为,热解炭化温度对生物质炭的气化活性与影响较小,而掺入煤粉可明显提高生物质炭的气化活性。为进一步研究生物质炭及混合物料的气化特性,先后利用小型固定床和沉降炉加压气流床实验平台,对生物质炭和混合物料的气化产气进行分析,研究了温度和掺混比对气化产气各组分含量和气化特性的影响,发现无论生物质炭还是混合原料,在1000℃～1200℃温度区间内,提高温度均可提高产气品质,而煤粉掺混量在10%时产气的品质和碳转化率上升,认为适量的煤粉加入可提高生物质炭的气化产气品质和气化转化率。