气化技术可将城市生活垃圾(MSW)转化为合成气,实现垃圾资源化利用,与传统的填埋、堆肥和焚烧技术相比,具备二次污染小、减容效果显著等优点,被认为是最具潜力的垃圾处理技术。然而,垃圾气化过程会生成焦油,焦油易凝结成黑色粘稠油状物,阻塞下游设备和管路,严重影响气化设备的稳定和安全运行。本文采用新型磁场和气流协同驱动旋转滑动弧等离子体开展了焦油的裂解工作,旨在解决困扰气化技术发展的一大技术难题。本文选取了具有代表性的生物质气化炉生成的焦油样品,采用气相色谱质谱联用仪对其组分进行了检测。焦油样品中检测到46种有机物,主要是苯的衍生物和类苯环结构,文中对这46种焦油组分的含量和化学结构进行了分析。本文选取萘和甲苯作为模拟焦油组分开展了焦油的裂解实验,着重研究了焦油浓度、进气流量、气体预热温度、负载电阻阻值、水蒸气浓度和CO2浓度等实验参数对焦油裂解效果的影响,并对焦油裂解生成的气体产物和液体产物进行了检测和分析。结果表明在相同实验条件下甲苯的降解效率恒高于萘的降解效率,实验得到的最优甲苯降解率为95.8%,最优萘降解率为95.0%;较低焦油浓度、较低进气流量和较小负载电阻阻值有利于焦油的充分裂解;提高气体预热温度时焦油的降解效率也会提高,且甲苯的降解效率对温度的变化更敏感,温度高于700℃后甲苯会发生热裂解,而萘在900℃以下不会热裂解;适量水蒸气的加入对焦油的裂解有利,同时能提高气体产物中H2和CO的浓度;CO2的加入对甲苯和萘的裂解都有负面作用,且对萘的降解率的影响更大;焦油裂解实验的气体产物有H2和C2H2,以及少量的CH4、C2H4和C2H6,加入水蒸气后,气体产物还有CO和C02;焦油和萘裂解实验的液体产物为单环至四环之间的苯的衍生物,仍属于焦油范畴,不过液体产物的含量较少。此外,本文还开展了磁旋滑动弧乙醇湿重整制氢的拓展性研究,在606ml/min产氢速率下,得到了 25.8KJ/L的最优制氢能耗。文末对乙醇湿重整制氢的反应机理进行了探讨。