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热技术处理城市生活垃圾是极具潜力的清洁能源技术之一。通过热解或气化,实现垃圾减量化并产生二次能源以缓解化石能源危机,顺应时代发展。本文在探究了五种典型单组分城市生活垃圾(废纸、织物、竹木、塑料和厨余)和混合垃圾热失重和热解产气特性的基础上,制备了负载型镍基催化剂用于混合垃圾热解中合成气的制备。主要结论如下:单组分垃圾的原料特性有很大区别。其中,塑料中C、H元素含量和挥发分最多,含水率最少,热值最大,达23.70 KJ·kg-1。废纸中C、H元素含量最少,热值最低,为9.34 KJ·kg-1。单组分垃圾的热失重过程均可分为三个阶段,分别是干燥脱水、挥发分析出和焦油二次裂解阶段。从500°C1000°C,随热解终温的增加,单组分垃圾产气增加。塑料和竹木的产气明显高于其它三种垃圾,织物的产气最低。高的热解终温有利于H2的生成与CO2的转化,CH4产量呈先升后降的峰值变化过程。竹木和塑料在高温下产生更多的可燃气体,具有更高的产气热值。单组分垃圾的C、H、O分布变化规律具相似性,H%随温度的升高而增加,C%和O%随温度的增加而下降。按接近于单组分垃圾(废纸、织物、竹木、塑料和厨余垃圾)的来源质量比2:1:1:2:2机械混匀得混合垃圾。与单组分垃圾相比,混合垃圾的元素分析、工业分析以及热值均介于单组分垃圾的最高与最低值之间。混合垃圾同样具有三个热失重阶段,但温度区间和失重率不同。混合垃圾与单组分垃圾热解产气规律相似,但与废纸和织物有明显区别的是,热解终温上升,CO产量始终增加。热解产气中可燃气含量和低位热值介于单组分垃圾最大值和最小值之间。H%与单组分垃圾中变化规律相同,但C%和O%先上升后,且均在600°C达最大值。采用共沉淀法制备了负载型Ni-Fe-Mg/MPG催化剂。表征表明,活性组分均匀负载,催化剂颗粒粒径约为45nm,比表面积131.66 m2·g-1。作用于混合垃圾热解测试表明,催化剂能显著提升气体产量,尤其是可燃气体的产量,降低CO2的含量。在较为节能和高活性的温度下(700°C),产气量和可燃气含量分别提升98.8%和208.5%,尤其是H2产量提升了525.2%,而CO2有效去除达82.4%。产气的低位热值达1786.49 KJ·m-3,有效增加107.3%,合成气中可燃气占比高达96%。催化剂的寿命测试表明,Ni-Fe-Mg/MPG催化剂具有良好的抗烧结能力,在固定床管式炉反应器中实验6次不失活。