目前国内外能源消费结构主要以化石能源消费为主,由于化石能源的不可再生性,能源短缺与能源需求增长这一矛盾十分尖锐。化石能源应用的同时会伴随着严重的环境污染问题,给全球的环保工作带来巨大的压力。欧美国家纷纷制定相关政策,倡导节能减排,同时积极探究新能源的利用,力求将传统单一的能源结构向多元化转变。在众多种类新能源中,生物质具有十分丰富的储量,并且兼具环境友好的特点,因此在可再生能源的研究中具有较高的关注度。生物质蒸汽重整制氢是一种很有潜力的制氢技术,能够将生物质能转化为氢能。但是生物质重整制氢存在着氢产率低且生成焦油等问题。为解决此问题,有学者提出利用生物质进行热解制备生物油,再由生物油重整制氢工艺。钢铁企业是能耗大户,在钢铁生产全流程中高炉渣所含余热比重很大,若能充分回收利用这部分余热将有效降低产品能耗。目前工业上处理高炉渣的方法主要为水淬法,但是水淬法不能很好地提取利用高炉渣高品质余热。本文提出以高炉渣为热载体生物油蒸汽重整制氢新工艺,既能有效回收利用高炉渣高品质显热,又能高效实现生物质能的清洁利用。本文采用热重实验、热态实验探究了生物质裂解特性,给出了最佳制油工况。利用热力学分析软件对以高炉渣为热载体生物油蒸汽重整实验进行了可行性分析。并以生物油模化物为原料,通过热态实验探究了生物油模化物重整反应的相关实验规律。主要研究结果如下:(1)利用热重实验探究了生物质与高炉渣混合物的热解特性,得到其转化率曲线,250℃-450℃为热解反应的主反应区。生物质热解的转化率随着升温速率的提高而下降,这主要是因为升温速率的升高,导致其在主反应区停留的时间变短。生物质油组分相当复杂,至少有四十到五十种物质组成,主要组分为酚类、酯类、酮类、醇类、甲氧基等含氧官能团。其热值较低,直接利用效果不佳。(2)利用热力学分析软件对以高炉渣为热载体生物油模化物蒸汽重整制氢反应进行实验的可行性分析,从理论上探究了反应温度、S/C比、反应压力及高炉渣对反应结果的影响。通过分析结果得到最佳重整压力为常压,最佳重整温度在600℃-700℃之间。在最佳反应条件下,氢气产率及组分分别可达到100mol/kg生物油和70%。(3)利用热态实验探究了重整温度、S/C比和物料体积空速对实验结果的影响规律。当重整温度升高时,产物中氢产率及氢气浓度先升高但升高幅度逐渐减小,超过750℃后趋于平稳甚至略微下降。在生物油模化物蒸汽重整实验中,产物中氢产率及其浓度随着S/C的升高逐渐增大,但是增大的幅度逐渐减小。当s/C 比从9增大到12时,氢产率和氢气浓度仅增大0.16%和1.1%。随着体积空速的降低,氢产率及氢气浓度均增大,但是增大幅度逐渐降低。当空速从1.21h-1降低到0.9h-1时,氢产率和氢气浓度分别增大了 4.68%和3.69%。而当空速从0.9h-1降低到0.6h-1时,氢产率和氢气浓度仅分别增大了0.74%和 0.93%。