稻壳作为我国一种典型的农产品加工剩余物,具有多种利用途径,目前的利用途径主要是作为燃料并提供热能。稻壳是一种灰分含量极高且富含氯元素与钾元素的生物质燃料,灰分的主要成分是二氧化硅,高温条件下容易形成硅碳络合物致使稻壳难以燃尽,氯钾在燃烧过程中进入烟气容易诱发锅炉受热面的腐蚀与堵灰,钾在床层中容易形成结渣造成床层结构失稳。采用碳化燃烧的方式处理稻壳,可以有效解决难以燃尽、受热面堵灰、床层结渣等一系列问题,碳化稻壳是一种有价值的生物炭产品。本文对叉流填充床稻壳碳化过程展开了实验研究,根据实验结果对碳化过程进行了分析,主要工作内容与结论如下:（1）惰性气氛下稻壳碳化过程实验研究搭建了实验台,在惰性气氛条件下,以温度与时间为变量研究了原始稻壳颗粒的碳化产物以及钾氯元素的迁移。结果表明:稻壳中钾氯元素在碳化过程中逐步向气相产物析出,其中氯元素在400℃已析出大部分,释放量随温度的增加快速增长,氯析出量与挥发分析出量呈正相关;钾元素析出集中于400℃以下及700℃以上两个区间,总释放率较氯元素为低。钾的析出特性与现有文献报道的以稻壳粉为原料时的趋势一致,但析出量数据有较明显的差异,证实了颗粒形貌对钾析出有显著影响。（2）内燃固定床稻壳碳化实验研究搭建了实验台,测定了不同风量下稻壳固定床火焰蔓延速度,结果表明火焰蔓延速度与风量成正比,对于本文的稻壳样品服从关系式（单位:mm/s）。对稻壳固定床碳化产物进行了测定,得到了不同风量条件下稻壳固定床碳化产物的钾氯元素固留率,结果表明碳化过程中含氧气氛在一定程度上促进了氯钾元素的释放,钾氯元素的固留率在床层高度方向上有明显的差异,证明床层下方释放的氯钾在床层上方可能被捕获。（3）叉流填充床稻壳碳化过程床层内部温度场的数值计算利用稻壳固定床火焰蔓延速度的实测数据,对叉流填充床的碳化过程建立了计算模型,对不同工况下床层内温度进行计算。计算结果表明,叉流填充床的床层内部主要分为未反应区,着火区和碳化区三个部分,未反应区和碳化区的温度基本均衡,着火区很薄且具有极高的温度梯度。计算结果首次揭示了稻壳叉流碳化床具有与经典的链条炉排火床床层完全不同的内部床层结构。（4）叉流填充床稻壳碳化过程实炉采样及分析对实际工业运行的稻壳叉流填充床碳化炉,在床层尾部的横截面进行了网格取样,对样品进行了测试。结果表明:实际运行时床层内部碳化过程不均衡,床层内的钾元素固留率在水平方向上波动较大,同一高度的平均钾元素固留率之间可以体现床层的富集作用,尤其是低风速下富集作用明显,说明床层横向配风均匀性对叉流填充床稻壳碳化过程的实用化具有决定性影响。