在当前能源与环境的双重危机下,如何降低能耗和保护环境越来越受到关注,以清洁无污染的可再生能源——太阳能为热源的太阳能干燥系统在农副产品干燥中备受青睐。为了提高太阳能干燥装置的热效率,可将干燥后的湿热气流进行固体吸附除湿后重返到空气集热器中,因此固体除湿吸附剂的开发和固定床吸附除湿系统性能研究至关重要。本论文以农林废弃物生物质——核桃壳为原材料,首先采用炭化和CO₂物理活化两步法制备核桃壳活性炭,通过单因素方法考察了炭化过程、活化过程对核桃壳活性炭对孔结构特性和水蒸气吸附性能的影响,利用同步热分析仪、全自动比表面和孔结构分析仪和扫描电子显微镜等设备对核桃壳活性炭物理化学特性进行了表征,分析了孔结构特性和水蒸气吸附性能之间的关系,确定了CO₂物理活化法制备活性炭的最佳制备条件。在此基础上对比了不同活化方式对其孔结构分布和水蒸气吸附性能的影响。采用可程式恒温恒湿试验箱进行了活性炭的水蒸气非平衡吸附/再生实验测试,搭建了微型固定床动态吸附装置并测试了不同温度下的核桃壳活性炭水蒸气吸附等温线。自行设计并制作了吸附剂固化模具,搭建了渗透率测试装置,以淀粉为粘结剂进行了优化核桃壳活性炭的固化实验,分析了固化条件对固化后的固体除湿吸附剂的导热系数、水蒸气吸附量和孔结构参数的影响规律,从而获得了吸附剂的最佳固化比例。自行设计并搭建了固定床吸附除湿系统,实验测试并分析了入口空气含湿量、流量和温度对固定床吸附除湿系统除湿性能的影响规律,进一步地计算并分析了固定床吸附除湿系统的传质区移动速度、气体扩散系数、流动相传质系数和总传质系数和影响规律,为保证固定床吸附除湿系统具有较高除湿效率和较高稳定性的综合利用方式提供基础数据。本文主要研究结论如下:（1）核桃壳的热解动力学分析结果表明,不同升温速率下的核桃壳热解活化能在30.16⁶4.86 kJ/mol范围内波动,适宜的炭化温度和升温速率分别为700℃和10℃/min。以水蒸气非平衡吸附性能为评价指标,采用CO₂物理活化法制备的核桃壳活性炭优化后的活化温度和时间分别为900℃和3 h,在此条件下获得的核桃壳活性炭当吸附时间为10 h时,其水蒸气非平衡吸附容量为0.3824 g/g,并且活性炭的水蒸气吸附性能和孔结构发展具有良好的一致性,其比表面积也最大,为1228 m²/g,孔径分布以小于0.7 nm的超微孔为主。在此基础上对比了CO₂物理活化法、KOH化学活化法和CO₂+KOH物理化学联合活化法三种活化方式对活性炭孔结构和水蒸气吸附性能的影响,最终采用CO₂+KOH物理化学联合活化法对核桃壳活性炭进行了优化,优化后的活性炭比表面积可达2326m²/g,总孔容积可达1.075 cm³/g,水蒸气吸附量更是提高到了0.6754 g/g,这三项指标在优化后分别提升了约89%,86%和77%。（2）吸附剂固化实验研究结果表明,当最佳粘结剂比例为20%时,固体除湿吸附剂的导热系数、水蒸气非平衡吸附容量和比表面积分别为0.2263 W/（m·K）、0.5562 g/g和2314 m²/g,经固化实验后,在水蒸气非平衡吸附容量下降约18%的情况下,其导热系数相比颗粒状活性炭提高了约71%,解决了颗粒状核桃壳活性炭的飘散、结块等问题,获得了适用于固定床吸附除湿系统的生物质基固体除湿吸附剂。（3）固定床吸附除湿系统实验和计算结果表明,固体除湿吸附剂除湿量随着入口空气含湿量的增加显著增加,入口空气含湿量从19.827 g/kg上升到29.740g/kg之后,最大除湿量增长了约53%。入口空气流量对除湿时间的影响较大,入口空气流量从50 m³/h升高至150 m³/h时,其最大除湿量增加了13%,有效除湿时间从350降低到200 min,降低了约75%,此时流动相传质系数增加了1倍。入口空气温度对固定床吸附除湿系统的除湿量性能具有较大的影响,其中固定床吸附除湿系统的入口空气温度从40℃上升到60℃时,最大除湿量降低了约54%,此时总传质系数增加了6.5倍。当再生温度为70℃时,34 min便可以对吸附平衡的固体除湿吸附剂完成再生。