随着化石燃料资源的日益减少以及化石燃料利用过程对环境造成的巨大破坏，生物质能的资源化利用正受到越来越多的重视。石油是能源中最短缺的资源，而生物质能是唯一能转变成液体燃料的可再生资源，如何能有效地把生物质转化为液体燃料成为研究的热点。本文在分析了生物质问接液化的优点之后，提出了利用气流床气化生物质制取合成气。在论证气流床气化可行性的基础上，通过搭建小型实验台，采用试验和理论分析相结合方式，开展了气流床气化特性、半焦气化反应动力学以及灰熔融特性研究。研究结果对于了解生物质气流床气化机理具有重要的意义，为今后的相关技术的研发打下坚实的基础。本文首先论证了生物质气流床气化制取合成气可行性及路线选择，并综述了生物质气流床气化在国内外的研究状况。根据气流床气化的原理，自行设计了小型气流床气化实验台，介绍了实验台的概况以及各组成部分的性能，并研究了气化炉内的流场与温度场。选用常见生物质在气化炉中进行了热解、纯氧气化、水蒸汽气化等研究，考察了原料粒度、O/B、S/B、温度等因素对热解气化产物的影响。实验表明，粒度越小，越有利于气体产物的生成；O/B增加，促进碳转化率增加，但H₂产量减少，CO产量先增加后减少，不同的生物质存在一个最佳的O/B范围；S/B增大有利于H₂产量增加，H₂/CO达到1.35，CO₂浓度也增加，S/B控制在0.6～0.8左右H₂的产量最大；温度升高有利于碳转化率增大，冷煤气效率及H₂浓度增加，1400℃水蒸汽气化时，H₂/CO达到1.6。在设计气化炉与模拟气化反应过程时，需要热解与气化的动力学参数，本文研究了生物质半焦水蒸汽气化与CO₂气化的动力学特性。研究表明三种生物质的反应活性表现出相同的趋势，随着转化率的增加，反应速率先增加后减少，反应性一直增加，同时发现不同半焦的反应性存在一定的差异，另外水蒸汽气化的反应速率是CO₂气化时的2倍。水蒸汽气化可以采用未反应收缩核模型来描述，CO₂气化则采用混合模型比较精确。为了能够满足气流床气化炉液态排渣的要求，研究了生物质灰的性质及其熔融特性。选用煤基添加剂CaO/Fe₂O₃以及低灰熔点的煤灰作为助熔剂，实验发现Fe₂O₃与煤灰添加适量时能够较好地降低稻壳灰熔点；助熔剂对半焦气化存在一定的催化作用，但添加量存在一个最佳值。