随着我国经济的快速发展和城市餐饮业水平的提高,餐厨垃圾的产生量正在迅速上升,垃圾围城现象愈发严重。目前对餐厨垃圾进行的处理手段虽能减少餐厨垃圾的量,但不能规避处理过程中产生的生态破坏、环境污染等问题,因此对餐厨垃圾采用一种清洁、高效、资源化的处理手段显得至关重要。垃圾气化技术是继填埋、焚烧之后的第三代有机固废处理技术,能够最大化的实现垃圾的无害化、减量化和资源化,是有机固废清洁高效转化利用最具潜力的技术,但目前尚存在着燃气热值低、燃气中含焦油造成含酚废水二次污染等难题制约了该技术的推广应用。课题组提出了将餐厨垃圾高温快速热解、热解油气高温催化裂解、半焦气化和飞灰熔融气化以及残渣煅烧几个过程耦合,在同一个设备的不同部位依次逐级进行的分级热解气化技术,可以显著提高气化燃气的热值、消除焦油和飞灰二次污染、阻断二噁英生成,用于整体生活垃圾气化联合循环发电（BIGCC）将比直燃发电提高1倍以上,可以显著提高餐厨垃圾气化技术的经济性和适用性,实现餐厨垃圾的清洁高效资源化转化利用,是一项具有巨大发展潜力的新技术。本文针对餐厨垃圾分级热解气化工艺过程中消除焦油和提高燃气热值的科学问题开展研究,根据餐厨垃圾的组成特点,选用猪肉、米饭、白菜、香蕉皮以及其混合物模拟餐厨垃圾来进行试验研究。文中将基础理论实验研究与工艺评价实验相结合,在热重-红外联用仪（TG-FTIR）上研究餐厨垃圾的高温快速热解行为,构建餐厨垃圾高温快速热解动力学模型并求取动力学参数;在裂解-气相色谱/质谱联用仪（Py-GC/MS）上研究餐厨垃圾高温快速热解的工艺条件与裂解产物组成分布的关联耦合规律,结合TG-FTIR分析探明餐厨垃圾高温快速热解机理,阐明餐厨垃圾高温快速热解挥发物最大化析出的强化调控机制,为餐厨垃圾分级热解气化工艺过程最大化生成热解油气提供理论支持。在实验室自制的小型下行床内模拟实际工业生产过程,研究氢气气氛下餐厨垃圾在不同热解温度下的高温临氢快速热解行为,探明餐厨垃圾高温临氢快速热解过程中原料组成-热解条件-产物分布的关联耦合规律和调控强化机制,为餐厨垃圾分级热解气化工艺过程燃气热值的最大化提供理论支持。以不同负载氯化钠的粉煤灰热载体为催化剂,采用实验室自制的小型下行床-固定床串联实验装置,研究热解油气在氢气气氛下的高温催化裂解行为,揭示气相焦油高温临氢催化裂解的催化剂、工艺条件与催化裂解产物组成分布的关联耦合规律;阐明气相焦油高温临氢催化裂解消除焦油、生成甲烷等低碳分子烃最大化的调控强化机制,为餐厨垃圾分级热解气化工艺过程消除焦油和进一步提高燃气热值提供理论支持。通过上述实验最终获取提高燃气热值的强化调控机理和控制方法,为餐厨垃圾分级热解气化工艺过程消除焦油和燃气热值的最大化提供理论依据。