生物质能是一种可实现CO2零排放的、对环境友好的可再生能源。我国生物质资源的储量非常丰富,通过生物质快速热解转化技术可以将能量密度较低的生物质转化为高密度的生物油,对于提高生物质能的利用效率,缓解我国的能源紧缺和减少环境污染问题具有重大的意义。本文首先针对国内外生物质能的利用现状和各种转化技术进行了叙述,然后详细介绍了生物质快速热解液化技术和反应原理,之后比较分析国内外现有的典型生物质快速热解液化反应装置,同时考虑国内外在生物质油冷凝收集方面所做的研究,描述当前生物质快速热解液化技术所存在的问题,确定本实验的主要内容和目的——解决生物油冷凝过程中的结焦堵塞问题,同时研究生物质的快速热解规律和生物质油理化性质,最后分析反应的能耗及产出。本文根据流化床稀相输送特点、生物质的热解特性以及生物质油的冷凝收集特点,设计了生物质流化床快速热解装置,同时改进螺旋进料和生物油冷凝收集系统,采用二级冷凝方式,一级冷凝采用喷淋和板式塔相结合的方法,二级冷凝采用列管式换热器,以此实现生物油的快速冷凝收集。在此设备的基础上,以稻壳为原料进行快速热解制取生物油的实验研究,分别考察单因素反应温度、流化气量以及进料速度对生物油产率的影响。实验表明:稻壳热解产生的生物油能够快速顺利地得到冷凝,反应系统能够连续顺利的运行,随着反应温度、流化气量、进料速度的增大,生物油的产率都呈现先增大后减小的趋势。实验也对生物油的理化性质进行了分析,实验表明:一级生物油相对二级生物油,密度、酸性、热值以及粘度都较大,组分种类较多,含水量较小,其中酸类、酮类、脂类以及酚类的含量相对较高,另外其运动粘度随着温度增大而减小,热稳定性较差,在150℃就完全分解。最后实验利用Aspen Plus对整个反应模型进行了能耗分析,其中流化气体氮气的预热冷却占能耗的主要部分,制约了技术的发展,另外副产物焦炭和不凝气的燃烧可以用于原料的预热,实现自热式生产。