以气体燃料为目标产物的生物质气化过程中,气相产物中不可避免的含有一些如苯、甲苯、二甲苯、萘等的芳香烃类化合物,这些物质的存在不仅影响产气的质量,而且在气化工艺温度较低的下游阶段会冷凝成为焦油,影响装置的正常工作。因此去除这部分焦油是生物质气化工艺过程中必须解决的重要问题。在众多的焦油裂解研究中,催化裂解法被认为是最为有效的去除焦油的方法。微波场内的催化反应常表现出反应温度降低、反应物转化率提高、目标产物产率提高等优点,但是催化反应能置于微波场中的前提是微波场中存在吸波剂能够吸收微波转化为热量。木炭作为一种非金属材料不仅能够催化裂解生物质焦油,而且在微波场中具有一定的吸波能力,所以本论文选择木炭为吸波剂、催化剂,在独立设计搭建的微波加热床上研究木炭固定床对生物质焦油模型化合物甲苯的催化裂解特性。论文首先考察木炭、活性炭及碳化硅在微波辐照下的升温行为；然后重点考察木炭固定床微波辐照下甲苯的裂解转化及产气情况；最后考察具有多孔吸附性的活性炭及无吸附性能的碳化硅在微波辐照下对甲苯的裂解情况,对比这三种吸波剂对甲苯的裂解情况,并研究微波场中木炭作为生物质焦油催化剂的实用性。实验结果表明,相同微波功率下三种吸波剂的吸波能力是不同的,其强弱顺序为碳化硅>活性炭>木炭；三种吸波剂的升温速率均随微波功率输入的增加而增加,随吸波剂装填量的增多而减少,随载气流速的增大而减小,这说明一般的吸波剂在微波场中也存在类似的行为。微波辐照下木炭对甲苯的催化裂解考察发现,较短停留时间(1.0s左右)有利于甲苯的转化裂解；向反应系统中加入一定量的水蒸气,有利于提高甲苯转化率及目标产气(H2+CO)的生成,当水碳比(S/C)达到2.5：1时,甲苯具有最高裂解率,在800℃的实验条件下达到81.6%,而且产气中H2和CO的总含量达到81%以上；随着木炭床层温度的增加,甲苯的裂解率不断增加,850℃时达到98.1%,说明木炭对甲苯具有明显的催化裂解性能；通过比较反应前后木炭的X射线衍射图谱发现,存在CaCO3向CaSiO3、SiO2向SiC结构的转化,这说明微波加热下存在“热点”效应,这极大促进了甲苯的转化裂解。通过实验比较活性炭、碳化硅和木炭在微波场中对甲苯的裂解情况发现,活性炭对甲苯具有最高的裂解转化率,木炭次之,碳化硅的最低；比较三者的来源、价格及适用范围,木炭是来源最广、最经济有效而且适用于微波场内催化裂解焦油的催化剂。