随着化石能源等一次性能源的日益枯竭,农业秸秆废弃物的日益增多,开发和利用生物质能源的必要性和紧迫性越发地提高。生物质资源利用方式已有很多途径和方法,但对于农作物秸秆尤其是我国重要的经济作物之一的、且产量巨大的棉花秸秆使用微波作为加热源进行裂解的研究较少。近年来越来越多的学者使用微波作为加热源进行裂解研究,如何使用微波作为加热源裂解棉秆使其转化为拥有较高经济价值的产品的技术是有重要研究意义的。微波裂解生物质生产高利用价值、高附加值产品是一种较为先进的废弃物秸秆处理手段。本文以“中棉60”棉花秸秆作为研究对象,利用热重分析及气相分析等技术手段,探究了棉秆在不同工艺参数下的热解特性、产物分布特性及气相产物特性,并优化了生产拥有最高热值可燃气体产物的工艺参数。本论文对以“中棉60”为代表的棉花秸秆进行微波热解气炭联产实验研究所得出的主要结论如下:1.对“中棉60”秸秆在不同工艺参数下进行了热解特性分析及热动力学分析,并得到了棉秆热解的表观活化能E及指前因子K0两个热解动力学参数。升温速率为影响棉秆热解的最主要因素之一,在升温速率25K/min,棉秆热解的表观活化能为44.25kJ/mol。对于添加剂而言,不同的添加剂对棉秆热解速率均产生了不同程度的提升,其中NaOH与Na2CO3作为添加剂时棉秆的最大失重率下降而NaCl作为添加剂可以增加最大失重率。2.通过研究多个因素对棉秆热解特性和产物分布的影响,得到了如下结论:含水率、微波功率及添加剂均对棉秆微波热解升温速率存在一定影响,而物料尺寸对其影响微乎其微。对于含水率的而言,较高的含水率提高了热解在高温段的加热效率,但较高的含水率致使物料总体加热效率下降,在物料含水率为24%时,总体加热效率较高。对于微波功率而言,在一定范围内提升微波功率可以提高加热效率和反应终温。对于添加剂对棉秆微波裂解升温速率的影响而言,除NaCl在对热解速率全程都起逆向作用外,ZnCl2、NaOH、Na2CO3及热解炭对反应速率提升的较为明显。棉秆尺寸的改变并没有使棉秆微波裂解升温速率产生较为明显的变化。微波功率和含水率对棉秆微波裂解三相产物分布的影响较大,而物料尺寸的改变对其影响较小。随着微波功率的增大,其气相产物比例逐渐上升,而固相与液相产物逐渐减少。随着含水率的增大,固相产物比例随之下降,气相产物比例先上升后趋于下降,液相产物比例呈上升趋势。在含水率为40%时,气相产物产率达到最高值65.18%;在含水率为48%时,液相产物产率达到最高值24.54%。添加剂对棉秆微波裂解三相产物分布的影响规律较为模糊,但除热解炭之外的所有添加剂的加入均在一定程度上减少了气相产物的比例。3.通过单因素试验对棉秆微波裂解气相产物进行分析,认为微波功率与含水率是影响棉秆微波裂解产气热的较大的因素:随着微波功率的上升,气相产物热值有一定的上升趋势。适当的含水率提高了棉秆的微波吸收效率,随着含水率的增高,可燃气体热值呈先上升后下降的趋势,在含水率为32%时达到最高热值23737.1kJ。物料尺寸对热解影响较小。添加剂对液相产物的比例起正向作用,但对气体产物热值起逆向作用。通过使用中心组合设计方法,以气相产物高位热值为指标,得出气体产物高位热值与微波功率（A）、含水率（B）及物料尺寸（C）的关系如下:HCV=165.319-9.049A+8.714B-5.591C+2.751AC根据分析,在微波功率为2.8kW、物料尺寸为3.39mm、含水率为33.51%时由1kg原料产生的气体产物高位热值能够达到24043.1kJ。通过试验验证,在该条件下1kg原料裂解产生气相产物高位热值达到了23681.7kJ,误差1.5%。