本文以化学工程学原理和自动控制理论为指导，应用数学模型化方法，对气固非催化型氯化钙——甲醇化学热泵进行了系统的实验和理论研究。 整个研究工作历时近五年。依次开展了氯化钙——甲醇化学反应动力学、用于气固化学热泵的反应器的优化设计、反应器的传热特性、化学热泵循环性能及最优操作等一系列应用基础研究，取得了以下主要研究结果： 在反应动力学和氯化钙盐床传热特性研究的基础上，藉助于计算机辅助优化设计技术，设计并研制了实验室规模、用微机自动采集数据、操作和控制性能良好的气固化学热泵试验台，并利用它对氯化钙——甲醇化学热泵的循环性能进行了实验研究。循环实验的结果表明，在这一类气固化学热泵系统内，化学反应与传热过程具有强烈的交联作用，像固定床反应器模型化通常所做的那样，分别地研究反应动力学和传递特性，再合成为数学模型对反应器的性能进行模拟的方法是不恰当的。应当对建模方法作重要的修正。在单位体积床层实际热能损耗较大的实验室典型循环条件下，测得热泵系统的供热和致冷性能系数分别为1.2和0.28左右。 在考虑到宏观动力学因素、化学反应与传热过程的相互作用、反应器结构和操作条件影响的基础上，建立了将热泵系统的性能与用户界面换热量和系统设计、操作参数联系在一起的化学热泵循环过程动态数学模型。模型与实测的动态响应和时间平均性能都能很好地拟合，并能成功地解释实验中观察到的现象。关于气固化学热泵的循环特性，像这样深入的定量研究至今未见报道。 应用所建立的循环过程动态数学模型，分析了操作参数和设计参数对循环性能的影响。结果表明：当甲醇冷凝温度降低，蒸发温度升高时，系统的循环速率和性能系数的数值都明显增大；采用强化床层传热，减少反应器热损失和结构热容量的方法，均可有效地改善系统的性能。 在所建立的气固化学热泵循环性能动态模型的基础上，对于实际上采用的由两台周期性切换的反应器组成的化学热泵系统，构造了其工作模型并对相应的最优操作问题进行了研究。结果表明，由于所追求的技术和／或经济目标的不同，最优切换周期有显著的差别。 所有这些成果，大大地推进了氯化钙——甲醇化学热泵的模型化研究，为这类化学热泵的商业化开发奠定了理论基础，指出了改善其性能的方向。