随着社会发展,城市垃圾的处理问题日趋严重,热解技术在垃圾“三化”方面优势明显,发展前景较好。基于前期研究,本文提出一种新的垃圾处理工艺,即生物质垃圾热解-低热值热解气燃烧循环工艺。本文首先进行了TG-FTIR联用实验,获得了升温速率、样品粒径以及热解气氛等因素对热解过程的影响规律,并通过热动力学分析获得了指前因子和表观活化能等数据。实验发现,烟气气氛较氮气气氛更有助于生物质热解,且较大粒径(0.9mm)比较小粒径(0.1mm)热解效果好,随着升温速率的提升,反应时间缩短,热解更加彻底。其次进行了管式炉热解实验,结果表明,烟气气氛下0.9mm粒径的样品产气强度大,随着热解终温提高,残余物中固定碳含量降低,延长气相滞留时间,有助于二次裂解,提高热解气品质。而后进行了连续热解实验,获得了进料量及烟气量对热解的影响规律。结果显示,富氧工况下,热解气低位热值更高,且随着富氧比例的提高,热值增长趋势逐渐变缓。当甲烷流量为3 L/min,氧气流量为3.67 L/min,空气流量为16.67L/min,进料量为0.013kg/min时,热解气低位热值达到3.95MJ/m3。最后利用Aspen Plus流程模拟软件进行模拟实验,获得了富氧比例、烟气含氧量等对热解过程的影响规律,模拟结果与实验结果趋势一致。本文的研究结果为生物质垃圾热解-低热值热解气燃烧循环工艺的实施积累了技术数据和理论支撑。