近几年来,随着我国经济进步、人民生活水平持续提高,我国造纸行业飞速发展,导致造纸废水排放也日益增多,如不加处置直接排放将对环境造成严重破坏。造纸工业排放废水中大部分是俗称为“黑液”的造纸废水,其成份较为复杂,有很高的环境污染性,且极难治理。近年来,随着经济发展,保护环境与节约资源的认知不断提高,含有大量有机物与残碱的制浆黑液再次进入人们的视线,如何综合利用制浆黑液中的有机物与无机物,有效开展黑液资源化利用已变成国内外的研究重点。因此,本文按照先后顺序对以下四个方面的内容进行了研究。首先,本文介绍了几种常用的黑液资源化处理方法,并在经济性、实现工业化难度、黑液资源化效率等方面对比研究,确定本文研究方向为黑液水蒸气气化试验研究。黑液气化技术既能对黑液进行无害化处理,又能在回收利用黑液中有机物的同时回收再利用其中的无机物,最终实现黑液的资源化处理。然后介绍了黑液气化技术国内外研究现状,确定研究黑液的水蒸气气化特性对我国造纸行业有重要意义。其次,采用热重分析法,在热天平上对黑液的气化过程进行研究,分析不同升温速率对黑液固形物热解的影响,为其在小型流化床中的气化试验提供依据。通过对试验曲线的分析,将黑液固形物热解过程分为四个反应区间,并确定研究区间为有机物分解的180-380℃和380-520℃。然后利用常用的3种计算动力学方法(Coats-Redfern法、Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法)对黑液固形物气化数据进行了计算,求解得到黑液气化的动力学方程、活化能E和指前因子A,确定了其反应所遵循的机理为反应级数为4的随机成核和随后生长,并对三种模型的计算结果进行比较分析,确定后续试验的试验条件。再次,搭建好小型流化床试验台,依据热重分析所得试验参数,确定水蒸气气化试验床温为550、600、650、700、750℃,并试验选定刚玉砂为床料,黑液输送方式为蠕动泵连续滴入,流量为0.1g/s。在上述条件下进行小型流化床黑液水蒸气气化试验,通过使用红外煤气分析仪及烟气分析仪检测气化试验气相产物,得到不同床温下黑液水蒸气气化试验气相产物种类、含量、热值及污染物排放浓度等变化规律。最后,首先研究黑液焦产率及热值,然后使用X射线荧光光谱仪和X射线衍射仪检测黑液焦的元素及化合物组成,分析确定黑液焦基本成分;然后将黑液焦溶于去离子水配置成绿液,再通过原子发射光谱仪检测绿液中Na离子浓度,计算确定黑液碱回收率。