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热解作为一种高效利用生物质能源的热转化技术，在制备生物油以及生物燃气方面具有独特的优越性，同时它也是气化、燃烧与液化等其它热转化过程的第一步，对它的研究具有极好的理论价值与应用前景。基于这一目的，本文在固定床反应器中在吹扫气的条件下，首先对生物质的慢速热解过程进行了全面的研究，包括气液固三类产物的产率变化、组成以及结构特性的改变；接着，深入考察了碱金属K2CO3和碱土余属Ca(OH)2对白松催化裂解过程的作用。
在考察温度对慢速热解影响的研究中发现，半纤维素的断裂发生在200-300℃，主要发生脱水、脱羧基和脱羰基等反应，从而形成不同种类的液相化合物，包括糖类、呋哺类、羧酸类、酮类和醛类，而此时纤维素的晶体结构未发生破坏。纤维素的断裂主要发生在300-450℃，导致大量液体和气体产物(CO，CO2)的释放，并且在该段温度固体产物体现出明显的木质素结构特征，并开始芳香化反应。在450-700℃，残余固体开始断裂形成愈创木酚和酚类物质，同时析出大量的CH4、H2和CO。
而在添加入浸渍或干混形式的K2CO3和Ca(OH)2以后，发现其对生物质的催化裂解具有显著的影响，包括主裂解和二次裂解，其中又以浸渍形式K2CO3的效果最明显。总体上，催化剂的加入促进了气体和焦炭产率的增加，同时抑制了液相产物的生成，但干混形式的Ca(OH)2除外；同时两种混合形式的K2CO3也都促使了白松的纤维组成在更低的温度就开始分解，焦炭的芳香烃结构也提早生成。气体各组分(H2、CO和CO2)在K2CO3的作用下也比在原先更低地温度时更大量地释放，而Ca(OH)2仅对氢气的释放具有更大的促进效果，并且各气体组成的初始释放温度并未提前。同样，两种催化剂对生物油的组成也具有非常明显地作用，在干混形式催化剂的作用下，两者都促进了生物油中小分子化合物，如环戊烯酮、直链酮类和直链烷烃类等的增加，而明显减少了糖类、呋喃类、酸类以及醛类化合物的生成：并也都降低了来源于木质素的愈创木酚类化合物的产率，促进了苯酚类及其衍生物的形成。可是在浸渍形式K2CO3作用时，生物油中绝大多数组成的产率(包括轻质组成)都显著下降，却发现有多环芳香烃增加。整体来看，两种催化剂的加入都有利于气体产物以及液体生物油品质的提升。