城市生活垃圾对城市环境及人类健康造成的危害已经引起人们的广泛关注，而传统的垃圾处理技术已难以满足我国对城市生活垃圾处理的需要。城市生活垃圾气化处理技术是新型的垃圾处理技术，它是对城市生活垃圾进行热化学处理并得到可燃气体的过程，具有减容效果好、二次污染低、资源利用率高等优点。本文以城市生活垃圾典型组分按照一定的比例配制成的混合垃圾为研究对象，开展了城市生活垃圾气化的热重分析实验，并在固定床反应器上对城市生活垃圾气化产气特性进行了研究。利用非等温热重法对城市生活垃圾气化过程进行的研究表明，生活垃圾气化热失重过程主要分为两个阶段，第一阶段为垃圾中各组分挥发分的析出和气化燃烧阶段，第二阶段为挥发分析出后残留物的气化燃烧阶段。升温速率对生活垃圾气化过程有很明显的影响，随升温速率的提高，反应起始温度Tb，反应终止温度Tf和达到最大失重速率时的温度Tm都随之升高，但各阶段的失重率基本保持不变。气氛的变化对城市生活垃圾气化第一阶段几乎没有影响，但对第二阶段的失重率和反应速率有较大影响，富氧和空气气氛中的最终失重率和反应速率明显高于贫氧气氛。升温速率对反应机理没有影响，升温速率的变化改变的只是表观活化能E和频率因子A；当升温速率为10℃／min时，贫氧、空气和富氧三种气氛条件下城市生活垃圾气化第一阶段最概然反应机理均为三维扩散，对应的反应机理微分形式函数表达式为f（α）=3／2（1-α）2/3(（1-α）1/3-1)-1；第二阶段最概然反应机理分别为相边界收缩球体模型以及级数分别为n=1．5和n=2的化学反应模型，对应的反应机理微分形式函数表达式分别为f（α）=3（1-α）2/3，f（α）=2（1-α）3/2和f（α）=（1-α）2。求得了不同升温速率和不同气氛下的城市生活垃圾气化动力学参数E和A，并建立了动力学模型。在氮气、空气和富氧三种气氛条件下对城市生活垃圾气化过程进行实验研究，考察了温度、升温速率及反应气氛对城市生活垃圾气化的影响。总结出了城市生活垃圾气化过程中产生的CO、H2、CH4、CO2四种主要气体产物的体积分数在250～950℃的变化规律。氮气气氛下，在250～500℃的低温区段，CO气体的体积分数随升温速率的升高而降低；在500～950℃的高温区段，CO气体的体积分数随升温速率的升高而增加。H2是在500℃之后才开始产生的，其体积分数在500～950℃随升温速率的升高而增加。CO、H2、CH4三种气体在各个温度点处的体积分数都随气氛中氧气体积分数的增加而降低，而CO2气体在各个温度点处的体积分数则随气氛中氧气体积分数的增加而升高。城市生活垃圾气化过程中，在250～650℃的热解气化阶段，随升温速率的提高，瞬时产气量明显增加；在650～950℃的高温区段，升温速率为10℃／min的气化工况下各个温度点处瞬时产气量和累计产气量都是最大的。总之，城市生活垃圾气化处理技术具有较好的环境效益和经济效益，发展前景广阔。
