现代催化研究方法
催化剂的结构和性能研究
催化剂的结构和性能研究催化剂是一种用于促进化学反应的物质，它能够提高反应速率，降低反应能量和温度，同时还能够增加反应产物的选择性和纯度，广泛应用于化工、制药、环保等领域。
在催化剂的研究中，结构和性能是两个关键的研究方向，本文将对催化剂结构和性能的研究进行探讨。
一、催化剂的结构研究催化剂的结构是影响其性能的重要因素，因此催化剂的结构研究一直是催化化学研究的重要内容。
1.1 催化剂的物理结构催化剂的物理结构是催化活性的关键因素。
常见的物理结构包括：形貌、晶体结构、孔洞结构和表面形貌。
这些结构表征催化剂的比表面积、孔径和催化剂晶体中的位相信息。
例如，孔径可以影响反应物的扩散速率，形貌和晶体结构可以调节催化剂表面结构和活性位点。
1.2 催化剂的化学结构催化剂的化学结构通常指催化剂的活性部位和热稳定性。
活性部位可以是催化剂表面上的金属位或羟基等官能团，亦可以催化剂内部的金属与支撑物的相互作用所组成。
热稳定性是评价催化剂稳定性的重要指标，稳定性越高，催化剂使用期越长。
二、催化剂的性能研究催化剂的性能直接影响催化反应的效率和产物纯度，因此，催化剂性能研究是催化化学的重要研究领域之一。
2.1 催化剂的选择性催化剂的选择性是指催化反应中产物的选择性，选择性越高，产物为合成目标化合物的含量越高。
催化剂选择性的因素很多，如金属的种类、活性位的分布和结构等。
2.2 催化剂的活性催化剂的活性是指催化剂在反应条件下催化反应的效率。
活性取决于催化剂的物理和化学结构、反应物分子大小、形状和结构，以及反应条件等因素。
催化剂的活性对催化剂的设计和制备有重要影响。
2.3 催化剂的稳定性催化剂的稳定性是指催化剂在反应条件下的热稳定性和中毒稳定性。
热稳定性是指催化剂在高温下不发生迟滞或爆炸；中毒稳定性是指催化剂在反应中不因反应物、反应产物或污染物而失活。
三、催化剂的研究方法催化剂的研究方法主要包括表面科学、化学分析、物理学方法和计算化学等。
研究多孔异相催化反应催化剂的分析方法
研究多孔异相催化反应催化剂的分析方法多孔异相催化反应催化剂的分析方法研究生活中有许多反应都需要通过催化剂来进行，而催化剂则是反应速率的调节者。
多孔异相催化反应催化剂是其中一类广泛应用的催化剂。
这类催化剂具有分子筛特性，对于一些反应分子具有大小限制，而且表面具有活性位点。
因此，研究多孔异相催化反应催化剂的分析方法显得尤为重要。
因为好的分析方法可以进一步理解催化剂在反应中的作用机制，从而有助于提高催化效率，减少能源消耗。
一、表面分析技术催化剂的表面分析技术是研究多孔异相催化反应催化剂的分析方法的重要手段。
这些技术主要包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等。
其中，XRD技术是研究多孔异相催化反应催化剂的适用性非常广泛的一种表面分析技术。
这种技术可以用来分析催化剂的晶体结构和结晶情况。
比如，可以通过在XRD上观察催化剂颗粒的晶形大小，来推测反应中催化剂的传质情况和作用机制。
二、表面AAS分析技术另外一种研究多孔异相催化反应催化剂的分析方法则是通过表面AAS分析技术来研究。
这种技术主要可以用来检测催化剂的化学成分和结构，包括杂质和纯度，可有助于区分催化剂对反应物和产物的选择性角色。
尤其是，近年来发展起来的XMCD-AAS方法，为重金属催化剂的催化反应研究提供了一种新的表面分析方法。
三、表面拉曼光谱技术此外，表面拉曼光谱技术也是一种重要的研究多孔异相催化反应催化剂的分析方法。
通过此技术，可以用来表征催化剂表面的结构和表面化学组成，从而探究催化剂与不同反应物之间的相互作用，以及其对反应选择性和效率的影响。
特别是，在弱而广泛吸附的反应中，表面拉曼光谱技术是研究多孔异相催化反应催化剂结构-活性位点实际成像的重要方法。
四、表面光电技术最后，表面光电技术也是一种对多孔异相催化反应催化剂的分析方法。
这种技术可以通过吸附分子的不同电子能级的变化来探测吸附的分子与催化剂之间的相互作用，而且根据这些分子吸附行为中间态的吸附释放的能量差别，来了解催化剂表面的结构和生物活性位点的机制。
现代催化研究方法
现代催化研究方法现代催化研究方法是指在催化化学领域中，通过运用先进的仪器设备、理论模型和计算方法等多种手段，以及结合实验和理论方法相互协同，对催化反应的机理、催化剂的结构和表面性质等进行深入研究的方法。
下面我将从催化测试手段、催化剂表征手段、理论计算手段等方面介绍现代催化研究的方法。
首先，催化测试手段是现代催化研究中最基础也是最重要的手段之一。
在催化测试中，可以通过固定床反应器、批量反应器或连续流动反应器等不同类型的装置，对催化反应进行考察和探究。
这些反应器可以模拟催化反应工艺中的实际条件，探究催化剂在不同条件下的活性、选择性、稳定性等性能。
同时，还可以通过改变催化剂的负载物、晶型、结构等参数，以及添加不同的表面修饰剂或助剂等方式，来研究催化剂的结构性质对催化性能的影响。
其次，催化剂表征手段是现代催化研究的另一个重要组成部分。
常见的催化剂表征手段有X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、固体核磁共振（NMR）等。
通过这些手段，可以对催化剂的晶相结构、形貌、粒度、表面组成和价态等进行详细的表征和分析。
此外，还可以利用吸附/脱附、程序升温脱附（TPD）、程序升温还原（TPR）等技术对催化剂的活性组分、毒物吸附能力、还原性等进行测试和表征。
第三，理论计算手段在现代催化研究中也占据了重要地位。
通过密度泛函理论（DFT）、分子动力学模拟（MD）、Monte Carlo模拟等计算方法，可以从微观角度揭示催化反应的机理和催化剂的表面性质。
通过计算模拟可以得到催化反应过程中的能垒、能量吸附谱、中间体构型等信息，帮助解释实验现象，指导实验设计，并提出新的催化剂结构和改进方案。
除了上述主要的现代催化研究方法外，还有其他一些补充性手段也在催化研究中得到广泛应用。
例如，催化环境透射电子显微镜（TEM）、原位红外光谱（IR）、原位拉曼光谱（Raman）等方法可以在不同环境下对催化剂进行原位表征，从而研究催化剂在实际工作状态下的结构和性质变化。
催化剂的合成及其应用研究
催化剂的合成及其应用研究催化剂是一种能够加速化学反应、提高反应速率、改变反应产物选择性、减少反应温度等的物质，是工业生产过程中不可或缺的重要组成部分。
本文将介绍催化剂的合成及其应用研究。
一、催化剂的合成方法催化剂的合成方法有很多种，例如物理法、化学法、生物法和组合法等。
其中，最常见的是化学法，主要包括溶胶凝胶法、共沉淀法、物理混合法和超声辅助法等。
1.溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种制备高纯度、均匀粒径的催化剂的方法。
其原理是将金属盐在溶液中加入助剂形成溶胶，再经过液态凝胶、干燥和高温煅烧等步骤得到催化剂。
2.共沉淀法共沉淀法是将金属盐溶于水中，加入共沉淀剂，使金属盐在水中形成沉淀，再经过干燥和煅烧等步骤得到催化剂的方法。
3.物理混合法物理混合法是将两种或以上的催化剂颗粒混合均匀，形成一种新的催化剂。
这种方法简单易行，但催化效果不稳定。
4.超声辅助法超声辅助法是将金属盐与还原剂用超声波进行反应，得到催化剂的方法。
这种方法可以大幅度提高催化剂的比表面积和催化效率。
二、催化剂的应用研究催化剂的应用研究非常广泛，涉及到各个领域，例如有机合成、电化学反应、固体氧化物燃料电池等。
本文将以有机合成为例，介绍催化剂在有机合成中的应用研究。
有机合成是催化剂应用研究的重要领域。
在有机合成中，催化剂可以加速反应速率，提高反应产率和选择性，并且可以减少反应温度和反应时间等，从而提高生产效率和降低成本。
1.催化剂在有机合成中的应用之氢化反应双氢化物催化剂可用于烯烃的不对称加氢反应，其催化活性高，选择性好。
2.催化剂在有机合成中的应用之氧化反应氧化反应是有机合成中应用最广泛的一种反应类型。
催化剂可通过氧化反应提高产率、选择性和速率等。
3.催化剂在有机合成中的应用之羰基化反应羰基化反应是有机合成中应用催化剂的常用反应之一，其可以将羰基化合物转化成相应的酰胺、酰肼、酮、酯等。
总之，催化剂的应用研究是一项非常重要的领域，其可以提高生产效率，降低成本，同时也可以开发出更加环保、高效的催化剂，推动绿色化学的发展。
化学催化技术的研究与应用
化学催化技术的研究与应用化学催化技术是一门研究催化剂及其在化学反应中起催化作用的科学。
催化剂是一种能够改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不发生变化的物质。
化学催化技术在许多领域有着广泛的应用，包括工业生产、环境保护、能源转换等。
一、催化剂的类型催化剂可以根据其化学性质和作用机理分为以下几类：1.氧化还原催化剂：通过参与氧化还原反应，改变反应物和产物的氧化态，从而加速反应速率。
2.酸碱催化剂：通过提供或接受质子，改变反应物和产物的化学性质，从而加速反应速率。
3.络合催化剂：通过与反应物形成络合物，改变反应物分子结构，从而加速反应速率。
4.表面活性剂催化剂：通过降低界面张力，增加反应物之间的接触面积，从而加速反应速率。
二、化学催化技术的研究内容化学催化技术的研究主要包括以下几个方面：1.催化剂的制备：研究不同催化剂的制备方法，以获得具有高活性、高稳定性和选择性的催化剂。
2.催化剂的结构与性能关系：研究催化剂的结构对其催化性能的影响，以指导催化剂的设计和优化。
3.催化剂的反应机理：研究催化剂在化学反应中的作用机理，以揭示反应过程和提高催化剂的催化效率。
4.催化剂的再生和循环利用：研究催化剂的再生和循环利用技术，以降低催化剂的使用成本和环境污染。
三、化学催化技术的应用领域化学催化技术在许多领域有着广泛的应用，以下列举几个主要应用领域：1.合成化学：化学催化技术在合成化学中起着重要作用，如聚合反应、偶联反应、氧化还原反应等。
2.环境保护：化学催化技术在环境保护中有着重要的应用，如汽车尾气净化、工业废气处理、废水处理等。
3.能源转换：化学催化技术在能源转换领域有着重要的应用，如合成燃料、燃料电池、催化燃烧等。
4.化学武器销毁：化学催化技术在化学武器销毁中有着重要的应用，如炸药分解、有毒气体转化为无害物质等。
综上所述，化学催化技术是一门具有重要意义的科学技术，对于推动社会发展和改善人类生活具有重要作用。
化学计算方法在催化研究中的应用
化学计算方法在催化研究中的应用催化研究是化学领域中的重要研究方向之一，涉及到诸多反应机理、催化剂设计和反应条件优化等问题。
随着计算机科学和化学的结合，化学计算方法逐渐走进了催化研究的领域，为科学家们提供了一种快速有效的研究手段。
本文将探讨化学计算方法在催化研究中的应用。
一、密度泛函理论（DFT）在催化剂设计中的应用密度泛函理论是目前最为常用的计算化学方法之一，它可以用来预测分子的结构、电子性质和反应能垒等参数。
在催化剂设计中，密度泛函理论被广泛应用于催化剂的构建和优化过程。
通过计算材料的电子结构和催化反应的势能面，科学家们可以预测出催化剂的活性位点、反应机理和催化活性等重要参数，从而指导实验的设计和优化。
以金属催化剂为例，通过密度泛函理论可以计算其表面结构和对各种反应物的吸附能力。
科学家们可以通过调控催化剂表面的原子构型和机理，提高催化剂的活性和选择性。
此外，密度泛函理论还可以预测催化剂与反应物之间的相互作用强度，从而为催化反应的机理研究提供理论支持。
二、分子动力学模拟在催化反应中的应用分子动力学模拟是一种基于牛顿运动定律的计算方法，它可以模拟分子在外界作用下的运动轨迹和能量变化。
在催化反应研究中，分子动力学模拟被广泛应用于探究催化剂表面的反应动力学过程。
通过分子动力学模拟，科学家们可以研究催化剂表面的吸附和反应过程，预测催化剂对不同反应物的选择性和活性。
同时，还可以通过模拟调控不同反应条件，如温度、压力和溶剂环境等，以进一步优化催化反应的效率和选择性。
三、高通量计算在催化研究中的应用高通量计算是一种利用并行计算和自动化技术，对大量化合物进行计算和筛选的方法。
在催化研究中，高通量计算可以用于开发新的催化剂和预测其性能。
通过高通量计算，科学家们可以对大量候选催化剂进行计算筛选，找到具有良好活性和选择性的化合物。
同时，高通量计算还可以预测催化剂的稳定性、可再生性和副反应物等方面的性质，为催化研究和催化剂设计提供理论依据。
常见催化机理研究方法
常见催化机理研究方法据笔者多年读文献的经验,Science、Nature、Nature大子刊上催化类的文章要不就是能做出破世界纪录的催化性能，要不就是能把反应机理研究的十分透彻.前者属于可遇不可求,而后者则是考验科研工作者的功底和钱包。
机理研究不仅需要巧妙的实验设计，还需要先进的仪器设备。
笔者对于能在这些顶级期刊上发文的大牛是“高山仰止,景行行止，虽不能至，然心向往之”。
因此，总结一下常见的催化机理研究方法。
限于水平,必有疏漏之处,欢迎大家补充。
笔者把机理研究分为三个大方面，分别是动力学分析、谱学分析和理论计算.下面对这三个方面进行详细介绍。
部分研究方法笔者暂时没找到相关文献.一、动力学分析1）改变反应物A→B→C图1. 反应示意图假如一个反应如图1所示。
当要验证该路径时，我们可以把中间产物B作为反应物重新做反应。
如果反应无活性，则说明反应不走该路径。
当反应有活性，且反应速率比原反应高时，说明整个反应的限速步骤在A→B之间；若反应速率和原反应差不多时，说明整个反应的限速步骤在B→C之间.但要注意，在做反应时，需要保持转化率尽可能低，使反应速率尽量不受反应物浓度的影响。
表1。
不同Co基催化剂十六烷裂解的性能(Angew. Chem。
Int。
Ed。
2015, 54, 4553—4556）。
厦大的王野教授在其费托反应制柴油的工作(Angew。
Chem. Int。
Ed。
2015, 54, 4553—4556）中,认为柴油选择性之所以能突破ASF分布,是因为载体上存在酸性位点，酸性位点可以把长链烷烃裂解.在证明催化裂解机理的时候，他用十六烷代表长链产物作为反应物，发现Co/Na—meso-Y不仅裂解的转化率高(94%)，裂解产物在柴油端(C10-15）的选择性也高(85％）。
而Co/H—meso-Y的裂解能力太强，裂解产物主要集中在汽油端（C5—9，65%)。
2) 改变分压改变反应气体的分压,可以得到催化反应的级数，从而判定反应路径.厦大的郑南峰教授在、CO和其Fe-OH-Ni界面问题的经典文章（Science， 2014， 344， 495-499）中,通过改变O2是1级反应，对CO是0级反应.该反应与理论计算的机理一致，即水的分压，发现催化剂对O2活化。
化学工程中的催化剂研究技术
化学工程中的催化剂研究技术在化学工程领域，催化剂研究技术扮演着至关重要的角色。
催化剂的研究致力于提高反应速率、选择性和产物收率，从而推动化学过程的发展和优化。
本文将介绍几种常见的催化剂研究技术，包括计算模拟、表面分析和催化剂合成方法。
一、计算模拟技术在催化剂研究中的应用计算模拟是一种基于计算机技术的催化剂研究方法。
它通过建立和解决各种模型，从微观角度揭示催化反应的机理和特性。
常用的计算模拟方法包括分子动力学模拟、密度泛函理论等。
分子动力学模拟可模拟催化剂与反应物之间的相互作用过程。
通过精确计算催化剂表面的物理和化学属性，可以为合理设计催化剂结构提供有力的指导。
另外，密度泛函理论可用于计算催化剂表面的电子结构和能量变化，从而揭示反应的机理和过渡态。
二、表面分析技术在催化剂研究中的应用表面分析技术是研究催化剂表面物理和化学性质的重要手段。
常用的表面分析技术有扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等。
SEM和TEM可提供催化剂表面的形貌和晶体结构信息。
通过观察催化剂表面的形貌特征，可以了解其结构和形态对催化性能的影响。
XPS则可以分析催化剂表面的元素组成、化学态和电子状态，为研究催化剂的反应机制提供线索。
三、催化剂合成方法的研究催化剂合成方法是催化剂研究中的关键环节，直接影响催化剂的性能和稳定性。
常见的合成方法包括物理法、化学法和生物法等。
物理法合成的催化剂通常具有较高的纯度和晶格结构，但缺乏表面活性位点。
化学法合成主要通过溶液合成、沉积和沉淀等方法制备催化剂，具有较高的活性位点和可调控性。
生物法合成则利用生物体内的酶或细胞合成催化剂，具有环境友好性和特殊的催化性能。
四、结论在化学工程中，催化剂的研究技术对于推动化学反应的发展和优化至关重要。
计算模拟技术可从微观角度揭示催化剂的反应机理和特性，表面分析技术则提供催化剂表面性质和形貌的重要信息。
催化剂的合成方法也直接决定催化剂的活性和稳定性。
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生物质气化技术的研究分析摘要：生物质能是满足当今世界能源需求的最具潜力的可再生能源。
利用生物质气化技术能实现CO2的归零排放，节约常规能源，符合可持续发展的要求。
本文介绍了生物质气化的原理与工艺和相关气化反应器，阐述了生物质气化特性的影响因素及评价指标，指出了生物质气化技术中需要解决的问题。
关键词：生物质气化，原理与工艺，气化炉，气化特性能源和环境问题已成为全球关注的焦点，随着能源消耗的迅速增长，化石燃料的大量使用带来了严重的环境污染和生态破坏，再加上常规能源如煤、石油、天然气等资源量的日益减少，开发洁净的可再生能源成为了可持续发展的迫切需要[1]。
与此同时，生物质能在可再生能源中，是地球上唯一能够储存和可运输的清洁能源，资源量大，分布广，开发潜力巨大。
生物质能要真正成为矿物燃料的替代能源，其关键是要将能量密度低的低品位的生物质能转变成高品位能源。
如何有效地将生物质转化为洁净、高效的高品位能源，是该领域目前的主要研究课题。
当前，生物质能转化技术主要包括生物质气化、液化、固化以及直接燃烧技术。
生物质能气化技术就是其中重要的手段之一。
1 生物质气化的原理与工艺生物质气化是指生物质原料(薪柴、锯末、麦秸、稻草等)压制成型或经简单的破碎加工处理后，在欠氧条件下，送入气化炉中进行气化裂解，得到可燃气体并进行净化处理而获得产品气的过程。
其原理是在一定的热力学条件下，借助于部分空气(或氧气)、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物，获得含CO、H2和CH4的混合气体。
气化技术是目前生物质能利用技术研究的热门方向。
典型的气化工艺有以下3种：干馏工艺、快速热解工艺、气化工艺[2]。
其中前两种生物质气化工艺适用于木材或木屑的热解；后一种适用于农作物（如玉米、棉花等）秸秆的气化。
生物质气化技术的一般工艺过程如图1所示，其主要有四大组成系统，分别为进料系统、气化反应器（气化炉）、气化气体净化系统和气化气体处理系统（如发电系统）。
进料系统包括生物质进料、空气进料、水蒸气进料及其控制。
气化气体净化系统主要是除去产出气体中的固体颗粒、可冷凝物及焦油，常用设备有旋风分离器、水浴清洗器及生物质过滤器。
后处理系统主要是气化气进一步转化利用的装置，诸如发电、制取液体燃料等装置。
图1 生物质气化工艺一般流程2 气化反应器气化炉是生物质气化系统中的核心设备，生物质在气化炉内进行气化反应，生成合成气。
生物质气化炉可以分为固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉(EF)及等离子体气化炉(Plasma)等类型[3]。
2.1 固定床气化炉固定床气化炉中气化反应是在一个相对静止的物料床层中进行，即物料相对于气流来说，是处于静止状态。
物料在炉内基本上是有层次的分为四个阶段，即干燥阶段、热解阶段、燃烧阶段、还原阶段。
固定床气化炉的炉内反应速度较慢。
根据炉内气化剂的流动方向，可将固定床气化炉分为四类：上吸式、下吸式、横吸式和开心式。
固定床气化炉的优点：气化炉结构简单、投资少、运行可靠、操作比较容易，对原料的种类及粒度要求不高。
缺点：固定床气化炉通常产气量比较小，多用于小型气化站、小型热电联产或户用供气，不适合大规模的生产。
2.2 流化床气化炉颗粒状的物料被送人炉内，并掺有精选的惰性材料(砂子和橄榄石等)作为流化床材料，在炉体底部以较大压力通入气化剂，使炉内呈沸腾、鼓泡等不同状态，物料和气化剂充分接触，发生气化反应。
按气化炉结构和气化过程，可将流化床气化炉分为：鼓泡流化床(BFB)、循环流化床(CFB)及舣流化床(Dual)。
流化床气化炉的优点：温度稳定均匀；使用燃料颗粒很细小，传热面积大；气化效率高；适用于连续运转，适合大规模的商业应用。
已被粉碎的原料和被加压的气化剂(氧气或水蒸气)从塔顶同时进入气化炉[4]。
塔顶部的湍流火焰燃烧部分原料，为整个气化过程提供足够的热量，气化炉内的温度达到1300C。
2.3 气流床气化炉已被粉碎的原料和被加压的气化剂(氧气或水蒸气)从塔顶同时进入气化炉。
塔顶部的湍流火焰燃烧部分原料，为整个气化过程提供足够的热量，气化炉内的温度达到1300C[5]。
气流床的特点：合成气出炉的温度可达1300C，大部分焦油可在半焦气化过程中裂化，出炉的合成气中几乎不含焦油；气化炉壁上的灰融物可当作熔渣除去。
2.4 等离子体气化炉原料从塔顶进入气化炉，接触到常压、温度为500～1500C的由电生成的等离子体后，原料中有机物转化为高质量的合成气，无机物变成玻璃化的惰性熔渣。
这种炉的气化效率很高，得到不含焦油的合成气。
等离子弧也可以用于净化合成气。
3 生物质气化特性3.1 影响因素3.1.1 不同物料的产气特性物料的反应特性、热稳定性、粒度等物理及化学特性直接影响产气率和产气组分。
物料粒径越小，其总表面积越大，热交换和扩散过程就进行得越激烈，使整个气化过程进行得越激烈和越完全。
并且物料粒径小，其热阻力也小，气化炉内的温度分布也就越均匀，气化结果好[6]。
水分的影响主要体现在两个方面：一方面蒸发需要消耗气化过程中燃烧反应所放出的热量；另一方面，由于水是一种气化剂，能与C发生水煤气反应生成H2和CO2，进而提高气化气的质量。
3.1.2 气化温度对气化特性的影响在生物质气化过程中，气化温度是一个很重要的参数，温度的高低不但会影响产气的速率，而且对物料反应过程中的吸放热等可逆反应也一定的影响，从而最终影响到气化产物分布、产品气的组成、产气率、热解气热值。
一般地，温度升高，气体产率增加，焦油及炭的产率降低，气体中氢及碳氢化合物含量增加，二氧化碳含量减少，气体热值提高。
此外，温度和停留时间是决定二次反应过程的主要因素。
温度>700C时，气化过程初始产物(挥发性物质)的二次裂解受停留时问的影响很大，在8s左右，可接近完全分解，使气体产率明显增加。
在设计气化炉型时，必须考虑停留时间对气化效果的影响。
3.1.3 压力对气化特性的影响采用加压气化技术可以改善流化质量，克服常压反应器的一些缺陷。
Pasban 等在空气鼓泡加压流化床中气化木质生物质，压力在506.63～2026.5 kPa，得出压力增大，脱挥发分的速度减慢而加强了裂解反应，产生的焦油量和气相浓度都减小[7]。
所以，操作压力提高，一方面能提高生产能力，另一方面能减少带出物损失。
从结构上看，在具有同样的生产能力时，压力提高，气化炉容积可以减小，后续工段的设备也可减小尺寸，而且净化效果好。
3.1.4 气化剂对气化特性的影响气化剂对气化特性的影响体现在气化剂的组分和流量两方面。
目前生物质气化技术中采用的气化剂主要有3种：空气气化、富氧气化和空气—水蒸气气化[8]。
气化剂不同，气化炉出口产生的气体组分也不同。
空气做气化剂时，产气中可燃气的含量普遍低，原因是N2的加入稀释了可燃气的浓度；与空气相比使用氧气做气化剂。
可明显提高产气质量，但CO2的浓度也会增大；实验系统中加入水蒸气后，CO、CH4、H2的含量明显增加。
热值也相应有很大的提高：而且与氧气做气化剂相比，H2含量提高的更多，这是由于发生了租煤气反应的结果。
气化剂流量不同将影响到参与反应的气化剂的浓度而影响到CO2的还原率，直接影响产气组分。
氧气流量发生变化后，也会引起O2物料比的变化[9]。
流量增加会增强气化层底部燃烧反应，气化炉温度水平提高；然而，由于氧气供应量的增加，燃烧反应加剧，挥发份释放的CO和H2以及CH4可能与过剩的O2反应燃烧掉了；氧气流量的增加会使碳燃烧转化成CO2的量增加。
结果一方面给CO2气体还原反应提高了反应物的浓度，增加了CO2还原反应的机会，减少了CO2的量，但另一方面也可能导致没有来得及参加还原反应的CO2气体份额增加，所以最终生成的气体中CO2的含量是这两方面综合作用的结果。
3.1.5 气化反应器对气化特性的影响反应器的类型和构造均对气化特性有影响。
固定床气化炉适用于物料为块状及大颗粒原料。
它结构简单，制作方便，具有较高的热效率，但内部过程难以控制，内部物料容易搭桥形成空腔，且处理量小。
流化床气化炉适合含水分大、热值低、着火困难的细颗粒原料，原料适应性广，可大规模、高效率利用。
流化床气化炉的产气热值总体上高于固定床气化炉。
气化炉结构的改造，如直径的缩口变径、增加进出气口、增加干馏段成为两段式气化炉等方法，都能强化气化热解，加强燃烧，提高燃气热值。
对于固定床的下端带缩口形式的两段生物质气化炉的研究发现，在保证气化反应顺利进行的前提下，适当地减少缩口处的横截面积，可提高氧化区的最高温度和还原区的温度，从而使气化反应速率和焦油的裂解速率增加，达到改善气化性能效果。
3.1.6 催化剂催化剂是气化过程中重要的影响因素，其性能直接影响着燃气组成与焦油含量。
催化剂既强化气化反应的进行，又促进产品气中焦油的裂解，生成更多小分子气体组分，提升产气率和热值。
在气化过程中应用金属氧化物和碳酸盐催化剂，能有效提高气化产气率和可燃组分浓度。
目前用于生物质气化过程的催化剂有白云石、镍基催化剂、高碳烃或低碳烃水蒸气重整催化剂、方解石、菱镁矿以及混合基催化剂等[10]。
3.2 评价指标气化性能评价指标主要是气体产率、气体组成和热值、碳转化率、气化效率、气化强度和燃气中焦油含量等。
对于不同的应用场所，这些指标的重要性不一样，因此气化工艺的选择必须根据具体的应用场所而定。
大量试验和运行数据表明，生物质气化生成的可燃气体，随着反应条件和气化剂的不同而有差别。
但一般而言，最佳的气化剂当量比(空气或氧气量与完全燃烧理论需用量之比)为0.25～0.30[11]。
气体产率一般为1.0～2.2 m3／kg，也有数据为3.0 m3／kg。
气体一般是含有CO、H2、CO2、CH4、N2的混合气体，其热值分为高、中、低3种。
气化热效率一般为30％～90％，依工艺和用途而变。
碳转化率、气化效率、气化强度由采用的气化炉型、气化工艺参数等因素而定，国内行业标准规定气化效率≥70％，国内固定床气化炉可达70％，流化床可达78％以上。
中国科学院广州能源研究所对其25 KW下吸式生物质气化发电机组进行了运行测试，结果为：气化过程中碳转化率为32.34％～43.36％，气化效率为41.10％～78.85％，系统总效率为11.5％～22.8％。
粗燃气中焦油含量对于不同的气化工艺差别很大，在50～8000mg／m3范围内变化，经过净化后的燃气焦油含量一般在20～200mg／m3范围内变化。
4 结语生物质能作为一种可再生能源，在能源结构系统中的地位越来越重要。
由于化石燃料的不可再生性和使用过程对环境的影响，生物质能将成为本世纪的主要能源之一。
而生物质能源转换技术的发展将是这一转变的关键。