城市生活垃圾热解气化技术因良好的环保性能和较高的能源利用率等优点而成为了垃圾处理领域最具发展前景的技术之一，然而我国生活垃圾组成复杂且因时因地波动较大，垃圾中单组分或特定组分比例生活垃圾热解气化特性的研究成果不能够预测复杂、多变组分的生活垃圾热解过程，主要的原因在于生活垃圾热解气化并非不同组分热解气化行为的线性叠加，而是存在着交互作用。我国生活垃圾混合收集、混合处理，生活垃圾中不同组分共热解气化是生活垃圾热解气化必经的过程，因此研究生活垃圾典型组分热解气化过程中的交互作用对深入理解生活垃圾热解气化机理有着重要意义，也能够对不同地域生活垃圾热解气化工艺提供理论指导。本文采用基于组分的研究方法，选取生活垃圾中典型组分：聚丙烯塑料（PP）、聚氯乙烯塑料（PVC）、聚乙二醇对苯二甲酸酯塑料（PET）、桐木、餐厨垃圾中肉与面粉，探讨了生活垃圾典型组分二元混合共热解过程的交互作用，揭示了交互作用对于热解行为特性、产物产率的影响规律，探究了共热解焦理化结构特性，在此基础上开展了原生生活垃圾流化床气化实验研究。主要的研究内容及结论如下：
明确了生活垃圾典型组分二元混合慢速共热解全过程中交互作用对热解焦产率的影响规律，揭示了共热解过程动力学关键参数的变化规律。研究发现生活垃圾不同组分二元混合慢速共热解过程中交互作用普遍存在。桐木与PP共热解以及面粉与PP共热解均在温度低于410　oC时，挥发份析出被抑制；当温度高于410　oC时，促进了挥发分析出。桐木与PVC在低于400　oC时促进挥发分析出，随温度升高共热解促进了焦的生成。桐木与PET在低于400　oC时挥发分析出被抑制，在400　oC~500　oC促进挥发分释放，随着温度继续升高直到终温共热解提高了焦产率。肉类与PP在低于400　oC抑制挥发分析出，热解终温时交互作用对焦产率并不产生明显影响。肉与桐木共热解以及面粉与桐木共热解均在主要热解温度区间促进了热解生成挥发性产物，在终温时焦产率实验值低于理论值。塑料与桐木共热解，餐厨垃圾面粉、肉类与桐木共热解活化能均低于预测值，而餐厨垃圾面粉、肉与PP共热解活化能均高于预测值。
基于分形理论，通过焦样表面分形维数定量化揭示了典型组分二元混合慢速共热解焦表面微观形貌的演变规律。研究发现垃圾不同组分热解焦及其二元混合慢速共热解焦表面形貌都具备分形特性，分形维数定量化描述了焦样表面形态复杂程度。PP的添加促使其分别与桐木、肉共热解焦表面形貌分形维数增加，表面形貌向复杂的立体化方向转变；然而PP与面粉共热解焦的表面形貌随着PP掺混比例增大呈现出轻微凝聚的趋势，分形维数减小。随着PVC、PET、面粉、肉掺混比例的增加，其分别与桐木共热解焦的表面分形维数呈现降低趋势，表面形貌复杂程度降低。
获得了生活垃圾典型组分二元混合快速共热解过程交互作用对产物分布及气相产物生成的影响规律。研究发现：生活垃圾中典型组分二元混合快速共热解过程基本都存在交互作用，三相产物产率与气相产物生成都受到了显著的影响。桐木与PP快速共热解过程提高了气相产物和液相产物产率，降低了热解焦的产率。桐木分别与PET、PVC快速共热解降低了气相产物产率，提高了液相产物与热解焦的产率。桐木与肉快速共热解过程在产物分布方面存在着极其微弱的协同效应，对液相产物产率影响不大，但是略微降低了热解焦产率，促进了气相产物产率。面粉与桐木快速共热解降低了气相产物与热解焦的产率，提高了液相产物的产率。生活垃圾中典型组分二元混合快速共热解过程在H2、CO、CO2、CH4等气相产物生成方面存在着复杂的协同效应。桐木与PVC共热解在600　oC~800　oC温度范围内抑制了HCl生成，温度升高时抑制作用消失。桐木与肉共热解中存在交互作用促进了NH3质量产率的提高。
阐明了生活垃圾典型组分二元混合快速共热解焦孔隙结构特性及碳微晶结构演变行为规律。研究发现PP、PVC、面粉、肉的添加显著影响了其与桐木快速共热解焦微孔体积，降低了焦样BET总比表面积。PET与桐木快速共热解焦孔隙变化规律较复杂，当桐木掺混比例大于等于50%时，小于10　nm的中孔体积降低，微孔消失，共热解焦总BET比表面积低于单独热解焦。PP与桐木共热解焦样内部孔隙与BET值呈现良好的线性关系，其他组分二元混合快速共热解焦则呈现出良好的指数的关系。桐木分别与PET、PVC、面粉共热解焦碳微晶结构随着桐木掺混比例降低向有序化方向发展。PP的添加对其与桐木共热解焦碳微晶结构影响不大。
掌握了关键操作参数对西安市原生生活垃圾流化床气化特性的影响规律。随着气化温度升高，气相产物中H2与CO含量逐渐增大，CH4与CO2含量则逐渐降低，干产气率、碳转化率和冷煤气效率增大。随着空气当量比增大，气相产物中CO2含量显著提高，其他气体则逐渐降低，干气产率、碳转化率有所上升，冷煤气效率由于气相产物热值的降低并未发生明显变化。橄榄石作为床料充当了催化剂的作用，促进了CO与H2含量提高，比表面积较大的橄榄石催化作用更加显著。