在煤炭清洁利用技术领域中,煤气化技术不仅占据首要地位,同时具有广阔的发展前景。现行高效大型煤气化技术多以气流床气化技术为主,气化条件很苛刻,涉及高温、高压以及复杂多相流动等条件。本课题的主要研究内容就是以气流床气化技术为背景,以我国五种典型气化用煤（其中涉及煤种:烟煤、褐煤和无烟煤）为研究对象,在高温沉降炉中制取接近真实气化过程中生成的快速热解焦,并对原煤及煤焦进行物理化学结构分析。这种五种原煤孔隙结构存在明显差异,褐煤和烟煤中含有丰富的大孔和中孔,褐煤以大孔为主,烟煤则以中孔为主,而无烟煤中含有丰富的微孔。同时,在成焦之后,HM-1-char、YM-1-char以YM-2-char形成了较多的大孔结构。红外光谱显示,快速热解焦中,仍然还有一定量的含氧官能团,表明快速热解焦仍保留一定的气化活性。利用积分分布活化能法（DAEM）求取五种快速热解焦的气化反应动力学参数。这种方法可以获得活化能随转化率的变化曲线关系,有助于我们了解整个气化反应过程中,反应动力学参数的变化规律。曲线表明,前期反应活化能变化受残余挥发份影响比较严重,同时后期反应活化能曲线较为稳定,说明DAEM法应用气化反应,并不在以单一的动力参数表征化学反应,可以得到较好的分析整个气化反应的进程。另一方面,反应速率参数和活化能之间表现出明显的动力学补偿效应。CO₂气化反应特性部分,分别采用热裂解-气相色谱联用以及高温沉降炉下讨论煤焦与CO₂气化反应特性。前者讨论不同温度下原煤及煤焦与CO₂,实验表明,原煤和煤焦的反应性存在一定差异,但是煤焦所表现出的反应性结果和原煤一致。同时,在高温下,一些在较低温度下表现出反应性差的煤焦会表现出较强的反应性,这与煤焦中一些特殊的碳结构有关系。后者以高温沉降炉为实验台,讨论五种快速热解焦在1500℃下的温度条件下与CO₂的气化反应特性结果,结果表明,孔隙结构对煤焦气化影响较为关键,低阶煤,富含大孔和中孔所表现的气化反应特性好,而高阶煤虽然微孔丰富,可以促进气体的扩散,但是,并不利于气体在孔表面发生反应,总的来说,气体扩散与孔表面的气化反应是相互制约的,因此富含微孔的煤焦表现出较差的气化反应性。