生物质煤气气化工艺中颗粒物和焦油的有效净化问题得到国内外学者的高度关注。低温干法除尘+高温催化脱焦是目前比较成熟的工艺，但该法的操作流程复杂，能耗较高，因而限制了广泛应用。双层滤料床在高温除尘领域应用较好，其中的橄榄石滤料是焦油裂解中较好的催化剂。本文在双层滤料床中对模拟气进行一体化净化研究，旨在简化工艺，避免焦油裂解时因温度变化带来的能耗。实验过程中研究了不同床层结构对模拟气体的净化效果，幷对双层滤料床除尘脱焦一体化方案进行了技术分析。主要研究内容和结果为：1、在膨胀珍珠岩床中主要进行了温度、停留时间、粒径、灰尘以及焦油类型等因素的研究。结果表明：膨胀珍珠岩对甲苯具有催化效果，而瓷球对甲苯发挥热裂解作用，800℃时的转化率分别为73%和52%。650℃~850℃范围内，催化活性随着温度的升高而增加，850℃时达到最大值79%；停留时间为0.6s时，通过变床高或变流量两种方式达到的裂解效果相同。停留时间从0.15s增加到1.20s时，转化率从63%升高到73.7%；800℃时，脱焦效率随着粒径的减小而增加，在0.5-1.0mm时脱焦效率达到74.5%；灰尘的存在促进了甲苯的裂解，转化率在0-110min和120-180min时分别比没有灰尘时高出3.5%和1%；在相同的实验条件下，膨胀珍珠岩床对纯甲苯、混合物以及纯甲基萘的转化率分别为73%、46%和24%。2、在橄榄石床中研究了温度、停留时间、粒径、灰尘、焦油类型、煅烧和浸渍镍基改性等影响因素。结果发现：650℃~950℃范围内，甲苯的转化率随温度的增加而增加，950℃时达到最大值93%；停留时间由0.15s增加至1.20s时，转化率从82.3%逐渐增大到93.5%；850℃时，粒径为0.3-0.5mm的转化率在0-80min和80-180min要比0.5-0.8mm时分别高出2.38%和1.90%；灰尘存在时的前100min内转化率比没有粉尘时高出2.2%，但100min后转化率相同；在相同的实验条件下，橄榄石床对纯甲苯、混合物和纯甲基萘的转化率分别为89%、70%和60%；橄榄石经过煅烧后，活性得到明显改善，且随着煅烧温度的增大，甲苯的转化率升高。在900℃和1000℃时，转化率随着煅烧时间的增加而提高。但在1100℃时，煅烧时间为从2h增大到4h时，相应的转化率由99.5%下降到98.3%；未煅烧且负载3wt.%氧化镍的橄榄石，比新鲜的橄榄石增加了8.2%的转化率，且较快稳定在97.2%。3、在双层滤料床中进行了温度、灰尘以及焦油类型等因素的研究。结果表明：700℃~850℃范围内，甲苯的转化率随温度的升高而增大，850℃时达到最大值90%；灰尘存在时的前140min内转化率比没有粉尘时高出6.2%，但140min后转化率都为89%；在相同的条件下，双层滤料床对纯甲苯、混合物和纯甲基萘的转化率分别为86%、61.5%和52%。