随着我国人口的大幅增长,塑料生产和使用越来越频繁,导致废塑料的产量巨大;同时,由于工业的发展,污泥产量也随之增高,“白色污染”和“污泥围城”给环境带来严重的威胁。基于废塑料和污泥资源化、无害化处理准则,采用化学链气化技术（CLG）进行处理,选用铁矿石载氧体作为基础载氧体,用Ca、K、Na三种碱（土）金属离子对其负载,既可以增强载氧体的活性,还可以用于脱除PVC塑料化学链气化过程产生的HCl气体。由于污泥中含有大量碱（土）金属元素,因此本文利用污泥和碱（土）金属负载的载氧体实现对PVC塑料化学链气化过程产生的HCl气体进行脱除,进而抑制二噁英的生成。目前对废塑料和污泥化学链气化及含氯污染物的研究相对较少。本文将全面研究废塑料和污泥化学链气化过程氯的转化与脱除机理。首先,采用HSC热力学软件对载氧体和碱（土）金属离子进行筛选,根据热力学模拟可知温度范围在600～1000时氯元素将主要以HCl气体的形式存在;发现铁矿石载氧体作为基础载氧体不会在反应过程中与HCl气体反应造成消耗,负载Ca、K、Na离子的载氧体与HCl气体反应可以生成稳定的氯化物,并且氯化物不会和O2反应造成二次污染;同时,根据热力学平衡常数可知,载氧体的脱氯反应会随着温度升高,反应越难进行。其次,为了验证热力学模拟的结果,同时也证明污泥脱氯的可行性,在TG-FTIR-MS三联装置对废PVC塑料及污泥热解气化过程气体产物进行分析,以及不同工况下HCl气体的产生和脱除情况进行了研究。首先对污泥和PVC塑料单独热解情况进行分析,发现PVC塑料在热解过程的主要产物为HCl气体,污泥在热解过程不会产生HCl气体。采用三种负载载氧体与PVC塑料气化,发现由于载氧体在气化过程中可以提供晶格氧,使PVC塑料热解生成CO2,同时还发现PVC塑料热解生成的HCl气体被完全脱除,验证了热力学模拟结果;然后在TG-FTIR-MS三联装置和固定床上对污泥灰脱氯效果进行探讨,发现污泥灰具有一定的脱氯能力;在固定床实验中,当污泥灰/PVC质量比达到20:1时,脱氯效率最高达到98.3%,并对反应前后污泥灰进行XRD对比分析,发现污泥灰脱氯的原因主要是因为其本身含有的碱（土）金属化合物造成的,证实了前期的猜想。最后,在固定床上深入研究了废塑料和污泥化学链气化过程氯转化和脱除机理,研究发现:温度的升高会降低载氧体的脱氯能力;随着碱（土）金属离子的负载量的升高载氧体的脱氯效率也升高;污泥同样具有一定的脱氯能力;在化学链气化过程中,三种载氧体的脱氯效率大小顺序为:Na>K>Ca;当载氧体质量为0.5g时,负载15%Na离子的载氧体脱氯效率为98.4%;当载氧体质量为2g时,三种负载载氧体的脱氯效率大致相同,均为95%以上。同时还发现,铁矿石载氧体可以提高原料的碳转化率,并促进焦油和半焦的分解,采用碱（土）金属离子修饰后,不但进一步提高原料的碳转化率,而且对HCl气体具有良好的脱除效果。实验证实了污泥具有一定的脱氯能力的原因,主要自身含有的碱（土）金属化合物,在气化过程中分解产生的碱（土）金属离子与HCl气体反应生成稳定氯化物实现脱氯,并根据二噁英的形成原理,推断出污泥和载氧体对二噁英的抑制机理。