本文主要研究了玉米杆和谷壳两种典型的中国农业生物质在热解及水蒸气气化过程中的碱/碱土金属释放特性。研究通过管式炉试验台进行，旨在探讨在此过程中气体析出的情况以及碱/碱土金属的析出规律。
文章指出，在热解过程中，玉米杆和谷壳两种生物质的主要气体产物是CO，其析出量大于CH4和CO2。热解过程是一个复杂的化学反应过程，在这个过程中生物质原料通过加热分解为气态、液态和固态产物。气态产物中的CO（一氧化碳）通常在高温热解过程中作为主要的气体成分出现。而CH4（甲烷）和CO2（二氧化碳）的析出量相对较低。
接下来，研究指出在气化过程中，CO和H2（氢气）成为主要的气体析出产物，其中H2的析出量最大。气化过程是一种将固态燃料转化为可燃气体的过程，通过在高温下与气化剂（如空气、氧气、水蒸气等）反应实现。在气化过程中，CO和H2作为主要的气体产物，具有更高的热值和更为清洁的燃烧特性，因此，提高H2的析出量对于优化气化过程尤为重要。
文章进一步指出，在热解过程中，碱金属的析出速度要快于碱土金属。碱金属包括钠（Na）、钾（K）等，而碱土金属则包括钙（Ca）、镁（Mg）等。研究发现，钠的析出率最高，钾次之。碱金属的析出率最终均在60%到80%之间，而碱土金属的析出率最终在30%到50%之间。这表明，在热解过程中，碱金属比碱土金属更容易从生物质中释放出来。K/Na的析出与挥发分的析出同步，主要释放的K/Na以有机钾/钠为主，这与生物质中的天然含有的有机金属化合物有关。
在气化过程中，生物质焦样中的碱/碱土金属主要以无机盐的形式存在。其中，K（钾）和Ca（钙）的析出率随着焦样气化而递增，而Na（钠）和Mg（镁）的析出量相对较低。这一点在生物质能源转换和利用过程中极为重要，因为这些金属的存在和释放可能影响热转化设备的结渣、积灰及腐蚀等问题。
研究还讨论了随着化石能源的枯竭和环境问题的日益严重，世界各国都在积极寻找替代化石燃料的新能源。在这样的背景下，生物质能作为一种低硫、低氮且CO2“零排放”的可再生清洁能源，其发展前景巨大。然而，由于生物质中碱/碱土金属含量较高，在其热利用过程中容易出现结渣、聚团、积灰和受热面腐蚀等问题。这些元素对热转化过程也具有一定的催化作用，因此研究它们的迁移规律对于优化生物质的热转化效率和稳定性具有重要意义。
本文通过实验研究，揭示了玉米杆和谷壳这两种农业生物质在热解和水蒸气气化过程中的碱/碱土金属释放特性，为提高生物质气化效率和开发相关技术提供了科学依据。研究结果不仅有助于理解生物质热利用过程中可能遇到的技术难题，也为生物质能源的清洁高效利用提供了指导。
