熔盐热利用技术是一种绿色、高效的固体燃料热化学转化技术。但目前该技术涉及的碳结构演变、焦油转化特性等关键影响因素与反应机理尚不清晰,阻碍熔盐热利用技术的进一步应用。基于此,本论文针对熔盐热转化中常用的三元碱金属碳酸盐（Li₂CO₃-Na₂CO₃-K₂CO₃）反应体系,探究了在该体系作用下典型准东煤的熔盐-CO₂气化特性,并解析了煤焦的碳骨架演变特性;进而研究了熔盐热利用过程中,甲苯与呋喃等典型固体燃料热裂解焦油组分的热化学转化特性。本论文的主要结论如下所述:在熔融碳酸盐环境中,准东煤的碳转化受给料形式、CO₂浓度、热转化时间等因素影响。给料从压片状转换为粉煤形式增大了煤、熔盐及气化剂间的接触面积,促进了原煤脱挥发分和焦气化过程的碳转化;而提高CO₂分压将增强脱挥发分阶段大分子有机化合物的重整。此外,熔盐中焦炭的缩聚/石墨化程度比常规热解更高。煤焦在熔盐环境中停留时间增加时,更多的羰基等含氧官能团将在碳酸盐提供活性氧的作用下于焦内部生成;但受CO和CO₂等气体传质阻力的影响,焦炭内部的羰基难以分解。其次,本论文进一步探究了典型焦油组分甲苯在熔盐中的热裂解及CO₂重整特性。结果表明熔融碳酸盐将改变甲苯的热化学转化路径,其向气态产物转化的热裂解反应可能因CO₃^2-和CO₂对H自由基的消耗而被抑制。而苯甲基上的C—H键可能因碱金属的作用得到有效断裂,并进一步生成联苄、联苯以及多环芳香烃（PAHs）。此外,焦油组分中的醇和羧酸类小分子有机物能够提供诱导开环反应发生的H自由基与OH自由基,从而减少熔盐中PAHs的生成。与甲苯类似,呋喃的氢元素气体选择率将在熔盐与CO₂的共同作用下受到抑制。不同的是,呋喃热转化的积碳量在三元碳酸盐体系中将减少。同时,熔融碳酸盐会与部分积碳发生直接气化,并催化其CO₂气化反应,大幅提高CO产量,导致积碳中产生更多的缺陷结构。受碱金属的催化作用及其优良热物理性质的影响,呋喃C—O键的初步断裂可能得到促进,而后小分子缩聚生成芳香族化合物的过程将被进一步增强。