煤中硫在煤热转化过程中的迁移转化直接影响到煤炭的洁净、高效利用。热解过程是多种煤炭热转化过程的初始阶段，H2S是热解过程中主要的初级气态含硫产物。H2S与煤热解半焦的反应直接影响或控制着煤析出硫的再分配方向，因此，有效控制或利用H2S与煤热解半焦的反应，是实现煤中硫定向控制的关键。　　 本论文采用一种低硫、低灰焦代表煤热解焦，利用恒温吸附H2S-程序升温脱附(SU-TPD，Sulfur uptake-Temperature programmed desorption)；和程序升温氧化(TPO，Temperature programmed oxidation)两个过程，用火焰光度检测器(FPD)和质谱(MS)进行在线检测分析，模拟研究了煤在热转化过程中H2S向煤热解焦的迁移转化行为。论文的主要贡献和创新点在于，通过对焦的碳主体、金属和硅组分、过程条件等影响因素的研究，对H2S与焦在不同条件下的反应机理有了清晰的认识，论文的主要研究结果为：　　 (1)在惰性气氛下、200-800℃温度区间，H2S与焦的碳主体结构的反应具有阶段反应特性，表现为不同反应机理：　　 在相对低的温度(<500℃)下，焦对H2S的物理吸附和化学作用同时存在，硫在焦表面的化学结合主要与焦中氧的含量有关，二者作用主要是S取代C-O结构中的O而结合到焦中，且最终焦中硫含量与吸附的硫向稳定有机硫转化的能力有关；　　 在较高温度范围(700-800℃)，H2S与焦表面产生的大量自由基和不饱和结构的结合导致最终焦中硫含量增加，主要是加成反应过程；在500-600℃，由于焦中C-O结构减少，且不饱和结构并未大量生成，导致取代反应和加成反应的能力都很弱，故在此温度区间硫在焦中的结合能力最弱。　　 硫在不同温度下结合到焦中，在焦中形成新的稳定的硫结构只有在氧气存在的条件下，碳的主体结构被破坏时，才主要以SO2和COS的形式释放出来。　　 (2)硅对H2S与焦的碳主体结构的反应具有抑制作用：　　 通过对H2S与有灰和脱灰半焦作用行为的研究对比，发现焦中存在的灰分抑制了H2S与焦的碳主体结构的作用；通过对模型灰分对二者反应行为影响的深入研究，发现硅是抑制热解过程中H2S向焦中迁移的主要原因。硅的抑制作用是由于其在焦表面的不均匀分布，并且倾向于和硫在焦表面同一类位置聚集，导致硅的担载占据了部分能够结合硫的活性位，从而使焦结合硫的能力降低；由于硅在焦上的聚集作用，硅的抑制作用是有限制的。　　 (3)金属元素对H2S与焦的碳主体结构的反应具有促进作用：　　 不同于硅的作用，煤中其他金属(如Na、K、Ca、Zn)在热解过程中，除了本身具有固硫作用之外，对热解过程中硫向焦中的结合均有不同程度的促进作用，且不同金属在H2S与焦反应时所起作用不同。　　 金属含量是影响金属作用的重要因素，Na、K对硫向焦中结合的促进作用随着含量的增加而增强；Ca由于其本身结合硫的能力很强，导致其对焦结合硫的促进能力随含量的升高而降低；Zn对焦结合硫的促进能力随含量的升高先升高后降低，可能是由于其本身固硫作用增强的缘故。通过XPS分析以及TPD等研究过程发现金属在焦表面经过了由金属醋酸盐-MO-MS-MSO4的变化过程。煤中无机矿物组分的复杂性导致不同煤种热解过程中气态含硫产物向半焦的迁移和转化行为的较大差别。　　 (4)不同硅铝含量的相似焦主体实例证明了硅和金属的作用：　　 通过对实际煤样热解过程中硫向焦中迁移行为的研究发现，对于主要含硅、铝两种组分的同一煤阶的煤，其碳主体结构相似，热解时硅含量越高、Al含量越低(Si/Al越大)的煤热解更易于得到硫含量低的热解半焦。这是由于煤中硅和铝在硫向焦中迁移的过程中所起的作用不同，硅对硫向焦中的迁移有抑制作用，而Al对硫在焦中的结合具有和Na、K等金属离子相似的促进作用。　　 (5)改变恒温段载气流速，对于半焦在300℃和800℃时结合H2S，均随恒温过程载气流速的增加，硫与焦接触的几率减小，最终结合到焦中的硫减少。　　 (6)改变H2S与半焦在300和800℃反应后TPD过程载气流速，对焦中最终残留硫的量影响不同。800℃-SU过程后，增加TPD过程载气流速使焦中残留的硫的量减少；而300℃-SU过程后，改变TPD过程载气流速对于焦中硫的残留量几乎无影响。TPD过程升温速率的改变对300和800℃时H2S与半焦作用后焦中最终硫的残留量的影响相似，加快TPD升温速率均能使焦中最终残留的硫的量增多。这些结果均表明焦中最终残留的硫的量与气相硫和焦相遇的温度有关，证实了硫与焦的碳主体结构间二次反应的存在。