随着国家环保要求的不断提高,钢铁行业已经广泛使用了多种烟气净化技术来控制SO2和NOx气体的排放。为了有效减少SO2的排放,钢铁行业广泛使用湿法石灰石-石膏烟气脱硫技术、旋转喷雾半干法脱硫技术和烟道直喷干法脱硫技术。湿法脱硫技术会产生大量的脱硫废水,可以采用烟道蒸发技术处理废水实现近零排放。旋转喷雾半干法脱硫技术中,Ca（OH）2液滴不断蒸发,并与SO2气体发生气液吸收反应。因此,研究脱硫技术中微液滴的空间蒸发特性对脱硫系统的稳定运行具有重要意义。以往对于微液滴的蒸发过程的研究方法主要采用挂滴法、平面加热法和声悬浮法,尚不清楚在热气流环境下单液滴的空间蒸发规律。此外,将多个单独的污染物脱除处理技术组合实现烟气综合净化,整个系统庞大复杂,增加了占地空间和设备运行成本。烟道直喷干法脱硫技术耦合陶瓷纤维催化滤管脱硝技术能够针对性地解决烟气综合净化的难题,实现污染物气体的协同脱除。基于上述背景,本文开展了脱硫技术中的微液滴蒸发及脱硫脱硝一体化技术的研究工作。首先,本文自主搭建了研究微液滴空间蒸发规律的实验系统,研究了在25°C至150°C温度范围内,去离子水和脱硫废水微液滴的蒸发过程。实验结果表明,液滴的下落速度随下落距离的变化分为两个阶段,先迅速减小然后保持不变。在25°C时,最大的液滴蒸发速率发生在下降距离为200 mm至250 mm的区域。去离子水的最大蒸发速率为0.1699±0.0165μm~2/ms,脱硫废水的最大蒸发速率为0.1031±0.0197μm~2/ms。相比去离子水,蒸发室内的温度变化对脱硫废水微液滴的蒸发速率的影响更明显。去离子水的平均蒸发速度约为脱硫废水的两倍。第二,本文研究了在25°C至110°C温度范围内,Ca（OH）2液滴的蒸发特性及气液吸收过程,在不同的实验工况下对液滴进行取样,使用显微镜对Ca（OH）2液滴及气液吸收反应产物进行观察和分析。实验结果表明,Ca（OH）2液滴的蒸发速率先增大后减小,最后基本保持不变。对比未通入SO2气体的工况,通入SO2气体后,Ca（OH）2液滴的平均蒸发速率降低。当入口SO2浓度由0 ppm上升至200ppm时,液滴的平均蒸发速率下降54.80%。通入SO2后,Ca（OH）2液滴内部的颗粒晶体变少,Ca（OH）2液滴表面的颗粒明显增加。随着SO2浓度和温度的增大,Ca（OH）2液滴表面的颗粒数量明显增加,产物颗粒层变厚。第三,本文搭建了烟道直喷干法脱硫实验系统,对烟道直喷干法脱硫技术的脱硫特性进行了研究,并给出了操作条件与脱硫效率的经验公式。实验结果表明,当反应温度为180°C时,脱硫效率最高。当反应温度大于180°C时,脱硫效率由于Na HCO3的高温分解反应而降低。当钠硫比为1.75时,具有脱硫成本的经济性。随着Na HCO3粒径的减小,脱硫效率明显增大。当Na HCO3粒径由133.90μm降低到9.05μm时,脱硫效率由71.93%上升至88.89%。通入水蒸气后脱硫效率有明显提升,在烟气含水量为1.28vol%、10vol%和20vol%时,脱硫效率分别为71.93%、82.14%和98.21%。最后,本文应用了负载V、Mo纳米催化剂的陶瓷纤维催化滤管进行脱硝实验,研究了陶瓷纤维催化滤管在180°C至330°C范围内的脱硝特性和在230°C至330°C范围内的脱硫、脱硝和除尘综合特性。陶瓷纤维催化滤管的X射线荧光光谱测试结果表明,滤管中Mo O3和V2O5的质量分数分别为1.84%和1.09%。陶瓷纤维催化滤管具有良好的热稳定性、催化剂稳定性及粉尘过滤特性。当除尘器内部平均温度在280～330°C范围内时,脱硝效率最高。同时脱硫脱硝实验中,污染物脱除效率最高的工况为:除尘器内平均温度为330°C,过滤速度为0.8m/min,钠硫比为2。此时,最高的脱硝效率为97.62%,最高的脱硫效率为94.23%。