随着现代工业迅速席卷全球,环境问题随之而来。煤炭作为我国最重要能源之一,在能源消费结构中占比很大。然而煤中含有大量的硫元素,燃烧后排放的SO₂等硫化物易造成酸雨、雾霾等环境问题,降低废气中SO₂的排放已成为亟待解决的环境问题。目前针对SO₂减排问题,国内外研究者陆续提出了数百种脱硫技术,其中燃烧后脱硫即烟气脱硫因具有诸多优势而被广泛采用。针对燃烧后脱硫中的半干法烟气脱硫技术,喷动床半干法烟气脱硫技术应运而生,对粉-粒喷动床特有的流动结构特性进行研究使得其在物料干燥、化学反应等领域极具应用价值。由于喷动床内部流动结构的复杂性及现有实验条件的局限性,采用数值模拟手段,将烟气脱硫技术引入到喷动床,期望能够获得理想的脱硫效果,为工程实际运用提供理论研究基础。本文以Ma等实验喷动床数据为研究依据进行了数值模拟。基于气-固两相流体动力学,应用双流体模型（TFM）来模拟喷动床内气-固两相的相互作用。通过合理的假设和简化,建立起粉-粒喷动床半干法烟气脱硫体系的水汽化、脱硫反应数学模型及脱硫反应溶解模型。利用“UDF”自定义函数通过关联式实现了床内气固流动与化学反应的耦合,应用Fluent 15.0计算软件进行水汽化过程与烟气脱硫过程的数值模拟。通过模拟计算,得到床内颗粒体积分数、水汽化速率、各相温度和脱硫反应产物生成速率等的分布情况。结果表明,喷射区因气体温度高,气速大,环隙区外侧因气液接触面积大,气体流量大、水停留时间长,故在此两区水汽化速率高;环隙区脱硫反应产物的生成速率最大;脱硫产物集中分布在环隙区和气体出口处,故环隙区为脱硫反应的有效区域。在相同的条件下,脱硫率模拟值略高于实验值,模拟误差为0.96%,表明模拟采用的模型较合理。在以上模型和计算结果的基础上,采用数值模拟方法研究了料浆含水量、进口气体温度、表观气速等操作参数对喷动床内颗粒体积分数、喷动高度、水汽化速率以及脱硫产物生成速率分布的影响。结果表明,当含水量增加时,水汽化速率降低,脱硫率先增加后减小;当进口气体温度升高时,水汽化速率增加,脱硫效率减小;当其他条件相同时,表观气速越小,喷动高度越低,喷射区直径越窄,颗粒轴向与径向速度、水汽化速率均变小,气体停留时间延长,脱硫效率增加。