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我国以煤为主的能源结构使得我国大气污染物中SO2含量过高,因此如何有效降低烟气中SO2的排放量成为了一个重要的问题。半干法脱硫兼具有湿法脱硫高脱硫率和干法脱硫不易堵塞设备的优点,因而本文采用半干法循环流化床脱硫技术（CFB-FGD）来脱除烟气中的SO2。由于循环流化床（CFB）反应器内流动与反应特性复杂,通过实验较难反映出来,然而采用计算流体仿真模拟技术能够更加清晰地反映CFB内部的流动特性与反应特性,进而能够为更好地调控操作稳定提供有效信息。基于此,本文主要从流场优化和反应优化两个方面来开展研究以达到提高脱硫效率的目的:（1）通过计算H=1.4-2.7m的14个高度的颗粒分散度Cv值,将此作为衡量提升管内颗粒分布均匀性的标准,Cv值越小,表明提升管内颗粒分布越均匀。基于此标准对比研究有无内构件加入时的Cv值发现,当内构件加入以后,Cv值从10.670降低到了7.520,说明CFB提升管内的颗粒分布不均匀的现象得到了很好的改善,优化了流场。然后通过改变内构件的初始安装高度,内构件间的间距和内构件的宽度这三个条件并研究其对Cv值的影响,得到了最佳内构件安装条件为:初始安装高度为1.6m,安装间距为0.076m和内构件宽度为0.051m。（2）发展了一个基于双膜理论的适用于欧拉-欧拉法的脱硫模型来预测CFB-FGD过程的脱硫效率。该模型假设液膜内只包裹一个颗粒,并考虑了液膜内传质过程与脱硫剂颗粒溶解与扩散过程,优化了反应模型。将模拟数据与实验数据对比发现,相对误差不超过25%,说明该脱硫模型能够较为准确地预测脱硫效率。之后,应用该模型研究了入口SO2浓度,入口气速,循环颗粒质量流量和喷水体积流量对脱硫效率的影响,结果表明脱硫效率随入口SO2浓度和入口气速增加而降低。随着循环颗粒流量增加,脱硫效率先增加后降低。并且脱硫效率随着喷水体积流量的增加而增大。（3）采用响应面法系统地研究了入口SO2浓度,入口气速,循环颗粒质量流量和喷水体积流量这四个操作条件对脱硫效率的影响以及各操作条件间的相互作用,结果表明各操作条件对脱硫效率的影响顺序为:喷水体积流量>入口气速>入口SO2浓度>循环颗粒质量流量,交互项中循环颗粒质量流量和喷水体积流量对脱硫效率的影响最显著,但是不如单一操作条件的影响显著。通过响应面分析,最终优化得到了最佳操作条件为入口SO2浓度为875mg/m3,入口气速为5.8m/s,循环颗粒质量流量为0.22kg/s和喷水体积流量为3.4L/h,在此条件下的脱硫效率为99.686%,优化了反应操作条件。研究了在常规操作条件和最优操作条件下内构件对脱硫效率的影响,发现在常规操作条件下,内构件的加入能够有效的使脱硫效率提高5%-10%,在最优操作条件下,内构件的加入只能使脱硫效率提高1%左右。