煤炭燃烧引起的空气污染问题日益严重,煤气化技术是一种重要的煤炭清洁利用方式,引领着洁净煤技术的发展方向。煤气化产生的合成气中往往夹带着粒径很小的飞灰颗粒,会对大气环境和合成气的后续利用产生不利影响,工业上主要使用洗涤塔来捕获飞灰颗粒。作为洗涤塔的预除尘装置,洗涤塔的液池是一种涉及气-液-固三相流动的套管式进料的冲击式液池除尘器,对提高洗涤塔整体气-固分离能力十分重要,因此研究洗涤塔液池内气-液-固三相的流动行为和分离特性具有重要的理论意义和工程应用价值。本文采用计算流体力学的方法,运用VOF耦合DPM模型研究了洗涤塔液池内气-液-固三相的流动行为,并运用气含率和湿周两个参数表征液池内气液两相的分散和混合特性。当飞灰颗粒粒径满足Rosin-Rammler分布时,主要考察了不同粒径颗粒在液池中的运动及浓度分布规律、不同粒径的飞灰颗粒的移除效率。同时从液池中颗粒的捕获机理出发,研究了液池中发生传质的主要区域,并提出了增强传质效果的两个优化方向。为了提高液池除尘效率,分别研究了不同入口气速、液池液位和导流筒直径对气固分离效果的影响,得到了最优的结构参数。最后,研究了套管式液池除尘器与两种常用的切向号角式、切向环流式的进料分离器的流场分布特性、颗粒的运动行为及移除效率差异。为提高除尘设备的移除效率及结构优化提供指导,同时也为洗涤塔进料除尘器的工程设计提供参考。