随着我国电力等工业的快速发展,SO<,2>等有害气体的污染形势相当严峻.开发新型、高效、低污染、低能耗、有自主产权的烟气脱硫工艺已是当前的紧要任务.磁流化床集流态化与磁场两种技术于一体,既保持了流体与铁磁颗粒接触充分、传热传质效能高、流动阻力低的优点,又通过磁场的作用抑制聚式流化,使气泡湮灭,扩大散式流化的操作范围,使床层压降保持稳定,从而克服了常规流态化的节涌、沟流、颗粒返混、气泡等缺陷,而且能耗比较低,这使它在化工、环保、生化工程等领域具有独特的优势.为此本文开发了利用上述优势的磁流化床烟气脱硫技术,该技术结合了过渡金属离子多相催化、磁场流态化、石灰浆喷雾干燥脱硫工艺的原理,是一种很有前景的高效脱硫技术.本文建立了脱硫实验装置,研究了磁感应强度、铁磁颗粒粒径、烟气、浆液流量比、烟气SO<,2>初始浓度、烟气表观流速影响铁磁颗粒床层脱硫效果的特性.实验发现,随着磁场的增强,脱硫效率呈现增长的趋势;减小铁磁颗粒粒径,脱硫效率的变化比较小;而当磁场强度、浆液流量和钙硫比不变时,烟气流速提高,脱硫效率明显降低;提高烟气、浆液流量比,SO<,2>吸收效率降低.本文基于气体吸收的双膜理论和干燥理论,推导了铁离子催化下脱硫效率计算模型.利用脱硫模型中的相关参数,线性回归求出了有、无磁场条件下SO<,2>催化氧化的表观活化能.计算表明,在实验范围内,随着磁场的增强,表观活化能降低,说明磁场能够提高催化活性.在实验数值与模型计算的基础上,对磁场促进Fe多相催化的微观机理进行了初步分析.从物质的微观结构看,Fe离子的外层轨道电子排布的不饱和性,是Fe具有催化和磁性的根本原因.磁场通过影响电子自旋磁矩,来影响电子能量状态,从而导致电子在O<,2>被Fe<3+>吸附、Fe<3+>与含S(Ⅳ)自由基的中间络合反应的能量水平改变,宏观表现为活化能的变化.综上所述,磁场对脱硫反应的促进作用,一是在于它改善散式流态化工况,气固接触更加充分,并相应延长反应时间;二是磁场提高Fe离子的催化活性,使SO<,2>氧化反应的速率加快;同时Fe颗粒表面石灰及硫盐化合物不再致密,Fe充当"活化中心"增大反应产物的孔隙率的作用加强,SO<,2>气体在Fe颗粒表面的传质阻力减小.所以,磁流化床具有高的脱硫效能与潜力,是很有发展前景的脱硫技术.