在半干法烟气脱硫工艺中,脱硫塔内存在气液固三相间复杂的化学反应过程,浆滴的雾化和蒸发对于脱硫特性有重要影响。通过实验研究塔内浆滴雾化蒸发问题十分困难。因此,本文采用FLUENT软件对塔内雾化蒸发以及SO₂脱除过程进行了模拟。首先对FLUENT中空气辅助雾化模型和蒸发模型进行研究。主要研究了模型参数对雾化蒸发的影响规律以及参数选取设定原则。结果表明,辅助空气对喷嘴局部区域的流动特性影响显著,并可有效延长液滴在塔内的停留时间,但对雾化颗粒粒径无明显影响。随着液膜与空气间最大速度差的增大,雾化颗粒粒径减小,并且减小趋势逐渐变缓;随着液膜厚度增大,雾化颗粒粒径增大。由于辅助空气的存在,使得雾化角对雾化的影响不太明显。采用空气辅助雾化模型和蒸发模型以及选定的模型参数,对脱硫塔内的蒸发流动特性进行模拟计算,主要研究了工艺参数对塔内流场、温度场和蒸发的影响规律。结果表明,入口烟气流速和入口烟气温度是影响液滴蒸发的两个关键参数。提高入口烟气流速和入口烟气温度,均可加速液滴蒸发。提高辅助空气流量,使得喷嘴附近区域的速度增大,可延长颗粒在塔内的运动距离。雾化液体流量对塔内的流场和颗粒粒径没有明显的影响,对塔内温度场影响显著。入口加入中心钝体可提高喷嘴附近区域的壁面速度,可有效防止喷嘴附近区域的液滴粘壁和结垢现象。上述研究可为工程设计或中间试验提供参考。建立了两段含湿颗粒干燥模型,将该干燥模型与分段SO₂传质模型及气固双流体模型耦合,编制了求解程序。应用该程序通过“UDF”接口,对“FLUENT”计算软件进行二次开发。分析了时间步长、弹性恢复系数对模拟结果的影响。结果表明,沿塔体的高度方向,SO₂的浓度逐渐降低。脱硫反应主要发生在喷口后1.5m的距离内。沿塔体的高度方向,从喷口开始塔内脱硫产物CaSO₄的浓度逐渐升高,并呈现中心浓度低、边壁浓度高的趋势。运用该方法可对塔内SO₂脱除过程进行较好的模拟。