应用改性的高效钙基吸收剂的钙基循环法（Calcium-Looping,Ca-L）是较为成熟的捕集燃烧后烟气中CO₂的技术。但烟气中SO₂的存在会加速循环捕集CO₂性能的衰减,且失活的改性钙基吸收剂直接废弃将会给环境带来二次污染,限制钙基循环法进一步工业化应用。直接使用失活的高效钙基吸收剂或对其进行水合活化用于顺序脱除SO₂/CO₂技术被认为是解决以上问题的有效方法之一,本文分别使用添加惰性金属氧化物MgO和Al₂O₃的改性钙基吸收剂研究其顺序捕集SO₂/CO₂反应特性,探讨循环次数对硫酸化转化率、吸收剂的比表面积和总孔容的影响规律,建立硫酸化反应动力学模型;基于响应曲面优化法设计实验方案进行水合活化反应,找出最佳水合工况;利用分形理论分析改性钙基吸收剂的孔隙结构与分形维数之间的内在联系。研究发现:添加金属氧化物MgO和Al₂O₃的改性钙基吸收剂相对于天然钙基吸收剂均有着更高的循环稳定性,MCMA和CaO/Ca₁₂Al₁₄O₃₃吸收剂循环50次以后的碳酸化转化率分别为42.47%和49.99%。直接使用上述失活钙基吸收剂用于脱硫,循环35次以后其硫酸化转化率分别为35.48%和28.44%;硫酸化反应均存在两个阶段:化学反应控制阶段和产物层扩散控制阶段,且在前一个阶段反应速率及硫酸化转化率较大;建立了反映改性钙基吸收剂的硫酸化反应动力学特性的缩核数学模型,模型计算表明在相同的循环次数下,扩散反应速率常数均小于化学反应速率常数。对失活的MCMA进行水合活化反应,研究表明当水合温度为80^oC,水合时间为15 min,液固比为1:1时,为最优水合工况,这时硫酸化转化率为67.17%,已接近新鲜MCMA的硫酸化转化率（69.32%）。上述改性钙基吸收剂均具有明显的分形特征。表面分形维数（D₁）随着循环次数的增加而降低,而孔结构分形维数（D₂）变化较小,表明改性钙基吸收剂均具有良好的骨架结构。吸收剂的碳酸化转化率和硫酸化转化率均与表面分形维数呈正线性相关。