硫氧化物是酸雨污染的主要来源，硫氧化物主要来自于各种含硫的生物燃料如煤、石油的燃烧。燃煤锅炉是产生二氧化硫的主要来源。尾气脱硫和炉内直接喷钙脱硫是目前脱硫的主要方法，由于尾气脱硫虽然脱硫效率较高，但是所需的成本也较高，所以不是一种很经济的方法，炉内喷钙脱硫由于对原有设备的改动较少，脱硫成本低，所以非常适用于大量的中小型燃煤锅炉。但是目前炉内喷钙脱硫的效率比较低，因此需要对钙基脱硫剂的脱硫机理进行进一步的研究，提高脱硫效率，由此使得炉内喷钙技术更具有竞争力。 为了提高炉内喷钙效率，并充分利用CaO，本文中采用了超细CaO(10微米以下)粉。本论文工作分为两个部分，前一部分是去逐个研究在脱硫过程种各个步骤的机理。后一部分是总结上一部分的研究结果，得到一个工程上可用的经验固硫公式，并利用该公式和传统的CFD软件结合，以便对实际的工程应用进行指导。 通过研究，发现了石灰石颗粒在未发生烧结情况时，具有一个是常数值的等效扩散系数，该系数和石灰石的种类和煅烧温度没有关系，为此就可能建立一个统一的煅烧数学模型。同时在发生烧结情况时，该等效扩散系数值会随着反应的进行和反应温度的升高而逐渐变大，但其比表面积却随着温度升高而降低。通过对颗粒的BET面积和孔隙大小的分析，可以发现在颗粒中添加了少量Al3+和Na+之后，在同一温度下面进行同一时间的煅烧烧结之后，颗粒内部的孔隙会变得更大，这说明金属离子会对颗粒烧结产生重要影响。同时固硫试验的结果发现，相同类型阳离子的加入会大大地提高固硫的效率。通过对在固硫过程中孔隙变化的分析，可以发现烧结对于整个固硫过程并非仅仅只有坏处，适度烧结的颗粒比完全没有烧结的颗粒具有更好的脱硫效率，这对于工程实际具有很好的指导作用，这说明在整个炉膛区域内存在一个最佳钙基脱硫剂喷入点。