随着人们对美好生活的日益向往,进而对能源需求越来越大,对环境的要求越来越高。在我国能源消费结构中,煤炭占比高达60%。燃煤后不可避免地生成大量的二氧化硫,会对环境造成污染。在当前的环保需求下,如何有效处理这些污染物就变得尤为重要。对于含硫燃煤烟气的处理,粉-粒喷动床因其独特的优点而受到广泛研究。相对于实验而言,数值模拟可以深入探究分析床层内部各组分的体积分数、速度、温度、传质速率和反应速率等参数的分布,从而为优化反应器设计及放大过程提供数据支持。粉-粒喷动床半干法烟气脱硫三维数值模拟的研究步骤主要分三部分,即气固两相流,水汽化传质传热以及脱硫反应。本文通过合理的假设和优化,将二维水汽化模型修改为三维,主要研究了三维粉-粒喷动床内气固两相流及水汽化传质传热过程,并与二维进行对比。研究发现,三维粉-粒喷动床气固两相流动过程与同条件下的二维喷动床气固两相流动存在一定的差异。三维喷动床内的喷动过程呈现出循环的状态,并且在不同表观气速下的循环时间都为0.18 s。颗粒的循环主要由入口的气体带动着从圆锥壁面处向下流动的颗粒群向上运动,颗粒群通过喷射区直至喷泉区,并且这一过程是间歇式地。在三维喷动床中,气液固三相之间热量传递在喷射区高温气体将热量传递给水和颗粒,在喷泉区和环隙区三相温度相差不大,热量传递较少。三维喷动床在喷射区和环隙区交界处的水汽化速率较高,在喷射区中心处较低,在环隙区最低。二维喷动床在整个喷射区水汽化速率较高,并且整体而言二维喷动床中水汽化的速率大于三维的。对于三维粉-粒喷动床,研究发现气速越大,液体温度越高,气体湿度越小对水的汽化过程促进作用越明显。