垃圾焚烧是目前垃圾处理的主要方式之一。垃圾中含有较多的有机氯和无机氯,在燃烧烟气中HCl的浓度高达几百到几千ppm。HCl会造成金属的高温腐蚀损毁,制约垃圾焚烧发电主蒸汽参数,导致发电效率偏低。此外,在250～450℃,烟气中高浓度的HC1气体会导致PCDD/Fs的毒性增强,因此中高温条件下高效脱除垃圾焚烧烟气中HCl显得尤为重要。在对多种吸附剂在中高温条件下脱氯性能实验研究的基础上,针对中高温条件下现存吸附剂脱氯性能不高,一般仅适用于中低温条件等问题,参照类水滑石结构具有层间离子的可交换性,酸碱双性,热稳定性等特点,通过改变物质组成,研制出一种新型的类水滑石(HTLs)吸附剂一-Ca-Mg-Al HTLS。并对所获得吸附剂进行热重、傅立叶红外、XRD衍射光谱分析、孔隙结构以及SEM电镜扫描,对其物理化学性质进行详细表征,以获得Ca-Mg-Al HTLs自身特性对脱氯性能的影响。结果表明Ca-Mg-Al HTLs吸附剂具有水滑石明显的特征层状结构。建立固定床脱氯特性试验系统,研究不同操作工况(反应温度、气体流速、HC1初始浓度和吸附剂颗粒粒径等)以及不同吸附剂配置条件(Ca/Mg摩尔比,配置溶液的pH值以及老化温度)对吸附剂脱氯性能的影响。当反应温度在250～6500C时,在吸附初始阶段,各温度的吸附速率相差不大,均在0.6 mg/g·min以上,而在680min后,温度越高吸附结束的越早；当气体流速在0.5～1.3L/min,吸附剂平均脱氯效率均在95%以上,其中在0.9L/min,脱氯效率可达99%：当吸附剂颗粒粒径在0.15-2mm,吸附剂的脱氯性能较好,而当粒径小于0.15mm或大于2mm时,其吸附剂的性能降低。当类水滑石配置条件为Ca/Mg=4,pH=11～12,老化温度在90℃时所得到的HTLs具有较好的脱氯特性。将Ca-Mg-Al HTLs与常用吸附剂NaHCO3和CaO分别在相同质量,相同操作工况下进行脱氯性能比较,Ca-Mg-Al HTLs的脱氯性能明显高于NaHCO3和CaO。在反应温度为250～650℃,HCl初始浓度在150～1500mg/m3范围内,Ca-Mg-Al HTLs的平均脱氯效率均在95%以上,远高于NaHCO3和CaO的脱氯效率。从吸附动力学、吸附平衡和吸附热力学角度分析了HC1在Ca-Mg-Al HTLs上的动态吸附过程,结果表明,在Ca-Mg-Al HTLs脱除HCl的过程中包含了物理吸附和化学吸附,其中Bangham吸附动力学模型可以较好的预测HCl在吸附剂上的动态吸附过程,在吸附的开始阶段受化学吸附控制,活化能为193.498 KJ/mol；Freundlich吸附等温线模型与Langmuir吸附等温线模型都能够较好的预测HCl在吸附剂表面的吸附平衡,并且Freundlich吸附等温线模型中n值大于1,表明HCl易于被Ca-Mg-Al HTLs吸附;吸附热力学研究表明,吸附自由能变、吸附焓变均为负值,说明HCl在脱氯及表面吸附过程中是一个自发、放热过程。为实现中高温条件下烟气的高效脱氯,除要求有性能较优的吸附剂外,也需要与之匹配的反应器,本文提出了使用错流移动床作为脱氯反应器。搭建了错流移动床实验台,对气固流动、传热传质进行了研究,结果表明：当气体流量由3m3/h增加到5m3/h时,与固体颗粒所发生的热交换量增多,温升速率加快,但当气体流量高于6m3/h时,由于气体的停留时间过短,热量传递量减小,温升速率变慢。当进气量为5m3/h,固体颗粒的表观下料速度由12mm/s加快到18mm/s时,气体在床内停留时间延长,有利于颗粒与气体之间的传热,温升速率加快,但当表观下料速度升高到23mm/s时,其传热系数下降,温升速率变慢,并由实验结果获得传热传质系数。建立带有脱氯反应的欧拉双流体模型,利用上述的实验结果,同时考虑稠密气固流动、传热传质和相内、相间的化学反应,对HCl在错流移动床中的脱除过程进行数值模拟。首先对错流移动床中气固流动进行冷态数值模拟研究,且为提高吸附剂的利用效率,保证同一床层的吸附剂可以在错流移动床中基本保持停留时间一致,通过添加内构件的方法改善床内颗粒流动。在冷态模拟的基础上,考虑传热传质并引入脱氯反应模型,研究固体下料速度、气体流速和反应温度对物料分布和脱氯行为的影响,预测不同工况下HCl的脱除效果,结果表明：在中高温条件下,Ca-Mg-Al HTLs吸附剂可以实现在错流移动床中的高效脱除HCl。且一定的气体流速可以提高吸附剂的脱氯效率,为保证吸附剂的充分利用需要选择合适的吸附剂表观下料速度。