随着城市经济的发展和人口的增长,我国城市生活垃圾产生量大幅增加,环境污染日益严重,在传统的垃圾填埋处理方式已不能满足目前垃圾处理量的情况下,垃圾焚烧法已成为城市生活垃圾处理的主要发展方向,但焚烧烟气也会对环境造成二次污染。对于烟气中的HCl和SO2等酸性气体,目前常见的处理方法是半干式喷雾干燥法。随着烟气净化系统的日益大型化和复杂化,单纯的实验研究需要增加更多的成本,因此,通过建立数学模型来进行系统设计与工艺条件的优化已经成为国内外用来指导实际运行的首选方法。本论文根据脱酸塔的结构特点及实际设计的需要,先后建立了3个喷雾干燥脱酸塔的几何模型,分别称为模型1、模型2和模型3。利用计算流体力学FLUENT软件,以雷诺时均N-S方程为控制方程、以RNG k-ε模型为湍流模型,首先对模型1和模型2的连续相流场进行了数值模拟,通过计算结果发现,模型1和模型2因在烟气进口结构上存在不合理性,很可能导致塔内出现粘壁现象,或者不能再塔内形成稳定的绕流状态,因此在对以上两个模型的优化过程中,主要改进了烟气进口处的结构,在烟气进口处添加了导流叶片之后,得到了优化后的模型,称为模型3。对于模型3,在欧拉坐标系下,以Realizable k-ε模型为湍流模型,在拉格朗日坐标系下,以DPM模型和颗粒随机轨道模型为离散相模型,再连续相与离散相之间进行反复的耦合迭代,对脱酸塔内的气液两相流场进行了数值模拟。结果表明:经过优化的模型3,进气的均流程度较好,可以在塔内形成较为明显的绕流状态。其中,最佳进气速度为1m/s,塔内烟气的停留时间为20.91s;在模型3设定的边界条件和初始条件下,计算离散相的颗粒轨迹,确定最佳喷雾条件为:喷嘴孔径d=1mm,雾化半角θ=60°;在塔内引入离散相之后,烟气与浆滴在进口段至喷雾附近的区域发生接触,产生了强烈的湍流流动,会促进塔内传质传热与化学反应过程,从而推测主要的干燥和脱酸反应过程的发生区域为塔高8m至11m之间,之后随着气液两相的不断接触以及烟气在塔内的不断沉降,塔内气速逐渐趋于均匀化。这些数值模拟结果可以为脱酸塔的设计计算以及实际工况提供量化依据和理论参考。