生物质电厂的快速发展,一方面产生大量生物质灰,另一方面也释放出SO₂、NOx等气态污染物。随着排放标准的日益严格,生物质电厂的超低排放改造已经提上日程。鉴于生物质灰的强碱性,课题组提出利用生物质灰吸收烟气中SO₂和NO₂的技术思路,以较低成本实现硫、氮污染物的超低排放。本文主要研究了典型生物质灰模拟烟气中SO₂和NO₂吸收的特性,并通过反应产物的表征揭示生物质灰脱硫脱硝的机理。本文首先选取五种北方典型生物质（小麦秸秆、棉花秸秆、杨树皮、玉米秸秆、玉米芯）,干燥处理后制取灰样并对其成分和性质进行了分析。生物质灰颗粒大小不同,形貌各异,颗粒表面往往有碱金属和碱土金属附着物。K、Cl、Si、Ca是生物质灰中主要的无机元素,其含量差异很大。杨树皮灰中钙的含量明显高于其他灰样,小麦秸秆灰和玉米秸秆灰硅含量较高,玉米芯灰含有大量钾。XRD结果显示生物质灰主要含有KC1和SiO₂,棉花杆灰中检测到了 Ca、Mg矿物,树皮灰中检测到了 Ca、Mg碳酸盐。其次通过固定床试验台研究了生物质灰吸收SO₂和NO₂的特性,考察了温度、含水量、水蒸气含量等参数对脱硫脱硝特性的影响。试验结果表明,生物质灰吸收SO₂时,反应初期S02被全部吸收,随后吸收率快速下降,最后趋于平稳。生物质灰掺水后穿透时间延长,下降速率也变缓,对SO₂的吸收有明显的的促进作用。模拟烟气水蒸气含量升高,干燥时间延长,吸收量增大。反应温度降低也有利于SO₂的吸收。生物质灰对NO₂吸收初期不存在NO的释放,随后NO浓度逐渐上升,50分钟后基本达到稳定。生物质灰掺水有利于NO₂的吸收,温度升高则使NO₂吸收效果变差。生物质灰吸收SO₂和NO₂为酸碱中和反应,NO₂与SO₂同时脱除时两者属于竞争关系。掺水后,生物质灰颗粒表面形成液膜,气固反应变成液相中离子反应,因此具有较高的反应速率。随时间的延长,吸收剂颗粒内的水分蒸发,同时反应产物覆盖颗粒表面,气体扩散阻力变大,反应速率下降。然后对吸收产物进行了分析。扫描电镜结果显示,生物质灰脱硫之后,玉米秸秆灰和棉花秸秆灰颗粒上覆盖光滑不规则形状产物,小麦秸秆灰颗粒上产生一些针状产物,杨树皮灰和玉米芯灰表面则是凹凸不平的附着物。反应产物的分析发现,生物质灰吸收SO₂与K、Ca有关,脱硫产物主要由S、O、Cl、K、Ca组成,反应产物主要为K、Ca的硫酸盐。最后典型生物质电厂飞灰的分析及S02吸收实验表明,飞灰为非均相物质,形貌多样,主要包括不规则块状/条状物、球状物和絮状物。絮状物含有大量CaO,具备低温吸收SO₂的潜力。生物质灰中掺入水起到了增湿活化的作用,生物质灰的CaO转化为Ca（OH）2,同时生物质灰颗粒表面形成水膜,提高了脱硫效率。脱硫后生物质灰中S元素含量明显增加,颗粒表面生成硫酸钙,为片状结晶状物质。本文通过生物质灰对SO₂和NO₂吸收的试验研究,得到了生物质灰脱硫脱硝的关键反应条件,描述了生物质灰吸收SO₂和NO₂的反应路径,为技术的推广应用提供了可靠的基础数据和理论参考。