石灰中温烟气脱硫技术是针对中国国情提出的一种在200～800℃的温度范围内进行烟气脱硫的新型技术方案。该方案的主要优点是可以降低成本和水的消耗，缺点是自身硫化反应速率较慢，需要催化剂或活化剂来提高其钙利用率。本文首次深入分析了氧化铁在石灰中温烟气脱硫中的活化机理，引入了固体脱硫剂“硫化反应深度”的概念，并把活化机理应用于脱硫活化剂的工业应用探索中，取得了显著的效果。 经研究发现，氧化铁在200～700℃和二氧化硫不发生反应。石灰的固硫效果随温度的提高而有所改善：500℃以下基本上不能固硫，600℃、700℃有一定的硫化效果。石灰颗粒硫化反应在最初3分钟之内进行很快，此后则迅速减慢而转入孔隙扩散硫化阶段，主要原因是气固反应表层产物层阻碍了反应气体向固体颗粒内部扩散。 加入氧化铁后，石灰固硫特性的随温度变化的趋势没有改变，但石灰的钙利用率已经大大提高，而且随氧化铁的混合配比单调递增。在本文的实验条件下，单一石灰和混合脱硫剂的700℃硫酸盐反应最终产物都是CaSO4。氧化铁的加入并不能加速石灰固硫的表层反应速度，氧化铁对石灰中温烟气脱硫反应并没有传统意义上的“催化作用”。氧化铁所起的是改变了石灰颗粒表层产物的生成方式的“活化作用”，使反应生成物不再会形成一个致密的外壳，而是以氧化铁为“活性中心”进行硫化反应，形成了分散的硫酸钙产物堆积，改善了硫化过程中的表面孔隙结构，减少了石灰颗粒表面硫化产物层对反应气体向石灰颗粒的内部扩散的阻力。分散堆积的方式使得即使在石灰颗粒表层形成分散而有一定厚度的产物层后，内部的持续的硫化反应产物的膨胀使产物层部分破碎，从而部分暴露了石灰颗粒的内核，使硫化反应更加持久。 本文把论证的活化机理用于工业应用探索中，对几种富含氧化铁的工业灰渣进行了活化石灰脱硫实验，在找到2种适合用做石灰脱硫活化剂的工业原料同时还验证了活化机理，并讨论了活化脱硫剂的生产方案。