脫硫劑質(zhì)量增加率與NO影響因子為典型的TGA實(shí)驗(yàn)曲線圖，反應(yīng)溫度為400℃，煙氣條件為7.143gm-3SO2，0.536gm-3NO和71.429gm-3O2。脫硫反應(yīng)起始點(diǎn)的脫硫劑質(zhì)量為m0，脫硫反應(yīng)開始10min內(nèi)脫硫劑的質(zhì)量增加速率達(dá)到最大，隨后脫硫劑的質(zhì)量增加速率下降，反應(yīng)至20min后質(zhì)量增加率明顯減緩，直至60min后反應(yīng)終止，此時(shí)的質(zhì)量為m∞。

典型的TGA實(shí)驗(yàn)曲線用脫硫劑質(zhì)量增加率和NO影響因子來(lái)分析NO對(duì)脫硫反應(yīng)的影響。脫硫劑的質(zhì)量增加率為=(m∞-m0)/m0×100%，(1)式中代0min內(nèi)脫硫劑經(jīng)過(guò)脫硫反應(yīng)后的質(zhì)量相對(duì)增加，反映了脫硫劑在反應(yīng)過(guò)程中參與脫硫反應(yīng)的程度及脫硫能力，的變化說(shuō)明了NO對(duì)脫硫反應(yīng)進(jìn)行程度的影響。NO影響因子定義為=(-0)/0×100%.

(2)式中：0為無(wú)NO存在時(shí)脫硫劑的質(zhì)量增加率，為同一溫度條件下NO存在時(shí)脫硫劑的質(zhì)量增加率。為NO存在時(shí)脫硫劑質(zhì)量增加率相對(duì)無(wú)NO時(shí)脫硫劑質(zhì)量增加率的變化百分比，代表不同溫度下NO對(duì)脫硫劑相對(duì)促進(jìn)作用。NO影響因子越大，說(shuō)明NO對(duì)脫硫反應(yīng)的促進(jìn)作用越明顯。

NO濃度和溫度對(duì)脫硫反應(yīng)的影響本文利用TGA對(duì)7.143gm-3SO2和71.429gm-3O2煙氣條件下不同反應(yīng)溫度和NO濃度對(duì)脫硫反應(yīng)的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。脫硫劑質(zhì)量增加率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如所示，NO影響因子隨NO濃度和溫度的變化如所示。如2所示，NO濃度變化影響脫硫反應(yīng)。

250～500℃時(shí)煙氣中加入NO與O2后，脫硫劑質(zhì)量增加率相對(duì)煙氣中不含NO的脫硫劑質(zhì)量增加率明顯增大。在同一溫度下，隨模擬煙氣中NO濃度升高而遞增，表明NO對(duì)干法脫硫反應(yīng)有促進(jìn)作用。

NO影響因子在NO濃度0.536～2.009gm-3范圍內(nèi)隨NO濃度的提高而遞增，當(dāng)NO濃度進(jìn)一步提高到2.009～3.348gm-3時(shí)，隨之提高但遞增速率減小。NO對(duì)脫硫反應(yīng)的影響還受反應(yīng)溫度的影響。煙氣中無(wú)NO時(shí)隨溫度的升高而增大;煙氣中存在NO時(shí)隨溫度升高而遞增，并不隨反應(yīng)溫度的升高單調(diào)遞增，而是存在最佳NO促進(jìn)脫硫反應(yīng)的溫度。如所示NO對(duì)脫硫反應(yīng)的促進(jìn)作用在300℃時(shí)最佳，溫度越高NO對(duì)脫硫反應(yīng)的促進(jìn)作用越小。

溫度和NO濃度對(duì)脫硫反應(yīng)的影響說(shuō)明NO促進(jìn)了脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。不同溫度下不同濃度NO對(duì)脫硫反應(yīng)的促進(jìn)效果的差別說(shuō)明NO參與了干法脫硫反應(yīng)，NO可能改變了脫硫反應(yīng)的途徑，從而導(dǎo)致脫硫反應(yīng)機(jī)理發(fā)生了改變。

脫硫產(chǎn)物FTIR分析本文采用FTIR對(duì)脫硫產(chǎn)物進(jìn)行了成分分析。典型的脫硫產(chǎn)物FTIR分析如示。350℃，(SO2)=7.143gm-3時(shí)脫硫產(chǎn)物的FTIR分析反應(yīng)溫度為350℃，模擬煙氣濃度為7.143gm-3SO2、7.143gm-3SO2+2.009gm-3NO+71.429gm-3O2兩種。a中，當(dāng)煙氣中無(wú)NO存在時(shí)，脫硫產(chǎn)物主要為特征頻率為900～950cm-1的CaSO3<6>;煙氣中加入NO時(shí)產(chǎn)物中出現(xiàn)了特征頻率為1075～1200cm-1的CaSO4，如b所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NO的存在促進(jìn)了CaSO4的生成，改善了脫硫產(chǎn)物的成分。其余實(shí)驗(yàn)條件下的FTIR分析結(jié)果與類似，F(xiàn)TIR分析還表明隨著產(chǎn)物中硫化物(CaSO3和CaSO4)比例的提高，CaO的比例逐漸下降，NO存在使得脫硫劑的鈣利用率得到了提高。對(duì)產(chǎn)物的FTIR分析未發(fā)現(xiàn)含氮化合物。

脫硫產(chǎn)物SEM分析通過(guò)對(duì)脫硫產(chǎn)物的表面形態(tài)的SEM分析，可以觀察脫硫劑在反應(yīng)后的不同形態(tài)，分析其產(chǎn)物形成過(guò)程。是典型的脫硫產(chǎn)物掃描電鏡照片，其中a與b分別是與7.143gm-3SO2、7.143gm-3SO2+2.009gm-3NO+71.429gm-3O2兩種混合1氣反應(yīng)后的脫硫劑掃描電鏡照片。

350℃(SO2)=7.143gm-3時(shí)脫硫產(chǎn)物的SEM分析如a所示，與SO2反應(yīng)后脫硫劑顆粒表面有少量大小約為1～3m向外類似蘑菇狀突起的“毛刺”，而且還存在未反應(yīng)的致密表面。煙氣中加入NO后，脫硫產(chǎn)物的表面如b所示變得明顯粗糙，不再有如a中的未反應(yīng)表面，在脫硫劑表面生長(zhǎng)出的突起小顆粒和小顆粒聚積數(shù)量增多，在空間上向外擴(kuò)展，覆蓋了脫硫劑表面。a和b中生成的小顆粒可能分別對(duì)應(yīng)中的CaSO3與CaSO3/CaSO4。

FTIR和SEM對(duì)脫硫劑的分析結(jié)果與TGA實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NO的存在能夠促進(jìn)脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。

無(wú)NO時(shí)的脫硫劑表面未反應(yīng)致密表面在加入NO2后完全被產(chǎn)物小顆粒覆蓋，說(shuō)明NO的存在可能增多了CaO表面的活性位，使未反應(yīng)致密表面變?yōu)榛钚员砻?加入NO后增加了脫硫劑表面的小顆粒突起與聚集，同時(shí)生成了CaSO4，說(shuō)明NO可能改變了干法脫硫反應(yīng)的途徑。兩種因素的共同作用促進(jìn)了脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。

利用TGA對(duì)250～500℃條件下NO影響干法脫硫反應(yīng)開展了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明：

1)250～500℃時(shí)NO對(duì)干法脫硫反應(yīng)有促進(jìn)作用，此促進(jìn)作用受溫度和NO濃度的影響。脫硫劑的質(zhì)量增加率隨NO濃度和反應(yīng)溫度的升高而遞增。同一反應(yīng)溫度下，NO影響因子隨NO濃度的提高而遞增，在2.009～3.348gm-3NO時(shí)達(dá)到最大;之后隨溫度的升高而增大，在300℃時(shí)達(dá)到最大，之后隨著溫度升高而遞減，500℃時(shí)最低。NO對(duì)脫硫反應(yīng)的促進(jìn)作用最佳溫度為300℃，最佳濃度為2.009～3.348gm-3。

2)脫硫產(chǎn)物的FTIR分析結(jié)果表明，煙氣中僅含SO2時(shí)的脫硫產(chǎn)物主要為CaSO3，NO可能通過(guò)改變脫硫反應(yīng)途徑促進(jìn)CaSO4的生成，改善了脫硫產(chǎn)物的品質(zhì)。SEM分析結(jié)果顯示NO可能增加了脫硫反應(yīng)活性位。兩種因素共同作用促進(jìn)了干法脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。FTIR和SEM分析結(jié)果與TGA實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

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