《表4 样品的孔隙结构参数》

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《半干法脱硫剂的性能及脱硫机理》

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表4所示为粉煤灰和熟石灰的孔隙结构参数。由表4可知，粉煤灰的比表面积大于熟石灰的表面积，粉煤灰的孔体积和平均孔径小于熟石灰的孔体积和平均孔径。为便于叙述，根据孔隙变化趋势将孔分为三种:孔径大于64nm的孔称为“大孔”，孔径小于6nm的孔称为“小孔”和孔径在6nm～64nm的孔称为“中孔”。表5所示为粉煤灰和熟石灰的孔径区间分布。由表5可以看出，熟石灰孔径分布更集中，而粉煤灰孔径分布分散，小孔和大孔所占比例更大，中孔所占比例小于熟石灰的中孔所占比例。由于脱硫系统压力小于0.1 MPa，当脱硫剂孔径大于100nm时属于分子扩散，当孔径小于100nm时属于Knudsen扩散[16]。当气体扩散为Knudsen扩散时，脱硫温度一定，在一定孔径下，扩散速率与孔径成正比，此时气体与脱硫剂壁面碰撞几率越大，烟气与脱硫剂壁面活性物质接触的几率也变大，脱硫反应速率越快。当气体扩散为分子扩散时，气体扩散速率与孔径无关。对于脱硫剂较小孔径，脱硫反应速率大于气体扩散速率，脱硫剂孔隙很快被反应产物堵塞，导致脱硫剂中小孔隙发生破裂和膨胀。所以过小的脱硫剂孔径不适合脱硫，但脱硫剂孔径与比表面积成正比。在孔径分布达到最佳值时，在一定孔隙率下，比表面积存在最佳值[17]，存在适合脱硫反应的有效孔径。因此，通过对比不同脱硫剂反应前后孔径的变化情况，得到脱硫反应的有效孔径范围，最终获得EF段上升的原因。