烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺。将液态氧化剂与烟气混合从而使烟气中的一氧化氮氧化，得到氧化烟气；然后将氧化烟气与含有亚硫酸氢铵的吸收剂接触进行还原吸收，获得烟气吸收浆液；将烟气吸收浆液通过浓缩、固液分离和干燥，获得固体形态的脱硫脱硝副产物；将25～38重量份脱硫脱硝副产物、25～38重量份轻烧氧化镁、25～60重量份矿物掺合料和5～15重量份外加剂的混合形成胶凝材料。本发明专利技术的脱硫效率和脱硝效率高，胶凝材料性能好。材料性能好。

Integrated process for preparation of cementitious materials from flue gas desulfurization and denitrification

【技术实现步骤摘要】
烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺


[0001]本专利技术涉及一种烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺。

技术介绍

[0002]目前，我国建筑领域能耗已成为全社会总能耗的重点消耗领域。我国建筑物的设计实验寿命一般为50-70年，建筑物在漫长的服务时间内，将消耗大量的能源。尤其对于建筑胶凝材料来说，通常采用天然轻集料为原料，存在浪费天然资源、破坏生态环境的问题；现有技术中采用人造轻集料，存在能耗高、污染重的问题。
[0003]同时，随着国家的烟气排放标准日趋苛刻，烟气达标排放及污染物排放总量管控越来越严格，企业的生存和发展正面临着越来越大的环境压力，烟气脱硫脱硝任务迫在眉捷。目前，大部分烟气通过脱硫脱硝处理后产生大量的固相或者液相副产物，这些副产物中的组分不仅对环境造成污染，直接丢弃提高物耗，增加脱硫脱硝成本。
[0004]若将脱硫脱硝副产物重复利用至建筑材料中，不仅可以起到保护环境的作用，也极大地为企业缩减治理污染的费用，并为企业找到一个新的盈利副产品，从而实现绿色、可循环的经济发展。
[0005]CN102515595A公开了一种脱硫废渣复合胶凝材料的制备方法，该胶凝材料配方中包括：脱硫废渣25％～40％，工业化学石膏60％～75％，无机矿物外加剂0～20％，化学外加剂0～2％。该工艺利用工业固废，可节约能源，减少污染，但配方中工业化学石膏用量较大，成本偏高；制备的胶凝材料性能不佳。
[0006]CN103349900B公开了一种同时脱硫脱硝的方法，该方法将高温烟气先用NHx基的还原剂进行喷淋，使烟气中的NO转化为N2，随后再用含亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的脱硫吸收液进行喷淋，使烟气中剩余的NOx被还原为N2，并吸收烟气中的SO2；其中，脱硫吸收液加入第四周期过渡金属Mn、Fe、Co、Ni或Cu的可溶性盐。该方法通过两次还原将烟气中的氮氧化物还原为N2，但是脱硝效率低，仅为75％左右；而且该方法必须在高温下进行，容易造成氨气泄漏。
[0007]CN101773778B公开了一种燃煤烟气湿法脱硫脱硝一体化的方法，该方法采用烟气氨法湿法吸收脱硫和脱硝，在含亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的脱硫吸收液中添加第四周期过渡金属Cu的可溶性盐和Fe的可溶性盐作为催化剂进行脱硫和脱硝。但是该方法脱硫脱硝成本较高，氮氧化物脱除效率仅为62～68％，效果不佳。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺。该工艺的脱硫效率和脱硝效率高，制备的胶凝材料性能优良。
[0009]本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。
[0010]本专利技术提供一种烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，包括如下步骤：
[0011](1)将液态氧化剂与烟气混合从而使烟气中的一氧化氮氧化，得到氧化烟气；然后
将氧化烟气与含有亚硫酸氢铵的吸收剂接触进行还原吸收，获得烟气吸收浆液；其中，含有亚硫酸氢铵的吸收剂由亚硫酸氢铵水溶液和氢氧化镁浆液混合形成；亚硫酸氢铵水溶液的浓度为5～30wt％，氢氧化镁浆液中氢氧化镁的浓度为5～30wt％，亚硫酸氢铵水溶液和氢氧化镁浆液的质量比为0.8～2；
[0012](2)将烟气吸收浆液通过浓缩、固液分离和干燥，获得固体形态的脱硫脱硝副产物；
[0013](3)将脱硫脱硝副产物、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂的混合形成胶凝材料；其中，脱硫脱硝副产物、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂混合形成胶凝材料的重量比为25～38:25～38:25～60:5～15。
[0014]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，氧化剂为浓度为15～50wt％的双氧水；单位时间内加入的双氧水中的过氧化氢与单位时间内通入的烟气所含一氧化氮的摩尔比为1.1～2.1。
[0015]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，单位时间内加入的亚硫酸氢铵水溶液中的亚硫酸氢铵与单位时间内通入的烟气所含一氧化氮的摩尔比为3.3～5。
[0016]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，单位时间内加入的氢氧化镁浆液中的氢氧化镁与单位时间内通入的烟气所含二氧化硫的摩尔比为1.1～1.5。
[0017]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，将液态氧化剂与烟气在烟道内混合，从而使烟气中的一氧化氮氧化，得到氧化烟气；其中，烟气在烟道内的流速为9～15m/s，液相氧化剂与烟气接触的时间为1～3s。
[0018]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，将氧化烟气与含有亚硫酸氢铵的吸收剂在脱硫脱硝塔接触进行还原吸收，获得烟气吸收浆液；其中，氧化烟气在脱硫脱硝烟塔内的流速为3～7m/s，氧化烟气与含有亚硫酸氢铵的吸收剂接触的时间3～10s。
[0019]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，步骤(2)中，浓缩依次包括蒸发器浓缩和结晶罐浓缩；固液分离为离心固液分离。
[0020]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，步骤(2)中，干燥为真空干燥，真空干燥温度为90～150℃，真空干燥压力为0.01～0.5MPa，真空干燥后的脱硫脱硝副产物的含水量为3～0.02wt％。
[0021]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，步骤(3)中，胶凝材料中的脱硫脱硝副产物、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂均经过研磨，其粒径均为150～500目；胶凝材料中的氧化镁与硫酸镁的摩尔比为4～12。
[0022]根据本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，优选地，步骤(3)中，所述矿物掺合料选自矿渣、粉煤灰、煤矸石、火山灰、钢渣、磷渣、锂渣中的一种或多种。
[0023]本专利技术的一体化工艺的脱硫效率达到99.9％以上，脱硝效率达到95％以上。此外，本专利技术充分利用脱硫脱硝副产物来制备的性能优良的胶凝材料。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0025]本专利技术的烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺包括如下步骤：(1)烟气的脱硫脱硝步骤；(2)脱硫脱硝副产物的制备步骤；和(3)胶凝材料的制备步骤。下面进行详细描述。
[0026]＜烟气的脱硫脱硝步骤＞
[0027]将液态氧化剂与烟气混合从而使烟气中的一氧化氮氧化，得到氧化烟气；然后将氧化烟气与含有亚硫酸氢铵的吸收剂接触进行还原吸收，获得烟气吸收浆液。
[0028]以双氧水为液态氧化剂为例说明本专利技术的脱硫脱硝原理：
[0029](1)NO的氧化
[0030]NO+H2O2→
NO2+H2O(主反应)
[0031]2NO+3H2O2→
N2O5+3H2O(主反应)
[0032]2NO+3H2O2→
2HNO3+2H2O(副反应)
[0033]2NO+本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)将液态氧化剂与烟气混合从而使烟气中的一氧化氮氧化，得到氧化烟气；然后将氧化烟气与含有亚硫酸氢铵的吸收剂接触进行还原吸收，获得烟气吸收浆液；其中，含有亚硫酸氢铵的吸收剂由亚硫酸氢铵水溶液和氢氧化镁浆液混合形成；亚硫酸氢铵水溶液的浓度为5～30wt％，氢氧化镁浆液中氢氧化镁的浓度为5～30wt％，亚硫酸氢铵水溶液和氢氧化镁浆液的质量比为0.8～2；(2)将烟气吸收浆液通过浓缩、固液分离和干燥，获得固体形态的脱硫脱硝副产物；(3)将25～38重量份脱硫脱硝副产物、25～38重量份轻烧氧化镁、25～60重量份矿物掺合料和5～15重量份外加剂混合形成胶凝材料。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，氧化剂为浓度为15～50wt％的双氧水；单位时间内加入的双氧水中的过氧化氢与单位时间内通入的烟气所含一氧化氮的摩尔比为1.1～2.1。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，单位时间内加入的亚硫酸氢铵水溶液中的亚硫酸氢铵与单位时间内通入的烟气所含一氧化氮的摩尔比为3.3～5。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，单位时间内加入的氢氧化镁浆液中的氢氧化镁与单位时间内通入的烟气所含二氧化硫的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：中晶新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：