本发明专利技术公开了一种烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺。该工艺包括以下步骤：(1)将原烟气经过预除尘处理，得到预除尘烟气；将预除尘烟气与含氯氧化物的气体在进入脱硫脱硝塔之前的烟气管道内接触，从而形成氧化烟气；将氧化烟气与含有亚硫酸氢钠和氢氧化镁的处理浆液接触，从而获得脱硫脱硝烟气和脱硫脱硝浆液；其中，所述含氯氧化物的气体中含有二氧化氯，二氧化氯与预除尘烟气中的一氧化氮的摩尔比为1.1～1.8；(2)将脱硫脱硝浆液经过结晶、干燥和粉磨处理得到固体产物，再将固体产物、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂混合均匀，得到所述胶结材料。本发明专利技术的方法所得净化烟气的氮氧化物和二氧化硫浓度很低，所得胶结材料性能优异。优异。
Integrated process of flue gas purification and cementitious material preparation
【技术实现步骤摘要】
烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺
[0001]本专利技术涉及一种烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺。
技术介绍
[0002]近年来，对于烟气净化技术和工艺的研究受到越来越多的关注。石灰石或石灰-石膏法是应用最广泛的湿法烟气脱硫技术，该技术具有脱硫效率高，运行可靠性好，吸收剂来源广泛，价格低等优点。SCR法是烟气脱硝技术中发展较为成熟的工艺，其脱硝效率高，占地面积小，但该技术要求温度较高，脱硝效率低，催化剂易导致中毒。因此，选用安全性高、脱除效率高的新型氧化-还原法进行烟气净化，是近年来相关行业的普遍趋势。
[0003]脱硫脱硝废料的处置一直是脱硫脱硝行业的难点。以脱硫脱硝副产物为原料制备新型无机胶结材料的研究，既可降低工艺消耗，实现固体废物再利用，也可减小环境压力，节省了大量的煤、电资源及石灰石、铁矿石、粘土和石膏等自然资源的消耗，存在广大的应用前景。
[0004]CN107551811A公开了一种基于干法/半干法脱硫的烧结烟气SCR脱硝工艺。该工艺中烟气依次经过除尘、干法脱硫，与烧结机引出的热烧结矿在环形冷却设备中换热，并同时进入移动式脱硝装置进行选择性催化还原反应，完成烟气的脱硫脱硝。该工艺脱硫步骤和脱硝步骤简单叠加，装置多、占地面积大，且存在氨逃逸和副产物堆积的问题，造成环境污染和资源浪费。
[0005]CN108339385A公开了一种双塔氨法脱硫与氧化催化脱硝有机结合的方法用于烧结烟气脱硫脱硝。首先，在喷淋液中添加液体有机催化剂，其次，使臭氧通过管道喷射进入脱硫系统入口烟道的反应区，将烟气中的NO氧化为NO2；最后，将烟气通入含有有机催化剂的氨法脱硫系统。该工艺脱硫塔由脱硫副塔与脱硫主塔组成，结构复杂，且需要额外添加催化剂，成本高，灵活性低。
[0006]CN108558249A公开了一种制备脱硫石膏的方法，包括反浮选、稳流、离心脱水、干燥等步骤，制备过程中还需加入一些晶粒增大剂、分散剂等助剂，该方法反浮选过程需要加入硫酸以控制脱硫浆液的pH值，对设备造成腐蚀，且对操作人员人身安全存在危险。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺，其所得净化烟气的氮氧化物浓度和二氧化硫浓度很低，脱硫效率和脱硝效率非常高，其副产品制得的胶结材料抗压性能和抗折性能俱优。本专利技术通过如下技术方案实现上述技术目的。
[0008]本专利技术提供一种烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺，包括如下步骤：
[0009](1)烟气净化：将原烟气经过预除尘处理以除去大颗粒烟尘，得到预除尘烟气；所述预除尘烟气中含有一氧化氮和硫氧化物；将预除尘烟气与含氯氧化物的气体在进入脱硫脱硝塔之前的烟气管道内接触以氧化预除尘烟气中的一氧化氮，从而形成氧化烟气；将氧化烟气与含有亚硫酸氢钠和氢氧化镁的处理浆液在脱硫脱硝塔内接触，以脱除氧化烟气中
的氮氧化物和硫氧化物，从而获得脱硫脱硝烟气和脱硫脱硝浆液；其中，所述含氯氧化物的气体中含有二氧化氯，所述二氧化氯与所述预除尘烟气中的一氧化氮的摩尔比为1.1～1.8；
[0010](2)胶结材料制备：将脱硫脱硝浆液经过结晶、干燥和粉磨处理得到固体产物，再将固体产物、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂混合均匀，得到所述胶结材料。
[0011]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，预除尘烟气在烟气管道的流速为9～13m/s，预除尘烟气与含氯氧化物的气体接触的时间为1～3s；氧化烟气在脱硫脱硝塔内的流速为3～7m/s，氧化烟气与处理浆液接触的时间为3～10s。
[0012]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，处理浆液中的亚硫酸氢钠与预除尘烟气中的一氧化氮的摩尔比为2.5～3.9；处理浆液中的镁元素与预除尘烟气中的硫元素的摩尔比为1.1～1.5。
[0013]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，首次与氧化烟气接触的处理浆液由亚硫酸钠水溶液和氢氧化镁浆液形成；其中，亚硫酸氢钠水溶液的浓度为10～25wt％，氢氧化镁浆液的浓度为10～20wt％。
[0014]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，将处理浆液从脱硫脱硝塔的下部泵送至位于脱硫脱硝塔上部的喷淋层进行喷淋，与氧化烟气接触后落入脱硫脱硝塔的下部，然后循环至所述喷淋层继续喷淋。
[0015]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(1)中，净化烟气中的二氧化硫浓度低于7mg/Nm3；净化烟气中的氮氧化物浓度低于11mg/Nm3。
[0016]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(2)中，以所述胶结材料为100重量份计，粉磨后的固体产物为30～50重量份、轻烧氧化镁为20～50重量份、矿物掺合料为10～60重量份，外加剂为5～15重量份。
[0017]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(2)中，所述轻烧氧化镁为菱镁矿轻烧粉和/或白云石轻烧粉；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；所述外加剂可以选自脲醛树脂、酚醛树脂、磷酸三丁酯、三聚氰胺树脂、古玛隆树脂、糖类缓凝剂、木质素磺酸盐类缓凝剂、硅酮酰胺、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、纤维素、蛋白质、碳酸氢钠、碳酸铵、偶氮甲酰胺、偶氮二异丁腈、硫酸钠、硫代硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠中的一种或多种。
[0018]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(2)中，所述胶结材料中氧化镁与硫酸镁摩尔比为6～12。
[0019]根据本专利技术的一体化工艺，优选地，步骤(2)中，粉磨后的固体产物、矿粉、粉煤灰和外加剂的粒度均为150～500目。
[0020]本专利技术首次将二氧化氯，氢氧化镁和亚硫酸钠组合用于烟气治理，所得净化烟气的氮氧化物浓度和二氧化硫浓度很低，完全满足国家排放标准。所得固体产物可作为胶结材料的生产原料，获得性能稳定的胶结材料。通过控制二氧化氯与一氧化氮的摩尔比，可在提高脱硫效率和脱硝效率的同时，提高胶结材料的性能。根据本专利技术优选的技术方案，提高胶结材料原材料中轻烧氧化镁的比例，可进一步提高胶结材料的性能。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]本专利技术的烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺同时包括烟气净化和胶结材料制备的工艺，二者紧密结合。需要调节烟气净化的工艺参数及制备胶结材料的工艺参数才能实现一体化，因而不同于通常的单独的烟气净化工艺，也不同于通常的单独的制备胶结材料的工艺。本专利技术的烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺包括烟气净化和胶结材料制备步骤。优选地，还可以包含烟气除雾步骤。下面进行详细描述。
[0023]<烟气净化>
[0024]将原烟气经过预除尘处理以除去大颗粒烟尘，得到预除尘烟气。所述预除尘烟气中含有一氧化氮和硫氧化物。本专利技术的原烟气可以为来自烧结机、球团、或燃煤锅炉的烟气。原烟气中的含尘量可以为80～200mg/Nm3；优本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烟气净化及胶结材料制备的一体化工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)烟气净化：将原烟气经过预除尘处理以除去大颗粒烟尘，得到预除尘烟气；所述预除尘烟气中含有一氧化氮和硫氧化物；将预除尘烟气与含氯氧化物的气体在进入脱硫脱硝塔之前的烟气管道内接触以氧化预除尘烟气中的一氧化氮，从而形成氧化烟气；将氧化烟气与含有亚硫酸氢钠和氢氧化镁的处理浆液在脱硫脱硝塔内接触，以脱除氧化烟气中的氮氧化物和硫氧化物，从而获得脱硫脱硝烟气和脱硫脱硝浆液；其中，所述含氯氧化物的气体中含有二氧化氯，所述二氧化氯与所述预除尘烟气中的一氧化氮的摩尔比为1.1～1.8；(2)胶结材料制备：将脱硫脱硝浆液经过结晶、干燥和粉磨处理得到固体产物，再将固体产物、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂混合均匀，得到所述胶结材料。2.根据权利要求1所述的一体化工艺，其特征在于，步骤(1)中，预除尘烟气在烟气管道的流速为9～13m/s，预除尘烟气与含氯氧化物的气体接触的时间为1～3s；氧化烟气在脱硫脱硝塔内的流速为3～7m/s，氧化烟气与处理浆液接触的时间为3～10s。3.根据权利要求1所述的一体化工艺，其特征在于，步骤(1)中，处理浆液中的亚硫酸氢钠与预除尘烟气中的一氧化氮的摩尔比为2.5～3.9；处理浆液中的镁元素与预除尘烟气中的硫元素的摩尔比为1.1～1.5。4.根据权利要求1所述的一体化工艺，其特征在于，步骤(1)中，首次与氧化烟气接触的处理浆液由亚硫酸钠水溶液和氢氧化镁浆液形成；其中，亚硫酸氢钠水溶液的浓度为10～25wt％，氢氧化镁浆液的浓度为10～20...
【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：可徕卡上海环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。