CN113117486A - 烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法。该方法包括如下步骤：将氯酸盐、过氧化物和硫酸在二氧化氯发生器中反应，获得二氧化氯，然后将二氧化氯与空气混合获得氧化气体；将氧化气体与待处理烟气在进入循环流化床吸收塔之前的烟气管道内接触以氧化待处理烟气中的一氧化氮，获得第一烟气；将第一烟气与氧化镁干粉在混合区混合以得到混合物，然后混合物送至循环流化床吸收塔内，且向循环流化床吸收塔内喷淋水，获得第二烟气，将第二烟气通过过滤装置获得灰渣和净化烟气；将粉末状的灰渣、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂混合形成胶凝材料。本发明的方法脱硫脱硝效率高，胶凝材料性能优异。

Description

烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法。
背景技术
燃煤烟气中较难脱除的是NO，其脱除方法分为氧化法和还原法；其中，氧化法因工艺安全性高，无氨逃逸等优点备受青睐。NO的氧化需要氧化剂的参与，例如二氧化氯、臭氧等。尽管臭氧作为氧化剂时氧化效率高，但因其价格昂贵、对烟气温度和含尘量有严格的限制等劣势，因此采用臭氧作为烟气脱硝的氧化剂并不是一个很好的选择。
烟气在脱硫脱硝过程中会产生大量的固体废料，对这些废料的处置一直是脱硫脱硝行业的难点。科研人员近年来一直致力于使其变废为宝，实现废物再利用的价值，减小环境压力。
CN106166434A公开了一种臭氧氧化双塔氨法脱硫脱硝工艺及其***。该方法通过双氧水喷射装置和臭氧喷射装置分别喷射双氧水和臭氧将烟气中的一氧化氮氧化成二氧化氮；然后再通过氨水对烟气中的二氧化硫和二氧化氮进行脱除。该工艺使用的臭氧发生器价格昂贵，占地面积大，前期成本投入较高；而且使用氨水作为脱除浆液，不可避免地会发生氨逃逸现象，对环境造成污染。
CN106975337A公开了一种利用二氧化氯气相氧化脱硫脱硝一体化的工艺。二氧化氯氧化步骤和脱硫脱硝步骤均在吸收塔内发生，烟气经脱硫剂喷淋后经过气化喷雾管喷出的二氧化氯，NO被氧化为高价态氮氧化物，然后在隔板上层的脱硝剂喷淋下被脱除。二氧化氯与脱硫剂可反应，不仅造成二氧化氯和脱硫吸收剂的浪费，还影响脱硫效率。
CN102701616A公开了一种高强镁质粉煤灰无熟料水泥的配方，包括：粉煤灰100份；轻烧氧化镁30～40份；七水硫酸镁10～15份；硫酸钙、硫酸亚铁或硫酸铝2～4份；磷酸0.5～1.0份；水50～100份。此方法用灰渣替代的硫酸镁的用量远小于氧化镁，因而成本较高；所得水泥的抗压强度不佳。
CN102515595A公开了一种脱硫废渣复合凝胶材料，包括脱硫废渣、工业化学石膏、无机矿物添加剂和化学添加剂。该凝胶材料的需要大量的工业化学石膏，提高了制备成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法。该方法脱硫脱硝效率高，且可以生成性能优异的胶凝材料；进一步地，该方法安全性能可靠。
本发明采用如下技术方案实现上述目的。
本发明提供一种烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法，包括如下步骤：
(1)将氯酸盐、过氧化物和硫酸在二氧化氯发生器中反应，获得二氧化氯，然后将二氧化氯与空气混合获得氧化气体；其中，二氧化氯占氧化气体的体积分数为4～10vol％；
(2)将氧化气体与待处理烟气在进入循环流化床吸收塔之前的烟气管道内接触以氧化待处理烟气中的一氧化氮，获得第一烟气；其中，氧化气体中的二氧化氯与待处理烟气中含有的一氧化氮的摩尔比为1.2～1.5；
(3)将第一烟气与氧化镁干粉在混合区混合以得到混合物，然后混合物送至循环流化床吸收塔内，且向循环流化床吸收塔内喷淋水，获得第二烟气，将第二烟气通过过滤装置获得灰渣和净化烟气；
(4)将包括30～50重量份的粉末状的灰渣、20～50重量份的轻烧氧化镁、10～40重量份的矿物掺合料和5～10重量份的外加剂的原料混合形成胶凝材料。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(1)中，氯酸盐以浓度为15～40wt％的氯酸盐水溶液的形式使用；过氧化物以浓度为25～38wt％的过氧化物溶液的形式使用；硫酸以浓度为30～60wt％的硫酸水溶液的形式使用。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(1)中，加入二氧化氯发生器中的氯酸盐水溶液中的氯酸盐、过氧化物溶液中的过氧化物和硫酸水溶液中的H2SO4的摩尔比为1:0.55～1:0.5～1。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(2)中，进入烟气管道中的待处理烟气的含硫量为600～4000mg/Nm3；含氮量为200～600mg/Nm3；含氧量5～23wt％；含湿量5～12wt％；待处理烟气在烟气管道内的流速为2～15m/s；氧化气体与待处理烟气在烟气管道内接触的时间为1～3s。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(3)中，单位时间内通入的氧化镁干粉所含镁元素与单位时间内通入的待处理烟气所含硫元素的摩尔比Mg/S为1.0～1.8；单位时间内通入的氧化镁干粉所含镁元素与单位时间内通入的待处理烟气所含氮元素的摩尔比Mg/N为0.4～1.2。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(3)中，氧化镁干粉的纯度为70～90wt％，粒径为150～350目。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(3)中，将混合物通过文丘里加速装置送至循环流化床吸收塔内；第一烟气在循环流化床吸收塔内的流速为2～7m/s；第一烟气与氧化镁干粉在循环流化床吸收塔内接触的时间为3～10s。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(4)中，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。
根据本发明所述的方法，优选地，步骤(4)中，外加剂可以选自外加剂选自酚醛树脂、脲醛树脂、磷酸三丁酯、木质素磺酸镁中的一种或多种。
根据本发明所述的方法，优选地，其特征在于，粉末状的灰渣、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂的粒径均为150～500目；原料中氧化镁与硫酸镁的摩尔比为4～12。
采用本发明的方法，既可以高效脱除烟气中的二氧化硫和一氧化氮，脱硫效率达到99.9％以上，脱硝效率达到95.7％以上，还可以利用灰渣制备性能优异的胶凝磁料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明的一体化治理方法同时包括烟气脱硫脱硝工艺和胶凝材料制备工艺，二者紧密结合。需要调配烟气脱硫脱硝工艺参数及胶凝材料制备工艺参数才能实现一体化，因而不同于通常的单独的烟气脱硫脱硝工艺，也不同于通常的单独的胶凝材料制备工艺。本发明的一体化治理方法包括如下步骤：(1)氧化气体的制备步骤；(2)待处理烟气氧化步骤；(3)脱硫脱硝步骤；和(4)胶凝材料的制备步骤。下面进行详细描述。
＜氧化气体的制备步骤＞
将氯酸盐、过氧化物和硫酸在二氧化氯发生器中反应，获得二氧化氯；然后将二氧化氯与空气混合获得氧化气体。以过氧化物为双氧水，氯酸盐为氯酸钠为例说明二氧化氯的制备原理如下：
2NaClO3+H2O2+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+H2O+O2(主)
在本发明中，二氧化氯占氧化气体的体积分数可以为4～10vol％，优选为5～8vol％；更优选为7～8vol％。采用上述氧化气体比例，可以在提高一氧化氮氧化率的基础上，节约二氧化氯的使用量。
在本发明中，氯酸盐选自氯酸钠、氯酸钾和氯酸镁中的一种；优选为氯酸钠和氯酸钾中的一种；更优选为氯酸钠。氯酸盐以浓度为15～40wt％的氯酸盐水溶液的形式使用，优选为25～40wt％，更优选为25～35wt％。硫酸以浓度为30～60wt％水溶液的形式使用，优选为45～60wt％，更优选为50～60wt％。过氧化物溶液以浓度为25～38wt％的形式使用，过氧化物溶液可以为双氧水。根据本发明的一个实施方式，双氧水中过氧化氢的浓度可以为25～38wt％。根据本发明的一个实施方式，双氧水中过氧化氢的浓度可以为25～28wt％，优选为26～28wt％，更优选为27～28wt％。根据本发明的另一个实施方式，双氧水中过氧化氢的浓度还可以为34～38wt％，优选为34.5～37wt％，更优选为35～36wt％。采用上述浓度范围的双氧水，可以控制反应速率，提高生产二氧化氯的安全性。
加入二氧化氯发生器中的氯酸盐水溶液中的氯酸盐、过氧化物溶液中的过氧化物和硫酸水溶液中的H2SO4的摩尔比为1:0.55～1:0.5～1，优选为1:0.6～1:0.6～1，更优选为1:0.7～1:0.7～1。根据本发明的一个实施方式，加入二氧化氯发生器中的氯酸钠水溶液中的氯酸钠、双氧水中的过氧化氢和硫酸水溶液中的H2SO4的摩尔比为1:0.55～1:0.5～1，优选为1:0.6～1:0.6～1，更优选为1:0.7～1:0.7～1。二氧化氯发生器内的反应温度为50～90℃，优选为60～80℃，更优选为70～80℃。采用上述摩尔比和反应温度范围，可以控制二氧化氯生成速率，提高生产安全系数；进一步地，提高生成的二氧化氯气体的纯度。
＜待处理烟气氧化步骤＞
将氧化气体与待处理烟气在进入循环流化床吸收塔之前的烟气管道内接触以氧化待处理烟气中的一氧化氮，获得第一烟气。在本发明中，氧化气体中的二氧化氯与待处理烟气中含有的一氧化氮的摩尔比为1～2；优选为1.1～1.8；更优选为1.2～1.5。采用上述摩尔比，在提高一氧化氮氧化率的基础上，降低二氧化氯的使用量。
采用二氧化氯氧化一氧化氮的反应原理如下：
2ClO2+5NO+H2O→2HCl+5NO2(主)
2ClO2+4NO→Cl2+4NO2(副)
2NO2+H2O→HNO2+HNO3(副)
5HNO2+2ClO2+H2O→5HNO3+2HCl(副)
根据本发明的一个具体实施方式，将二氧化氯发生器产生的二氧化氯与加入二氧化氯发生器中的空气混合形成氧化气体，通过引风机输入至烟气管道中，与输入烟气管道中的待处理烟气进行接触；其中，氧化气体中的二氧化氯与待处理烟气中含有的一氧化氮的摩尔比为1.2～1.3。
进入烟气管道中的待处理烟气的含硫量(含硫量为二氧化硫含量)可以为600～4000mg/Nm3，优选为1500～3500mg/Nm3，更优选为2500～3000mg/Nm3。进入烟气管道中的待处理烟气的含氮量(含氮量为一氧化氮含量)可以为200～600mg/Nm3，优选为220～400mg/Nm3，更优选为220～260mg/Nm3。进入烟气管道中的待处理烟气的含氧量可以为5～23wt％，优选为10～20wt％，更优选为15～20wt％。进入烟气管道中的待处理烟气的含湿量可以为5～12wt％，优选为8～12wt％，更优选为10～12wt％。采用上述待处理烟气的含硫量、含氮量、含氧量和含湿量，可以协助提高烟气的脱硫脱硝效果。待处理烟气在烟气管道内的流速可以为4～15m/s，优选为8～15m/s，更优选为9～12m/s。氧化气体与待处理烟气在烟气管道中接触的时间可以为1～3s。通过将待处理烟气的流速控制在上述范围内，既保证待处理烟气中一氧化氮的氧化率，又能保证处理速率。
根据本发明的一个具体实施方式，将原烟气进行除尘处理得到待处理烟气。原烟气的含尘量可以为80～200mg/Nm3，优选为100～150mg/Nm3，更优选为120～150mg/Nm3。本发明采用静电除尘器对烟气进行预除尘处理。
＜脱硫脱硝步骤＞
将第一烟气与氧化镁干粉在混合区混合以得到混合物，然后混合物送至循环流化床吸收塔内，且向循环流化床吸收塔内喷淋水，获得第二烟气，将第二烟气通过过滤装置获得灰渣和净化烟气。
上述脱硫脱硝步骤的反应原理如下：
(1)氧化镁干粉生成吸收剂：
MgO+H2O→Mg(OH)2(主)
(2)脱除第一烟气中的氮氧化物
NO+NO2+Mg(OH)2→Mg(NO2)2+H2O(主)
Mg(NO2)2+O2→Mg(NO3)2(主)
2HNO2+2HNO3+O2+2Mg(OH)2→2Mg(NO3)2+4H2O(主)
4ClO2+2Mg(OH)2→Mg(ClO2)2+Mg(ClO3)2+2H2O(副)
2Cl2+2Mg(OH)2→MgCl2+Mg(ClO)2+2H2O(副)
(3)脱除第一烟气中的二氧化硫
SO2+H2O→H2SO3(主)
3H2SO3+2Mg(OH)2→Mg(HSO3)2+MgSO3+4H2O(主)
Mg(HSO3)2+2MgSO3+2O2+Mg(OH)2→4MgSO4+2H2O(主)
在本发明中，氧化镁干粉的纯度为70～90wt％，优选为70～90wt％，更优选为70～90wt％。氧化镁干粉的粒径可以为150～350目，优选为200～350目，更优选为200～250目。采用上述粒径范围的氧化镁干粉，可以提高脱硫脱硝效果。
第一烟气与氧化镁干粉在混合区混合成混合物，通过文丘里加速装置通入吸收塔(例如循环流化床吸收塔)内。在本发明中，文丘里加速装置可以为文丘里加速器。第一烟气在循环流化床吸收塔内的流速可以为2～7m/s，优选为2～5m/s，更优选为3～4m/s。第一烟气与氧化镁干粉在吸收塔内接触的时间可以为3～10s，优选为3～8s，更优选为5～6s。
单位时间内通入的氧化镁干粉所含镁元素与单位时间内通入的待处理烟气所含硫元素的摩尔比Mg/S为1.0～1.8，优选为1.2～1.5，更优选为1.2～1.3。采用上述Mg/S摩尔比，在节约成本的基础上，提高脱硫效率。单位时间内通入的氧化镁干粉所含镁元素与单位时间内通入的待处理烟气所含氮元素的摩尔比Mg/N为0.4～1.2，优选为0.5～1.0，更优选为0.6～0.8。采用上述Mg/N摩尔比，在节约成本的基础上，提高脱硝效率。
混合物在吸收塔入口处的温度可以为110～200℃，优选为110～180℃，更优选为120～150℃。
根据本发明的一个具体实施方式，过滤装置为设置于吸收塔的塔顶的布袋除尘器。第二烟气经过布袋除尘器除尘，获得的净化烟气，从烟囱排放；获得的灰渣输送至副产物储罐或者重新喷入循环流化床吸收塔内重复利用。
＜凝胶材料的制备步骤＞
将包括粉末状的灰渣、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂的原料混合形成胶凝材料。在某些实施方案中，原料仅由粉末状的灰渣、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂组成。具体地，将包括30～50重量份的粉末状的灰渣、20～50重量份的轻烧氧化镁、10～40重量份的矿物掺合料和5～10重量份的外加剂的原料混合形成胶凝材料。采用上述胶凝材料配方，可以提高生成的胶凝材料的抗压强度和抗折强度。
原料中的氧化镁与硫酸镁的摩尔比为4～12；优选为4.5～10；更优选为5～9。本发明发现，采用上述摩尔比可以改善胶凝材料的性能。根据本发明的一个具体实施方式，将灰渣进行单独研磨得到粉末状的灰渣，将轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂混合后进行研磨。
混合使用的混合设备可以选自单轴混合设备、双轴混合设备或卧式螺带混合机；更优选地，混合设备采用卧式螺带混合机。根据本发明的一个具体实施方式，将粉末状的灰渣输送至卧式螺带混合机中，再加入轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂进行混合形成胶凝材料。
在本发明中，粉末状的灰渣可以通过研磨灰渣获得。粉末状的灰渣的粒径可以为150～500目；优选为200～400目；更优选为300～350目。粉末状的灰渣的重量份数可以为30～50，优选为35～50，更优选为40～45。
在本发明中，轻烧氧化镁选自菱镁矿轻烧粉、白云石轻烧粉中的一种或两种，优选为菱镁矿轻烧粉。轻烧氧化镁的纯度为60～90wt％，优选为65～85wt％，更优选为70～80wt％。轻烧氧化镁的粒径可以为150～500目；优选为200～400目；更优选为300～350目。轻烧氧化镁的重量份数可以为20～50，优选为30～50，更优选为35～40。
在本发明中，矿物掺合料选自矿渣、粉煤灰、煤矸石、火山灰、钢渣、磷渣和锂渣中的一种或多种；优选地，所述矿物掺合料选自矿渣、粉煤灰、煤矸石和钢渣中的一种或多种；更优选地，所述矿物掺合料为粉煤灰。粉煤灰选自一级粉煤灰和二级粉煤灰的一种或两种，优选为一级粉煤灰。矿物掺合料的粒径可以为150～500目；优选为200～400目；更优选为300～350目。矿物掺合料的重量份数可以为10～40，优选为20～40，更优选为20～30。
在本发明中，外加剂可以选自酚醛树脂、脲醛树脂、磷酸三丁酯、木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、三聚氰胺树脂、古玛隆树脂、糖类缓凝剂、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、碳酸钠和硅酸钠中的一种或多种。优选地，所述外加剂选自酚醛树脂、脲醛树脂、磷酸三丁酯和木质素磺酸镁中的一种或多种。更优选地，所述外加剂选自酚醛树脂、磷酸三丁酯和木质素磺酸镁。采用上述外加剂，可以提高胶凝材料的综合性能。外加剂的粒径可以为150～500目；优选为200～400目；更优选为300～350目。外加剂的重量份数可以为5～10，优选为5～8，更优选为6～8。
根据本发明的一个具体实施方式，所述外加剂选自酚醛树脂、磷酸三丁酯和木质素磺酸镁；其中，酚醛树脂、磷酸三丁酯和木质素磺酸镁的重量比为1:1:1。优选地，所述矿物掺合料为粉煤灰。通过大量实验证明，当外加剂选择上述三种材料，且按上述配方加入时，胶凝材料的性能得到显著改善。
根据本发明的又一个具体实施方式，将40～45重量份灰渣、35～40重量份轻烧氧化镁、20～30重量份矿物掺合料和6～8重量份外加剂混合形成胶凝材料；其中，矿物掺合料为粉煤灰，外加剂为重量比为1:1:1的酚醛树脂、磷酸三丁酯和木质素磺酸镁.
在本发明中，先将灰渣在双辊研磨机上研磨得到粉末状的灰渣，再将轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂的混合物在双辊研磨机上进行研磨得到研磨产物。然后将粉末状的灰渣加入卧式螺带混合机中，再加入研磨产物B行混合得到凝胶材料。最后通过全自动包装机对凝胶材料进行打包。
下面介绍测试方法：
胶凝材料的性能根据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》进行测定。
实施例1
采用计量泵将氯酸钠水溶液、双氧水和硫酸水溶液输送至二氧化氯发生器中进行反应，获得二氧化氯。二氧化氯与通入二氧化氯发生器中的空气混合获得氧化气体，并通过引风机输入至烟气管道中。将原烟气经过静电除尘器除尘后获得的待处理烟气通入烟气管道中，与氧化气体接触，将待处理烟气中的一氧化氮氧化成高价态氮氧化物，获得第一烟气。
将第一烟气与氧化镁干粉在混合区混合形成混合物，将混合物通过文丘里加速器喷入循环流化床吸收塔内，再向循环流化床吸收塔内喷淋水，这些物料充分反应，获得第二烟气。将上述方法应用于180m2烧结机脱硫脱硝项目中，各运行参数见表1。
表1
参数 数值 单位
烟气管道入口处的烟气流量(标况) 800000 Nm<sup>3</sup>/h
循环流化床吸收塔入口处的烟气温度 120 ℃
待处理烟气中SO<sub>2</sub>的含量 2700 mg/Nm<sup>3</sup>
待处理烟气中NO的含量 240 mg/Nm<sup>3</sup>
待处理烟气的含湿量 10 ％
待处理烟气的含氧量 18 ％
原烟气的含尘量 120 mg/Nm<sup>3</sup>
烟气管道内的烟气流速 12 m/s
循环流化床吸收塔内的烟气流速 3.8 m/s
氯酸钠水溶液 30 wt％
双氧水 27.5 wt％
硫酸水溶液 60 wt％
氯酸钠:过氧化氢:硫酸的摩尔比 1:0.7:0.7 -
二氧化氯发生器内的反应温度 45 ℃
二氧化氯占氧化气体的体积分数 8 vol％
烟气管道内ClO<sub>2</sub>/NO的摩尔比 1.2 -
Mg/S摩尔比 1.3 -
Mg/N摩尔比 0.6 -
氧化镁干粉的纯度 80 wt％
氧化镁干粉的粒径 200～300 目
将第二烟气经过循环流化床吸收塔的塔顶的布袋除尘器除尘，获得的净化烟气经过烟囱排出(净化烟气的参数见表2)。获得的灰渣与其他原料组分按如下表3所示的重量份数加入卧式螺带混合机中混合，获得胶凝材料。
表2
项目 数量 单位
排烟温度 65 ℃
脱硫效率 99.9 ％
脱硝效率 95.7 ％
表3
原料 重量份数
灰渣 40
轻烧氧化镁 40
一级粉煤灰 20
酚醛树脂 2
木质素磺酸镁 2
磷酸三丁酯 2
将获得的胶凝材料在40mm×40mm×160mm的模板中浇筑成型，并按GB175-2007《通用硅酸盐水泥》进行测试，其性能见表4。
表4
龄期 抗压强度 抗折强度 单位
3d 30 4.6 MPa
7d 37 6.8 MPa
28d 67 10.7 MPa
实施例2
在本实施例中，除以下表5中的各组分的配比，其余均与实施例1相同，将获得的胶凝材料在40mm×40mm×160mm的模板中浇筑成型，并按GB175-2007《通用硅酸盐水泥》进行测试，其性能见表6。
表5
原料 重量份数
灰渣 50
轻烧氧化镁 30
一级粉煤灰 20
酚醛树脂 2
木质素磺酸镁 2
磷酸三丁酯 2
表6
龄期 抗压强度 抗折强度 单位
3d 28 4.3 MPa
7d 34 6.1 MPa
28d 60 10.2 MPa
对比例1
在本对比例中，除以下表7中的运行参数，其余运行参数均与实施例1相同，本对比例获得的净化烟气参数见表8。
表7
参数 数值
ClO<sub>2</sub>/NO摩尔比 0.8
表8
项目 数量 单位
排烟温度 65 ℃
脱硫效率 99.5 ％
脱硝效率 89.8 ％
在本对比例中，除以下表9中的各组分的配比，其余均与实施例1相同，将获得的胶凝材料在40mm×40mm×160mm的模板中浇筑成型，并按GB175-2007《通用硅酸盐水泥》进行测试，其性能见表10。
表9
原料 重量份数
灰渣 70
轻烧氧化镁 20
一级粉煤灰 20
酚醛树脂 2
木质素磺酸镁 2
磷酸三丁酯 2
表10
龄期 抗压强度 抗折强度 单位
3d 22 4.1 MPa
7d 34 5.1 MPa
28d 51 7.2 MPa
对比例2
在本对比例中，除以下表11中的运行参数，其余运行参数均与实施例1相同，本对比例获得的净化烟气参数见表12。
表11
参数 数值
ClO<sub>2</sub>/NO摩尔比 2.5
表12
项目 数量 单位
排烟温度 65 ℃
脱硫效率 99.2 ％
脱硝效率 93.2 ％
在本比较例中，除以下表13中的各组分的配比，其余均与实施例1相同。将获得的胶凝材料在40mm×40mm×160mm的模板中浇筑成型，并按GB175-2007《通用硅酸盐水泥》进行测试，其性能见表14。
表13
原料 重量份数
灰渣 20
轻烧氧化镁 60
一级粉煤灰 20
酚醛树脂 2
木质素磺酸镁 2
磷酸三丁酯 2
表14
龄期 抗压强度 抗折强度 单位
3d 21 4.1 MPa
7d 25 5.5 MPa
28d 66 8.7 MPa
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种烟气脱硫脱硝及胶凝材料制备的一体化治理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将氯酸盐、过氧化物和硫酸在二氧化氯发生器中反应，获得二氧化氯，然后将二氧化氯与空气混合获得氧化气体；其中，二氧化氯占氧化气体的体积分数为4～10vol％；
(2)将氧化气体与待处理烟气在进入循环流化床吸收塔之前的烟气管道内接触以氧化待处理烟气中的一氧化氮，获得第一烟气；其中，氧化气体中的二氧化氯与待处理烟气中含有的一氧化氮的摩尔比为1～2；
(3)将第一烟气与氧化镁干粉在混合区混合以得到混合物，然后混合物送至循环流化床吸收塔内，且向循环流化床吸收塔内喷淋水，获得第二烟气，将第二烟气通过过滤装置获得灰渣和净化烟气；
(4)将包含30～50重量份的粉末状的灰渣、20～50重量份的轻烧氧化镁、10～40重量份的矿物掺合料和5～10重量份的外加剂的原料混合形成胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，氯酸盐以浓度为15～40wt％的氯酸盐水溶液的形式使用；过氧化物以浓度为25～38wt％的过氧化物溶液的形式使用；硫酸以浓度为30～60wt％的硫酸水溶液的形式使用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，加入二氧化氯发生器中的氯酸盐水溶液中的氯酸盐、过氧化物溶液中的过氧化物和硫酸水溶液中的H2SO4的摩尔比为1:0.55～1:0.5～1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，进入烟气管道中的待处理烟气的含硫量为600～4000mg/Nm3、含氮量为200～600mg/Nm3、含氧量5～23wt％和含湿量5～12wt％；待处理烟气在烟气管道内的流速为2～15m/s；氧化气体与待处理烟气在烟气管道内接触的时间为1～3s。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，单位时间内通入的氧化镁干粉所含镁元素与单位时间内通入的待处理烟气所含硫元素的摩尔比Mg/S为1.0～1.8；单位时间内通入的氧化镁干粉所含镁元素与单位时间内通入的待处理烟气所含氮元素的摩尔比Mg/N为0.4～1.2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，氧化镁干粉的纯度为70～90wt％，粒径为150～350目。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，将混合物通过文丘里加速装置送至循环流化床吸收塔内；第一烟气在循环流化床吸收塔内的流速为2～7m/s；第一烟气与氧化镁干粉在循环流化床吸收塔内接触的时间为3～10s。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，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。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，外加剂可以选自外加剂选自酚醛树脂、脲醛树脂、磷酸三丁酯、木质素磺酸镁中的一种或多种。
10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，粉末状的灰渣、轻烧氧化镁、矿物掺合料和外加剂的粒径均为150～500目；原料中氧化镁与硫酸镁的摩尔比为4～12。
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