專利名稱：：用于減少有害空氣污染物的方法和裝置的制作方法用于減少有害空氣污染物的方法和裝置相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是2008年9月18日提交的美國專利申請(qǐng)12/233，144的PCT國際申請(qǐng)，本申請(qǐng)要求2007年9月19日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)60/973，632的優(yōu)先權(quán)。上述各申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用分別以其全文并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域：
和
背景技術(shù)：
本公開涉及減少排放的方法，具體而言，涉及從燃燒源排放物流分離的空氣污染物的方法和裝置。該部分中的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。許多工業(yè)過程在運(yùn)行期間都采用燃燒源，包括鍋爐、窯、熔爐和焚化爐。這些燃燒源通常產(chǎn)生多種有害空氣污染物，其取決于燃燒的燃料類型、被處理的物料、燃燒器設(shè)計(jì)和其它操作參數(shù)。常見的由燃燒源排放的有害空氣污染物(HAPs)包括硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、鹽酸、氯氟烴、顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、氣溶膠復(fù)合物、汞、鉛、氨、臭氧等。當(dāng)排放物或煙道氣離開燃燒源后，采用各種空氣污染控制系統(tǒng)來減少一種或更多種這樣的空氣污染物。許多這樣的空氣污染控制裝置能耗大，且需要高溫、大量的資金和維護(hù)費(fèi)用。
發(fā)明內(nèi)容在多個(gè)方面中，本公開提供減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法。所述方法包括通過使從燃燒源排放的流體流與固體物料接觸來減少所述流體流中存在的硫氧化物初始量的方法，所述固體物料由含有一種或更多種活性硅酸鹽化合物的爐渣組分與粘合劑組分混合制成。在多個(gè)實(shí)施方案中，在與所述固體物料接觸之前，所述流體流的溫度低于約600°F(約316°C)。與接觸前所述流體流中存在的硫氧化物初始量相比，所述流體流中存在的硫氧化物的去除率優(yōu)選高于20%，且在多個(gè)實(shí)施方案中甚至更高，大于或等于約70%。本公開另一方面提供減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法，其包括通過使從燃燒源排放的流體流與固體物料接觸來減少所述流體流中存在的氮氧化物初始量的方法，所述固體物料由含有一種或更多種活性硅酸鹽化合物的爐渣組分與粘合劑組分混合制成。在與所述固體物料接觸之前，所述流體流的溫度低于約600°F(約316°C)。與接觸前所述流體流中存在的氮氧化物初始量相比，與所述固體物料接觸后所述流體流中存在的氮氧化物的量減少，其去除率大于或等于約20%。本公開另一個(gè)實(shí)施方案提供了減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法，其包括使從燃燒源排放的流體流與固體物料接觸來減少所述流體流中存在的空氣污染物的初始量的方法，所述空氣污染物包括硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳，所述固體物料由含有一種或更多種活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分混合制成。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，在與所述固體物料接觸之前，所述流體流的溫度低于約600°F(約316°C)。與接觸前所述流體流中存在的空氣污染物初始總量相比，與所述固體物料接觸后所述流體流中存在的空氣污染物總量減少，其去除率大于或等于約20%。另一方面，本公開提供了污染減少系統(tǒng)，其包括產(chǎn)生排放物流的燃燒源，所述排放物流含有以初始量存在于其中的選自硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳的至少一種空氣污染物。該系統(tǒng)包括一個(gè)填充床反應(yīng)器，其具有用于接收排放物流的入口和出口。該反應(yīng)器具有至少一個(gè)包含多個(gè)固體顆粒的室，所述固體顆粒的平均粒徑為約0.25mm至約12mm，其中所述固體顆粒由含有一種或更多種活性硅酸鹽化合物的爐渣組分與粘合劑組分混合制得。所述室的體積提供足夠的停留時(shí)間，以減少空氣污染物的量，與初始量相比，排放物流中污染物的去除率大于或等于約20%。另一方面，本公開提供了減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法，其包括將所述燃燒源中產(chǎn)生的排放物流引入填充床反應(yīng)器，其中所述排放物流的溫度低于約600°F(約316°C)。所述排放物流含有初始量的選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的至少一種空氣污染物，并且所述填充床反應(yīng)器具有至少一個(gè)包含多個(gè)固體顆粒的室，所述固體顆粒的平均粒徑為約0.25mm至約12mm，并且由含一種或更多種活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分混合制成。所述反應(yīng)器優(yōu)選以大于或等于約20%的空氣污染物的去除率運(yùn)行。又一方面，本公開提供了減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法，其包括監(jiān)測(cè)存在于燃燒源中產(chǎn)生的排放物流中的初始量的選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的至少一種污染物。所述排放物流中的所述污染物在低于約600°F(約316°C)的溫度下將所述排放物流引入填充床反應(yīng)器而減少，其中所述反應(yīng)器具有至少一個(gè)包含多個(gè)固體顆粒的室，所述多個(gè)固體顆粒的平均粒徑為約0.25mm至約12mm，并且由含有一種或更多種活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分混合制成。從所述填充床反應(yīng)器排出的排放物具有減少的污染物量，其中，以小時(shí)計(jì)算，初始量和減少后的量之差平均為至少約20%。在許多其它方面，本公開提供減少排放物流中的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳排放的方法，所述排放物流由固定燃燒源(例如，鍋爐、焚化爐)、水泥窯、石灰窯、鐵熔爐和鋼熔爐產(chǎn)生。以該方式，本公開的多個(gè)方面都提供除去硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳排放的有效手段，從而控制溫室氣體排放，同時(shí)進(jìn)一步循環(huán)至少一種工業(yè)副產(chǎn)品，優(yōu)選多種副產(chǎn)品材料，以形成有用產(chǎn)品。通過此處的描述，更多的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解，這些描述和具體實(shí)施例的目的僅在于舉例說明，而無意于限制本公開的范圍。附圖此處描述的附圖僅用于舉例說明的目的，無意于以任何方式限制本公開的范圍。圖1是本公開的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其顯示含有填充床反應(yīng)器的減排系統(tǒng)；圖2是圖1中所示實(shí)施方案的示意圖，其顯示具有多個(gè)設(shè)置在填充床中的固體顆粒的內(nèi)反應(yīng)器室的部分剖面圖；圖3是用于利用根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的污染減少系統(tǒng)從燃燒源減少一種或更多種有害空氣污染物的方法的示例性工藝流程圖，然后再經(jīng)空氣污染控制裝置處理；圖4是用于減少一種或更多種來自燃燒源的有害空氣污染物的方法的一個(gè)示例性工藝流程圖，所述燃燒源首先用空氣污染控制裝置進(jìn)行處理，然后用根據(jù)本公開一些實(shí)施方案的污染減少系統(tǒng)進(jìn)行處理；和圖5是本公開一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其顯示具有填充床反應(yīng)器的減排系統(tǒng)，所述反應(yīng)器具有一個(gè)在工作的室和一個(gè)未工作的室。詳細(xì)說明在多個(gè)方面中，本公開的教導(dǎo)提供一種減少或分離由燃燒源產(chǎn)生的排放物流體流中存在的一種或更多種氣態(tài)空氣污染物的方法。在一些實(shí)施方案中，流體流包含氣體和/或蒸汽，但也可能夾帶固體和/或液體，例如夾帶的顆粒、液滴和/或氣溶膠。在多個(gè)方面中，該流體流是在與工業(yè)過程相關(guān)的燃燒源中產(chǎn)生的排放物流或廢氣流。本公開提供一種固體材料，其從氣相排放物流中有效地去除一種或更多種污染物。該固體材料由爐渣組分和粘合劑組分混合制成。在某些方面中，進(jìn)一步將水與爐渣組分和粘合劑組分混合，從而形成顆粒狀固體物料。在多個(gè)方面中，固體物料為多個(gè)固體顆?；驁F(tuán)塊的形式。爐渣組分、粘合劑組分和任選的水的混合形成了團(tuán)塊狀顆粒，在某些方面中，這些顆粒是無定形和多孔的。排放物流穿過含有固體顆粒的反應(yīng)器，并且排放物流與固體物料之間的接觸除去一種或更多種空氣污染物。在一些方面中，被除去的一種或更多種污染物選自硫氧化物(SOx)(包括SO2,SO、SO3等)、氮氧化物(NOx)(包括NO、NO2等)和二氧化碳(CO2)。在某些方面中，本公開的污染減少系統(tǒng)的固體顆粒還除去另外的空氣污染物，如一氧化碳(CO)、鹽酸(HCl)、氯氟烴(CFC)、顆粒物質(zhì)(PM)、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、氣溶膠復(fù)合物、汞(Hg)、鉛(Pb)、氨(NH3)、臭氧(O3)及其組合和等同物。因此，根據(jù)本公開，提供了一種在減少含污染物的排放物流中存在的污染物量的方法中使用的顆粒固體物料。該固體顆粒物料包含爐渣組分和粘合劑組分。固體顆粒物料通過混合爐渣組分和粘合劑組分制得。所述爐渣組分與粘合劑組分截然不同，并且提供活性硅酸鹽的源。在一些方面中，爐渣組分和粘合劑組分進(jìn)一步與水混合，隨后在與排放物流接觸之前基本上干燥至固體形式?！盎旧细稍铩笔侵冈摴腆w物料的水分含量少于總物料重量的約3wt%，任選少于約，且在某些方面中，少于約0.5wt%。在其它一些實(shí)施方案中，固體顆粒物料通過混合一種另外的組分來形成，即第二組分，其既包含堿性離子源也包含氧化鈣源。在某些方面中，該固體顆粒物料任選包含作為氧化鈣(CaO)源和堿金屬離子源的第三組分。爐渣物料是金屬制造的工業(yè)副產(chǎn)物。在多個(gè)實(shí)施方案中，該爐渣組分包含活性硅酸鹽。硅酸鹽通常是可加入鏈、雙鏈、片、三維網(wǎng)絡(luò)和其它聚合(“地質(zhì)聚合物”)形式中的四面體形式。硅酸鹽包括硅和氧原子，與一種或更多種金屬和/或氫。通常，硅和氧為SixOy的形式，其中X—般為1或2，y可以為2至7(S卩，Si02、Si03、SiOjPSi2O7)。雖然許多硅酸鹽不溶于水或在水中穩(wěn)定，但是據(jù)認(rèn)為堿性條件和升高的溫度提高某些硅酸鹽在存在水時(shí)的溶解度和/或反應(yīng)活性。在存在水的情況下，硅酸鹽化合物的水溶性和/或反應(yīng)活性取決于多種因素，包括與硅酸鹽陰離子絡(luò)合的陽離子(例如，第IA族堿金屬離子元素和NH4+傾向于形成水溶性硅酸鹽)。某些硅酸鹽物質(zhì)與離子物質(zhì)具有較高的反應(yīng)活性，并可表現(xiàn)出較高的水溶性，在該情況下認(rèn)為這類硅酸鹽被離子化以形成Si0_離子。例如，硅酸鹽可形成多種晶體結(jié)構(gòu)，從晶態(tài)和高度有序相(例如石英)到隱晶相(例如，超細(xì)晶結(jié)構(gòu)如玉髓)到無定形相或玻璃態(tài)非晶結(jié)構(gòu)(例如，蛋白石)。據(jù)認(rèn)為無定形晶格結(jié)構(gòu)允許更高的離子進(jìn)攻和硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)分解。因此，高度有序的和結(jié)晶良好的相是穩(wěn)定和非活性的，而由于無序和開放的晶格結(jié)構(gòu)，隱晶和無定形硅酸鹽晶格易受攻擊，因此這些硅酸鹽是反應(yīng)活性的。根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施方案，固體顆粒物料中的爐渣組分含有活性硅酸鹽。不限于本教導(dǎo)運(yùn)行所依賴的任何理論，據(jù)認(rèn)為硅酸二鈣(2Ca0·SiO2，通常簡(jiǎn)寫為C2S)和硅酸三鈣(3Ca0*Si02，通常簡(jiǎn)寫為C3S)的某些晶相，特別是Y_C2S、β-C2S和C3S晶相是反應(yīng)活性硅酸鹽，其可在爐渣物料中形成，因此適合與一些污染物反應(yīng)。例如，在存在水的情況下，這些反應(yīng)活性硅酸鹽與二氧化碳反應(yīng)。反應(yīng)活性硅酸鹽化合物是指在存在水、25°C(77°F)和環(huán)境壓力、PH高于或等于約9的條件下，物料中存在的總的硅酸鹽化合物的10%以上會(huì)與二氧化碳反應(yīng)。升高的溫度通常會(huì)提高硅酸鹽化合物在存在水時(shí)的溶解度。根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施方案，優(yōu)選爐渣組分含有大于或等于約5%的反應(yīng)活性硅酸鹽，任選大于或等于約10%；任選以反應(yīng)活性硅酸鹽的干重計(jì)大于或等于約15%。許多爐渣物料都含有硅酸鈣。優(yōu)選地，在本公開的多個(gè)方法中，這些硅酸鈣中的至少一部分在存在水時(shí)可與硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳和/或氧化鈣反應(yīng)。由
背景技術(shù)：
可知，爐渣一般是由金屬制造和加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物。術(shù)語“爐渣”涵蓋多種副產(chǎn)物物料，典型地包括黑色金屬和/或鋼材制造和加工的大部分非金屬副產(chǎn)物。通常，在處理過程中將成渣劑或助熔物質(zhì)加入熔爐中以除去熔融的鐵礦石、鋼屑、鐵和/或鋼原料中的雜質(zhì)。典型的助熔物質(zhì)為石灰石(CaCO3)和/或白云石(CaCO3·MgCO3)。熔融的爐渣形成硅酸鹽熔體，其浮動(dòng)至熔爐頂部，冷卻后形成復(fù)合硅酸鹽和氧化物。爐渣的組成取決于熔爐中加工的金屬，并常含有金屬硫化物和以元素形式存在的金屬原子。爐渣的組成和性質(zhì)也會(huì)根據(jù)熔爐和后處理的類型發(fā)生變化，這不僅可以影響化學(xué)組成，而且還可以影響可影響反應(yīng)活性的結(jié)晶度、相生長和表面形貌。例如，如上所述，優(yōu)選在爐渣中形成一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)活性的硅酸鹽相，如Y-C2S,β-C2S和C3S。此外，爐渣的粒度、孔隙度和表面積都影響反應(yīng)活性，一般認(rèn)為，較小的粒度、較高的孔隙度和因此而具有的較大的表面積可更多的暴露于污染物和水，以促進(jìn)與目標(biāo)空氣污染物的反應(yīng)。高爐加工鐵礦石以形成成精煉生鐵。高爐爐渣通常有三種主要類型氣冷型、粒狀和團(tuán)粒(或膨脹)。氣冷型高爐爐渣通過以下方式形成將熔融爐渣在環(huán)境條件下相對(duì)緩慢地冷卻，同時(shí)可利用冷卻工序如水噴法加快最終的冷卻。粒狀爐渣通過在水中急冷熔融的爐渣形成，從而形成具有無序結(jié)構(gòu)的小玻璃顆粒。這種粒狀爐渣常被進(jìn)一步研磨，由此增強(qiáng)物料的粘結(jié)性能。團(tuán)粒或膨脹型爐渣通過水射流冷卻，其導(dǎo)致快速產(chǎn)生蒸汽，在物料中形成大量泡狀結(jié)構(gòu)。鋼渣是在對(duì)制鋼熔爐中進(jìn)一步加工生鐵和其它鋼料的過程中形成的。典型的鋼熔爐包括氧氣底吹煉爐(BOF)、平爐(OHF)和電弧爐(EAF)。現(xiàn)在，多數(shù)鋼都是在采用某氧氣頂吹煉爐的聯(lián)合鋼廠中或在采用電弧爐工藝的特種鋼廠中制造的。在示例性氧氣頂吹煉工藝中，將熱的液態(tài)高爐金屬、碎屑和助熔物質(zhì)裝入轉(zhuǎn)爐(熔爐)。噴槍下放至轉(zhuǎn)爐中并噴射高壓氧。氧與裝填物中的雜質(zhì)結(jié)合并將其去除。這些雜質(zhì)由氣態(tài)一氧化碳形式的碳和液態(tài)氧化物形式的硅、錳、磷和一些鐵組成，這些成分與石灰和/或白云石結(jié)合形成鋼渣。在精煉工序的末端，將液態(tài)鋼倒進(jìn)鋼包，而鋼渣仍留在爐內(nèi)且隨后被排入單獨(dú)的渣罐?？梢灾频枚喾N不同等級(jí)的鋼，鋼渣的性質(zhì)可隨每種等級(jí)的不同而明顯變化。鋼的等級(jí)可根據(jù)鋼中的碳含量分為高、中、低三個(gè)等級(jí)。高級(jí)鋼常具有較高的碳含量。為降低鋼中的碳量，在制鋼過程中需要較高的氧水平。這還需要添加增加水平的助熔物質(zhì)物料，以除去鋼中的雜質(zhì)和增加爐渣的形成。所謂的“碳渣”具有高于雜質(zhì)水平的碳含量。例如，碳渣中的代表性碳含量包括大于或等于約0.Olwt%,任選大于或等于約0.Iwt%，任選大于或等于約0.5wt%，任選大于約Iwt%的碳含量。鋼爐爐渣一般含有量高得多的硅酸二鈣和氧化鈣。制鋼過程中產(chǎn)生幾種不同類型的鋼渣，包括爐(或排)渣、耙渣、合成(或鋼包)渣，以及坑(或清洗)渣。制鋼初級(jí)階段期間產(chǎn)生的鋼渣被稱為熔爐爐渣或排渣。從熔爐排出后，熔融的鋼被送入鋼包進(jìn)行進(jìn)一步精煉，以除去仍包含在鋼中的雜質(zhì)，其通過在鋼包中加入助熔物質(zhì)助熔而產(chǎn)生額外的爐渣。這些渣可與任意的爐渣遺留物結(jié)合，并幫助吸收去氧化產(chǎn)物(夾雜物)、絕熱和保護(hù)鋼包的耐熔性。在該制鋼階段產(chǎn)生的鋼渣通常被稱為耙渣和鋼包渣?？釉颓逑丛彩侵其摬僮髦谐Ｒ姷钠渌撛愋汀Ｋ鼈兺ǔ０ㄔ诟鞑僮麟A段中落在工廠地面上的鋼渣，或者在排出后從鋼包移除的鋼渣。鋼包精煉階段通常涉及相對(duì)高量的助熔物質(zhì)添加，并且這些合成渣的性質(zhì)與爐渣的性質(zhì)通常明顯不同。這類鋼渣通常富含氧化鈣和硅酸鹽，并且非常適合作為固體顆粒物料的爐渣組分，特別是因?yàn)檫@些合成渣因原位膨脹而通常不能作為聚集物回收。應(yīng)當(dāng)注意，爐渣組分可能包含來自不同熔爐位置和/或工序的渣的組合，或者可以包含來自不同熔爐或工序的渣的組合。術(shù)語“熔爐”既包括鐵礦石轉(zhuǎn)爐也包括鋼轉(zhuǎn)爐。通常，高爐爐渣是指在鐵礦石熔爐中產(chǎn)生的那些，鋼渣是通過任何鋼成型或精煉工序產(chǎn)生的那些，包括將在以下詳細(xì)描述的不銹鋼鋼渣。依據(jù)工序中它們來源的位置和隨后的工序，許多爐渣具有不同的粒度分布、不同的礦物結(jié)構(gòu)和晶體形成。這些爐渣可被進(jìn)一步研磨至期望的粒度分布和/或細(xì)度(表面積)。示例性爐渣包括含鈣化合物、含硅化合物、含鋁化合物、含鎂化合物、含鐵化合物、含錳化合物和/或含硫化合物。在本公開的某些實(shí)施方案中，爐渣組分的渣料選擇為包含約25至約60wt%、任選約30至約50襯％和任選約30至約45wt%的氧化鈣。在多個(gè)實(shí)施方案中，爐渣組分包含大于或等于約25wt%的二氧化硅(SiO2)；任選大于或等于約30wt%;任選大于或等于約35wt%。應(yīng)注意，組合物中存在的SiO2的量反映的是簡(jiǎn)單氧化物分析。除非有其它說明，本文用到的所有百分比都是以重量計(jì)的。應(yīng)注意，本文描述的各種物料的化學(xué)組成用從元素分析計(jì)算的簡(jiǎn)單氧化物表示，該元素分析典型地采用χ-射線熒光技術(shù)測(cè)定。雖然各種簡(jiǎn)單氧化物可能并經(jīng)常在物料中以更復(fù)雜的化合物存在，但是氧化物分析是一種有用的描述各組合物中感興趣的化合物濃度的方法。簡(jiǎn)單氧化物分析并不一定能反映活性硅酸鹽的濃度，活性硅酸鹽只構(gòu)成物料中存在的SiO2總量的一部分。在某些實(shí)施方案中，爐渣組分還包含大于或等于約25襯％的氧化鈣(CaO)；任選大于或等于約30wt%；任選大于或等于約35wt%。如上所述，氧化鈣和氧化硅典型地以硅酸鈣的形式存在，然而，根據(jù)全面的簡(jiǎn)單氧化物分析，其各自以大于或等于約25wt%的量存在。在一些實(shí)施方案中，爐渣組分包含選自CaSi03、Ca0及其組合中的一種或更多種活性成分，其中，爐渣組分中存在的活性成分總量為約35wt%至約90wt%。在一些實(shí)施方案中，爐渣組分包含具有如表I所示的組成的爐渣，但不包括雜質(zhì)和稀釋劑。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通常具有粘結(jié)性和反應(yīng)活性二氧化硅的合適爐渣的一個(gè)實(shí)例是研磨成粒的高爐爐渣(GGBFS)。爐渣冷卻速率通常足夠低，使得一般形成各種結(jié)晶化合物，包括優(yōu)勢(shì)化合物如硅酸二鈣、硅酸三鈣、鐵酸二鈣、鎂硅鈣石(meriwinite)、鋁酸鈣、鈣-鎂鐵氧化物、游離石灰和游離氧化鎂。不銹鋼爐渣是特別適合用作爐渣組分的物料，因?yàn)樗鼈兊湫偷睾邢鄬?duì)高濃度的游離石灰和/或游離氧化鎂，以及相對(duì)高濃度的硅酸鹽，特別是Y-C2S晶形的反應(yīng)活性硅酸鹽。在晶體生長和相變過程中，這種Y-C2S晶相被認(rèn)為可引起C2S晶格的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致該晶格因自粉碎作用而破碎成細(xì)粉狀。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，可以將不同量的元素如鎳、鉻、鉬、和錳加入精煉鐵中以形成鋼所含這些元素的量越大，則鋼的等級(jí)就越高。這些元素趨向于被并入用于精煉金屬的爐渣中的化合物中。通常，不銹鋼包含至少約10.5%的鉻。典型的奧氏體鋼含有大于或等于約16%的鉻，大于或等于約8%的鎳。不銹鋼包含至多約1.7wt%的碳。等級(jí)較高的不銹鋼通常含有較低的碳含量，并且尤其可含有鉬和錳。舉例來說，低等級(jí)304奧氏體不銹鋼含有低于或等于0.08%的碳(C)、約17至19.5%的鉻(Cr)、約8至10.5%的鎳(Ni)、小于或等于約2%的錳(Mn)，且不含鉬(Mo)。另一示例性較高等級(jí)的鋼是316L，其中碳(C)小于或等于0.03%，鉻(Cr)為約17%，鎳(Ni)為約9%，錳(Mn)為約2%，鉬(Mo)為約2.5%?！癓”代表低碳含量。一種較高等級(jí)的奧氏體不銹鋼是Grade317LMN，其含有小于或等于0.03%的碳(C)、約16.5至18.5%的鉻(Cr)、約13.5至17.5%的鎳(附)、約1至2%的錳(Mn)和約4至5%的鉬(Mo)。在317LMN等級(jí)中，標(biāo)識(shí)“M”和“N”是指該組成分別包含增加水平的鉬和鎳。不銹鋼爐渣傾向于加入這些不同的元素，并且還包含高量的反應(yīng)活性和/或水溶性硅酸鹽，在本公開的多個(gè)實(shí)施方案中，這對(duì)于形成固體顆粒物料是非常期望的。除了上述爐渣外，爐渣組分還可以包含其它反應(yīng)活性硅酸鹽的源，只要它們組成上述期望的和/或必需的活性成分即可。其它合適的例子包括從連接至高爐上的空氣污染控制裝置收集的高(化鐵)爐塵，例如化鐵器濾餅。另一合適的工業(yè)副產(chǎn)物源是紙張脫墨淤渣灰。許多不同的制造/工業(yè)工序副產(chǎn)物都可以作為根據(jù)本公開的固體顆粒物料的反應(yīng)活性硅酸鹽的源。這些熟知的副產(chǎn)物中的許多副產(chǎn)物也都包含氧化鋁和/或二氧化硅。示例性制造品和/或工業(yè)副產(chǎn)物的任意組合都可用于本公開的某些實(shí)施方案中。粘合劑組分在多個(gè)實(shí)施方案中，將粘合劑組分與爐渣組分混合以形成結(jié)塊的固體顆粒。在許多方面中，這種粘合劑組分能夠一般地將爐渣組分保持為具有預(yù)定尺寸的固體顆粒物料形式，使得該顆粒物料可經(jīng)受運(yùn)輸和加工，以及用于工業(yè)減少裝置中。如以下更詳細(xì)描述的，在多個(gè)實(shí)施方案中，將含有爐渣和粘合劑組分的固體顆粒物料置于填充床反應(yīng)器中。將排放物流導(dǎo)入填充床反應(yīng)器，并流過固體顆粒物料的床，在該處一種或更多種空氣污染物通過與固體物料接觸而被除去。該示例性粘合劑組分的任意組合都可用于本公開的某些實(shí)施方案中。在許多方面中，粘合劑組分包含的物料選自普通波特蘭水泥、波特蘭水泥熔塊、瓜爾膠、淀粉、糖蜜及其組合。在一些方面中，固體顆粒物料由粘合劑組分與爐渣組分混合制成，其中爐渣組分和粘合劑組分的比例以干重計(jì)約為61至約991。在一些方面中，固體顆粒物料由以總混合物干重計(jì)約1至約20%的粘合劑組分，任選總混合物中以干重計(jì)約3至約10襯％的粘合劑組分，任選約4至約6%的粘合劑組分混合形成。此外，在某些方面中，粘合劑組分與爐渣組分在存在水的情況下混合以形成固體顆粒物料，例如，粘合劑和爐渣組分可與以濕重計(jì)約5至約30%的水混合，任選約7至約20%的水，且在一些方面中，以濕重計(jì)約10至約15%的水。在一些方面中，粘合劑組分與爐渣組分被均一和/或徹底地混合，以形成固體顆粒物料。波特蘭水泥在本公開的一些實(shí)施方案中，粘合劑組分選擇為水硬性粘結(jié)組合物。因此，在一些方面中，粘合劑組分含有波特蘭水泥組分，包括例如普通波特蘭水泥(OPC)、改性波特蘭水泥、共混水硬性水泥及水泥熔塊?！八残运唷笔侵竿ㄟ^水泥中的礦物組分水合作用會(huì)凝固和變硬的水泥，甚至在浸入水中時(shí)也是如此?！安ㄌ靥m水泥”是本領(lǐng)域所熟知的，其可在濕法或干法窯中制備。雖然濕法和干法不同，但兩種方法都分階段加熱原料。水泥制造原料包括不同比例的鈣、二氧化硅、鐵和氧化鋁，并常常包括石灰石及多種其它物料，如粘土、沙或頁巖。水泥制造的第一階段是預(yù)熱階段，其從原料驅(qū)除任何水分，除去結(jié)合水，并將物料溫度升高至最高約1500°F(約800°C)。第二階段是煅燒階段，其通常在1500°F至2000°F(約1100°C)進(jìn)行，其中石灰石(CaCO3)通過在煅燒反應(yīng)中驅(qū)除二氧化碳(CO2)而被轉(zhuǎn)化成石灰(CaO)。之后在燃燒區(qū)將原料加熱至約2500°F至約3000°F(約1400°C至約1650°C)的最高溫度，在該階段，原料基本上被熔融和熔化，從而形成無機(jī)化合物，如硅酸二鈣(C2S或2Ca0·SiO2)、硅酸三鈣(C3S或3Ca0·SiO2)、鋁酸三鈣(C3A或3Ca0·Al2O3)和鐵鋁酸四鈣(C4AF或4CaO-Al2O3-Fe2O3)。熔融的原料被冷卻而固化成小塊狀中間產(chǎn)物，稱為“熔塊”，接著被從窯中移走。然后，將水泥熔塊磨細(xì)并與其它添加劑(如凝固延遲劑、石膏)混合形成普通波特蘭水泥。稱作“波特蘭水泥的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格”(StandardSpecificationforPortlandCement)的ASTM，InternationalTestC150規(guī)定了用于不同應(yīng)用的八個(gè)型號(hào)的普通波特蘭水泥，即型號(hào)I、IA、II、IIA、III、IIIA、IV和V。在一些方面中，粘合劑組分包含的波特蘭水泥選自型號(hào)I、ΙΑ、III和/或ΙΙΙΑ。一般來說，波特蘭水泥含有約35至約65%的C3SJA15至約40%的C2S、約0至約15%的C3A和約6至約20%的C4AF,但是這些水硬性活性組分可根據(jù)水泥的類型變化。普通I型波特蘭水泥的典型簡(jiǎn)單金屬氧化物分析包含約64%CaO,21%SiO2,5%Al203>3%Fe2O3以及較少量的其他化合物，如鎂、硫、鉀、鈉等的氧化物。從元素分析計(jì)算出的簡(jiǎn)單氧化物分析是本領(lǐng)域常規(guī)的分析，然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，多種活性化合物實(shí)際上可作為更復(fù)雜分子如C2S、C3S,C3AF和C3A存在于其來源物中。在一些實(shí)施方案中，粘合劑組分包含波特蘭水泥熔塊，其組成中的主要成分和參數(shù)列于表II中，但不包括雜質(zhì)和稀釋劑。表II<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>多種硬凝性和/或粘結(jié)性物料的堿含量可以用鈉等同物(Na2Oe)來表示，其采用以下方程來計(jì)算Na2O和K2O的含量ζ=χ+(0.658·y)(EQN.1)其中ζ為鈉等同物Na2Oyχ為組合物中存在的Na2O的量，y為組合物中存在的K2O的量。這種鈉等同物“Na20e”在波特蘭水泥中可以為大于0.Olwt%至大于或等于約0.5wt%，任選大于或等于約lwt%。燒失量(LOI)對(duì)樣品中存在的揮發(fā)性物料(水、二氧化碳、水合物和有機(jī)材料)的量進(jìn)行量化，通常指示高溫過程進(jìn)行的程度。示例性LOI試驗(yàn)參數(shù)已在ASTMTestC114“水硬性水泥化學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法”中列出，該方法通過加熱樣品和測(cè)量質(zhì)量損失來評(píng)估揮發(fā)性物質(zhì)的損失。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，隨后可將波特蘭水泥熔塊與最高約15wt%、任選約2至10wt%之間的添加劑材料混合。典型的波特蘭水泥添加劑的實(shí)例包括石膏(硫酸鈣)、粉煤灰和研磨成粒的高爐爐渣。通過混合含有波特蘭水泥的粘合劑組分形成的固體顆粒物料含有以總混合物干重計(jì)約1至約15%的粘合劑組分，任選約3至約12wt%波特蘭水泥粘合劑組分，任選總混合物的約4至10wt%的波特蘭水泥粘合劑組分。在一些優(yōu)選方面中，波特蘭水泥占總干燥混合物的約5%至IOwt%。如上所述，在多個(gè)方面中，粘合劑組分與爐渣組分在存在水的條件下混合。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，體系中存在的水的量指示粘結(jié)相形成的量，由此指示強(qiáng)化、硬化和團(tuán)聚的程度。例如，典型的混凝土中水與波特蘭水泥之比為小于0.35至約0.65，通常提供0.25的最小比例以完成水泥化合物的水合反應(yīng)。因此，根據(jù)本公開的教導(dǎo)，將約8至約25wt%的水、任選約10至約15wt%的水加入包含爐渣組分和粘合劑組分的干燥混合物中。在包含波特蘭水泥的粘合劑組分已經(jīng)水硬性反應(yīng)固化或硬化后，形成可用于污染減少裝置和本公開教導(dǎo)的方法中的結(jié)塊的固體物料。淀粉基粘合劑組分在一些方面中，粘合劑組分包括淀粉基粘合劑組分。淀粉通常被歸類為具有α-直鏈淀粉和支鏈淀粉的復(fù)合葡聚糖類的混合物。α-直鏈淀粉是由α(1—4)鍵連接的線性聚合物分子，支鏈淀粉是分支聚合物分子，其具有α(1—4)連接的葡萄糖殘基和以規(guī)則間隔(例如，平均每24至30個(gè)葡萄糖殘基)分布的α(1—6)分支點(diǎn)。淀粉分子中直鏈淀粉和支鏈淀粉的比通常為12至約14。適合的淀粉可從多種植物中得到，包括稻米、小麥、玉米、木薯和/或馬鈴薯。任選地，對(duì)淀粉基粘合劑組分進(jìn)行改性以改進(jìn)多種物理性質(zhì)，如增稠性和粘結(jié)性，或者可以以未改性的形式提供淀粉基粘合劑組分?；瘜W(xué)改性可包括酯化或預(yù)凝膠化。因此，術(shù)語“淀粉基粘合劑”不僅包括從天然植物源分離或提取的淀粉，而且也包括這類天然組分的衍生物、合成或半合成等同物。淀粉基粘合劑組分常與水混合，其中淀粉基組分以約25%至約90wt%，任選約35至50wt%的淀粉存在，其余為水和/或溶劑，例如聚乙烯醇。通過混合含有淀粉或淀粉衍生物的粘合劑組分形成的固體顆粒物料含有以總混合物干重計(jì)約1至約15wt%的粘合劑組分、任選約1至約5wt%的淀粉粘合劑組分和任選總混合物的約3至約5襯％的粘合劑組分。瓜爾膠在一些方面中，粘合劑組分包含瓜爾膠。瓜爾膠也稱為瓜爾聚糖(guaran)，是一種半乳甘露聚糖(一種含有甘露糖主鏈和半乳糖側(cè)基的多糖)，通常從植物瓜爾豆中得到。典型地，瓜爾膠中甘露糖和半乳糖殘基的比例為約1.51至約21。瓜爾膠是一種增稠劑和乳化劑，并且可以在一些試劑例如鈣(其可能存在于爐渣組分、另一種粘合劑組分或第三種組分中)的存在下發(fā)生交聯(lián)。“瓜爾膠”不僅包括從植物瓜爾豆中分離或提取的提取物，而且也包括這種天然提取物的衍生物、合成或半合成等同物。瓜爾膠可以以含水形式或干燥形式提供，任選可與水或溶劑重組。一種示例性瓜爾膠具有約40襯％至60襯％的代表性水含量。通過混合包含瓜爾膠的粘合劑組分形成的固體顆粒物料具有總混合物干重的約1至15襯％的粘合劑組分，任選約1至5wt%的瓜爾膠粘合劑組分，任選總混合物的約1至約3襯％的粘合劑組分。糖蜜在一些方面中，粘合劑組分含有糖蜜或其它蔗糖基粘合劑組分。糖蜜，也稱為高粱飴，是甘蔗或糖用甜菜精制過程中產(chǎn)生的濃稠糖漿副產(chǎn)物。糖蜜通常用作為防腐劑的二氧化硫處理，并被稱為“硫化糖蜜”。在常規(guī)的甘蔗加工過程中，從植物原料中提取汁液，隨后煮沸并結(jié)晶以取走蔗糖。該過程通常重復(fù)三次，產(chǎn)生所謂的“一等糖蜜”、“二等糖蜜”和最終的“赤糖糊糖蜜”，其中的蔗糖含量逐次減少。對(duì)于糖用甜菜加工，從糖用甜菜中提取汁液，隨后煮沸并結(jié)晶，然而，通常只有最終的結(jié)晶步驟才形成所謂的“甜菜糖蜜”。此處所用的“糖蜜”一般指糖提取和精制過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，包括這種天然副產(chǎn)物的等同物、衍生物、合成或半合成等同物。糖蜜是一種增稠粘合劑，其在與本教導(dǎo)的爐渣組分混合時(shí)提供期望的固體顆粒形式。糖蜜粘合劑組分可以水合或脫水形式存在。水合時(shí)，糖蜜通常具有約15至60wt%的水分含量，任選約20至50wt%。第三氧化鈣和堿組分在多個(gè)實(shí)施方案中，固體顆粒物料任選包含第三組分，所述第三組分含有氧化鈣(CaO)和堿金屬離子如鈉和/或鉀離子的源。在一些實(shí)施方案中，第三組分包含工業(yè)過程中產(chǎn)生或制造的材料。如下文將更為詳細(xì)描述的，一些實(shí)施方案對(duì)原本要被丟棄、貯存或填埋的廢棄物進(jìn)行了有益地再利用。但是，許多合適的氧化鈣和堿金屬離子源都是天然材料，如礦物，或者可以是商業(yè)制造品。在多個(gè)方面中，第三組分包括選自水泥窯粉塵、石灰窯粉塵、糖用甜菜石灰、熔塊粉塵、熟石灰、生石灰及其任意組合的物料。這類混合物包括兩種或更多組分的任意組合。在一些實(shí)施方案中，第三組分包括選自水泥窯粉塵、石灰窯粉塵、糖用甜菜石灰及其任意組合的物料。第三組分可包含其它的氧化鈣和堿金屬離子源，例如包括廢水處理廠污泥、制漿和造紙污泥、電石生產(chǎn)副產(chǎn)物及其它提供氧化鈣和堿金屬離子的材料，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，許多氧化鈣和堿金屬離子源都可具有不同的組成，這取決于其具體的制備工藝；制造氧化鈣和堿金屬離子源所采用的原料和燃料的特定組成；物料存放或貯存的條件和時(shí)間；以及許多其它因素。在這一點(diǎn)上，一些實(shí)施方案中，第三組分優(yōu)選包含選自CaO、K2O,Na2O及其組合的一種或更多種活性成分。在一些實(shí)施方案中，第三組分包括選自CaO、Na20、K2O及其組合的一種或更多種活性成分，其中固體顆粒物料中存在的活性成分的總量為約30wt%至約60wt%。除氧化鈣和堿金屬氧化物之外，第三組分任選包括其它活性化合物，這些活性化合物并不限于上述那些。在一些方面中，第三組分含有大于或等于約30襯％的氧化鈣(CaO)。在許多方面中，第三組分含有大于或等于約3wt%的游離石灰(游離CaO)。“游離石灰”是指可容易在用于與水發(fā)生水合反應(yīng)的物料中得到的游離氧化鈣(游離CaO)。未熟化石灰也稱為生石灰，含有可以與水反應(yīng)即熟化的高濃度脫水(游離)石灰或氧化鈣(CaO)。相比較而言，熟化或水合石灰已與水反應(yīng)形成了Ca(0H)2。游離石灰的含量常被作為含氧化鈣物料的反應(yīng)活性的指標(biāo)。在本公開的一些實(shí)施方案中，游離石灰可為約5%或更尚ο在一些實(shí)施方案中，第三組分優(yōu)選含有量大于或等于約Iwt%的氧化鈉(Na2O)和/或氧化鉀(K2O)形式的堿金屬離子源。應(yīng)注意，一些堿金屬離子與多種絡(luò)合陰離子如硫酸根絡(luò)合，但是，典型的堿金屬含量分析分別代表堿金屬氧化物和硫酸鹽。在一些實(shí)施方案中，氧化鈉(Na2O)和/或氧化鉀(K2O)形式的堿金屬離子源的量大于或等于約任選大于或等于約4wt%。鈉等同物Na2Oe(見EQN.1)可以為大于0.01襯％至大于或等于約，任選大于或等于約2wt%，任選大于或等于約3wt%，在一些實(shí)施方案中，大于或等于約5wt%。如下文將更詳細(xì)描述的，堿金屬離子為固體物料提供期望的反應(yīng)條件，例如提供高PH，據(jù)認(rèn)為高PH加快與一種或更多種污染物反應(yīng)的速度，并且在固體顆粒物料與某些污染物(尤其是例如二氧化碳)的反應(yīng)中有利于形成優(yōu)選的產(chǎn)物。在一些實(shí)施方案中，第三組分具有表III所示的組成，但不包括雜質(zhì)和稀釋劑。表III<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在一些實(shí)施方案中，第三組分含有水泥窯粉塵(CKD)，其通常是指在波特蘭水泥的制造期間在水泥窯或相關(guān)加工裝置中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。波特蘭水泥可在濕法或干法窯中制造。雖然濕法和干法不同，但兩種方法都分階段地加熱原料。水泥制造原料包括鈣、二氧化硅、鐵和氧化鋁的源，并且通常包括石灰石以及多種其它物料，如粘土、沙或頁巖。通常，CKD包含在窯、預(yù)處理裝置和/或物料輸送系統(tǒng)的不同區(qū)域中產(chǎn)生的不同顆粒的組合，包括例如熔塊粉塵、部分至完全煅燒的物料粉塵，及原料(水合和脫水)粉塵。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，CKD的組成隨水泥制造工藝中的如下因素變化所用的原料和燃料、制造和加工條件以及CKD的收集點(diǎn)位置。CKD可包括收集自窯排放物(S卩，廢氣)流、熔塊冷卻器排放物、預(yù)煅燒爐排放物、空氣污染控制裝置等的粉塵或顆粒物質(zhì)。熔塊冷卻器粉塵是指在窯的熔塊冷卻區(qū)域中收集的粉塵，通常具有與波特蘭水泥非常類似的化學(xué)組成。雖然CKD的組成會(huì)隨窯的不同而變化，但是由于熔塊粉塵和煅燒物料的存在，CKD通常具有至少一些粘結(jié)性和/或凝硬性。典型的CKD組成包括含硅化合物，例如硅酸鹽，包括硅酸三鈣、硅酸二鈣；含鋁化合物，例如鋁酸鹽，包括鋁酸三鈣；及含鐵化合物，例如鐵酸鹽，包括鐵鋁酸四鈣。CKD通常含有相對(duì)高量的氧化鈣(CaO)。示例性CKD組成含有約10至60wt%的氧化鈣，任選約25至約50wt%，任選約30至約55wt%。在一些實(shí)施方案中，CKD包含的游離石灰濃度為約1至10%，任選約1至約5%，在一些實(shí)施方案中約3至約5%。另外，CKD通常含有分別約為0.1至約10wt%的鈉和鉀堿金屬離子，任選為約0.2至約5wt%。CKD可包含另外的堿金屬離子、堿土金屬離子和硫等。CKD通常還含有約10至約20襯％的二氧化硅(Si02)、約2至約7襯％的氧化鋁(A1203)和約1至約3襯％的氧化鐵(Fe203)。示例性CKD粉塵具有2.6至2.8之間的比重、約0.30mm(300um)的最大顆粒尺寸和約4600至14000cm2/g的布萊因細(xì)度(比表面積)。在一些實(shí)施方案中，本公開的固體顆粒物料的第三組分含有石灰(即，生石灰)或石灰窯粉塵(LKD)。LKD是來自石灰制造的副產(chǎn)物。LKD是從石灰窯或相關(guān)加工裝置中收集的粉塵或顆粒物質(zhì)。所制造的石灰可分為高鈣石灰或白云石石灰，并且LKD隨其形成工藝不同而不同。石灰經(jīng)常通過加熱方解石原料如碳酸鈣(CaC03)所進(jìn)行的生成游離石灰CaO和二氧化碳(C02)的煅燒反應(yīng)來生產(chǎn)。高鈣石灰具有高濃度氧化鈣，通常含有一些雜質(zhì)，包括含鋁和含鐵的化合物。高鈣石灰通常由高純度碳酸鈣(純度為約95%或更高)制成。在由高鈣石灰加工得到的LKD產(chǎn)品中的典型氧化鈣含量與在石灰產(chǎn)品本身中的氧化鈣濃度類似，并且可以大于或等于約75wt%，任選大于或等于約85wt%，在一些情況下大于或等于約90wt%。在一些石灰制造過程中，白云石(CaC03MgC03)通過加熱分解，主要生成氧化鈣(CaO)和氧化鎂(MgO)，由此形成被稱為白云石石灰的物質(zhì)。在通過白云石石灰加工產(chǎn)生的石灰或LKD中，氧化鈣的量可以大于或等于約45wt%，任選大于或等于約50wt%，在一些實(shí)施方案中大于或等于約55wt%。雖然石灰和LKD均隨采用的石灰加工的類型而有所不同，但它們一般都含有相對(duì)高濃度的游離石灰。這些石灰或LKD產(chǎn)品中游離石灰的典型量為約10至約50%，任選約20至40%。此外，LKD和石灰產(chǎn)品通常含有鈉和鉀堿金屬離子，其量分別為約0.01至lwt%，任選約0.03至0.25wt%。石灰和/或LKD可能包含另外的堿金屬離子、堿土金屬離子(如前面描述的MgO)和硫等。LKD還包含約1至約10wt%的二氧化硅(Si02)、約0.1至約5wt%的氧化鋁(A1203)以及約0.5至約2襯％的氧化鐵(Fe203)。示例性LKD具有約2.6至3.0的比重、約2mm(2000iim)的最大顆粒尺寸和約1300至約10000cm2/g的布萊因細(xì)度(比表面積)。另一種作為本公開固體顆粒物料第三組分的示例性物料是煉糖石灰副產(chǎn)物。石灰用于從甘蔗、糖用甜菜、楓樹液汁和高粱中生產(chǎn)糖。例如，收割甘蔗和糖用甜菜并用水處理形成具有低PH并含有溶解雜質(zhì)的原汁(通常為糖蜜產(chǎn)品)。因此該糖汁含有蔗糖、果肉、各種非糖類物質(zhì)，例如有機(jī)和無機(jī)鹽、氨基酸、染料和高分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)和果膠。在糖汁中加入水合石灰來提高PH并與雜質(zhì)反應(yīng)，以生成可移除的不溶性鈣有機(jī)化合物。在常規(guī)的糖純化方法中，添加石灰(CaO)和二氧化碳(C02)，其導(dǎo)致生成由碳酸鈣和部分上述非糖類物質(zhì)組成的沉淀物(污泥)。脫水后的污泥含有常以水合物形式(Ca(0H)2)存在的氧化鈣(CaO)。糖汁可以該方式進(jìn)一步精煉。糖用甜菜傾向于需要用石灰進(jìn)行最大量的精煉，因此其污泥副產(chǎn)物通常被稱作“糖用甜菜石灰”。但是，使用術(shù)語“糖用甜菜石灰”僅是為了表示適用于本公開固體顆粒物料的制糖石灰副產(chǎn)物的種類。在糖用甜菜石灰中，氧化鈣的量可以大于或等于約25wt%，任選大于或等于約30wt%，在一些實(shí)施方案中，大于或等于約40wt%。糖用甜菜石灰通常還包含堿金屬離子如鈉和鉀，其在組合物中的量分別約為0.01wt%或更高；任選大于或等于約0.05wt%，任選大于或等于0.lwt，在一些實(shí)施方案中，大于或等于約lwt%。在多個(gè)實(shí)施方案中，固體顆粒物料含有約1至約20wt%的粘合劑組分和約80至約97wt%的爐渣組分。在一些方面中，固體顆粒物料含有約5%至約10%的粘合劑組分和爐渣組分，所述粘合劑組分含有波特蘭水泥，所述爐渣組分含有以干重計(jì)約95%的不銹鋼爐渣(如之前所述的)。當(dāng)在固體顆粒物料中存在任選的第三組分時(shí)，粘合劑組分的量為約1至約15wt%，爐渣組分為約40至約70wt%，第三組分為約15至約57wt%。在一些方面中，固體顆粒物料含有占總固體顆粒物料組合物重量約5%至約10%的粘合劑組分，約30至約65%的爐渣組分，及約30至約65%的第三組分，其中所述粘合劑組分含有波特蘭水泥，所述爐渣組分含有不銹鋼爐渣，所述第三組分含有CKD。任選地，以干重計(jì)，爐渣組分約為40wt%，CKD約為40wt%，波特蘭水泥粘合劑組分約為10wt%。任選地，爐渣組分與第三組分之比為約991至約199之間，任選約0.51至約10.5，任選為約11。爐渣和粘合劑組分以及任選的水、第三組分或其它任選添加劑可在混合器、攪拌器或研磨機(jī)中混合和加工，以實(shí)現(xiàn)各組分的充分混合。因此，爐渣組分和粘合劑組分的混合形成多個(gè)團(tuán)粒狀固體顆粒。這些團(tuán)粒狀顆?？赡軋F(tuán)聚并具有高度多孔結(jié)構(gòu)，例如，其平均表面積大于或等于約100cm2/g，任選大于或等于約500cm2/g；任選大于或等于約1000cm2/g，在一些實(shí)施方案中，大于4000cm2/g。較小的顆粒尺寸傾向于具有較大的表面積，其促進(jìn)活性成分的反應(yīng)。這些顆粒尺寸和表面積可通過選擇顆粒尺寸小于期望的團(tuán)聚顆粒尺寸的爐渣組分和/或第三組分以及通過控制加入爐渣組分中的粘合劑的相對(duì)量來實(shí)現(xiàn)。可以在例如在球磨機(jī)中混合爐渣和粘合劑組分(及任選第三組分)之前或之后進(jìn)一步研磨或碾壓混合物料，以減小粒徑。在一些實(shí)施方案中，固體物料包含團(tuán)粒狀粒子?？紤]多種不同的平均粒徑，例如，平均粒徑約0.25mm至約12mm的多個(gè)顆粒。所述多個(gè)顆粒任選具有約0.25mm至約6mm的平均粒徑，任選約0.5mm至約6mm的平均粒徑，任選約1mm至約6mm的平均粒徑，任選約2mm至約6mm。在另一方面中，平均粒徑為約6mm至約9mm或約9mm至約12mm。優(yōu)選的粒徑直徑取決于填充床反應(yīng)器的體積、期望的反應(yīng)器內(nèi)壓降和停留時(shí)間，以及所需要的污染物減少量。例如，一個(gè)針對(duì)介質(zhì)顆粒直徑計(jì)算跨填充床壓降的有用方程是以下EQN.2中所示的Ergun方程。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>dp/dL是跨填充床的壓降，L是填充床的長度(英尺)。此外，G=Pu，是空塔質(zhì)量速度，單位是lbm/ft2*hr，其中P是通過流體的密度，u是空塔速度(流體以相同的體積流量穿過空反應(yīng)器的速度)，由體積流體流量除以橫截面積得到。①是床體的孔隙度，由固體體積除以總床體體積得到。g。是重力常數(shù)，為32.1741bfflft/s2lbf，Dp是固體填充物料的當(dāng)量平均粒徑，U是穿過床的流體的動(dòng)態(tài)粘度，單位是lbm/ffhr。在典型的生產(chǎn)設(shè)備中，來自多種工序的排放物或廢氣流的流量為約10000實(shí)際ft3/分鐘(acfm)(約285m3/分鐘)至約3000000acfm(約85000m7分鐘)。但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，這種流量隨設(shè)備容量和工藝類型發(fā)生變化，很難一概而論。例如，來自典型的水泥生產(chǎn)設(shè)備的窯排放物的流量通常為約lOOOOOacfm(2800m3/分鐘)至約400000acfm(約llOOOm3/分鐘)，典型的鍋爐排放物流量為約lOOOOOacfm(2800m7分鐘)至約600000aCfm(17000m3/分鐘)。因此，在一些實(shí)施方案中，填充床反應(yīng)器能夠處理典型的工業(yè)廢氣流量，且允許與固體物料接觸。在一些代表性體積流量為約41000acfm的實(shí)施方案中，固體顆粒的平均粒徑為約1mm至約6mm。這樣，從填充床反應(yīng)器入口到填充床反應(yīng)器出口的壓差小于或等于約250Pa。在本公開的一些實(shí)施方案中，固體顆粒物料的接觸在流化床反應(yīng)器、文丘里干法滌氣器、填充床反應(yīng)器和/或其任意組合或等同物中進(jìn)行。上述反應(yīng)器的列舉是非限制性，因?yàn)楸竟_也考慮了本領(lǐng)域中熟知的用于實(shí)現(xiàn)氣/固反應(yīng)的其它合適反應(yīng)器。在一些實(shí)施方案中，將在燃燒源中產(chǎn)生的排放物流導(dǎo)入含有多個(gè)固體顆粒的填充床反應(yīng)器中，所述多個(gè)固體顆粒通過混合爐渣組分和粘合劑組分形成。流化床反應(yīng)器在反應(yīng)過程期間將固體顆粒懸浮在向上吹的氣體射流上，并且是本領(lǐng)域熟知的。例如，常壓流化床采用固體吸附材料捕集由礦物燃料燃燒產(chǎn)生的污染物。在一些方面中，流體應(yīng)向上流動(dòng)并具有足夠的流體速度以通過摩擦力將所述多個(gè)顆粒托起。以該方式，實(shí)現(xiàn)固體和氣體的湍流混合。在本公開的一些方面中，排放物流可通過燃燒反應(yīng)包含充足的水分，或者可以在必要時(shí)在排放物流或固體物料中在反應(yīng)器之前加入水/蒸汽，以能夠與反應(yīng)器中的干燥固體顆粒物料進(jìn)行反應(yīng)。例如，排放物流中代表性的水分含量通常小于或等于約3wt%，任選小于或等于約0.5wt%。然而，在一些替代方面中，排放物流可穿過滌氣器或其它可提高排放物流進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)水分含量的裝置，并可能極大地提高水分含量，直至飽和點(diǎn)。填充床反應(yīng)器由帶有介質(zhì)填充床的反應(yīng)塔組成。任選地，這類床還可具有置于其中的小部件或物料臺(tái)。這些間隔的部件可以是馬鞍形、環(huán)形、孔網(wǎng)或特定形狀，設(shè)計(jì)為將固體顆粒物料和廢氣之間的接觸最大化，同時(shí)減小壓降并使固體顆粒間保持期望的孔隙度以降低沉降。填充床反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)的壓降通常遠(yuǎn)小于其它反應(yīng)器，例如，文丘里滌氣器反應(yīng)器，并且通常提供更高的污染物去除率。圖1和圖2示出一個(gè)填充床反應(yīng)器。反應(yīng)塔10通常設(shè)計(jì)為使最大負(fù)載下的平均空塔氣體流速將不會(huì)超過設(shè)計(jì)氣體流速。對(duì)于大多數(shù)填充床反應(yīng)器來說，平均氣體流速根據(jù)出口條件在約8至25ft/s(2.5至7m/s)之間變化，但本公開并不局限于任何特定的速度。排放物/煙道氣從入口12進(jìn)入填充床反應(yīng)器10。排放物流體流在熔爐、焚化爐、鍋爐或窯中的上游處產(chǎn)生，并含有選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的至少一種污染物，且優(yōu)選含有來自燃燒反應(yīng)的水蒸氣。填充床反應(yīng)器10有一個(gè)外部反應(yīng)室13和內(nèi)室14，內(nèi)室14包括反應(yīng)床16，其中裝填有形成填充介質(zhì)體22的多個(gè)固體顆粒物料20。所述多個(gè)固體顆粒物料含有之前描述的各種材料。排放物流體進(jìn)入反應(yīng)床16并流過固體介質(zhì)體22，接觸單個(gè)固體顆粒物料20，在該處發(fā)生反應(yīng)以吸附和/或與排放物流中的污染物反應(yīng)，由此將18其從通過的氣流中除去。雖然未示出，但可以提供多個(gè)臺(tái)，每個(gè)臺(tái)上都有固體物料介質(zhì)。與填充床介質(zhì)體22接觸后，排放物流從出口26離開反應(yīng)器。反應(yīng)器10的設(shè)計(jì)受如下因素影響固體介質(zhì)顆粒20的組成、孔隙度和顆粒尺寸；期望的污染物去除水平；入口氣體(排放物流體)的溫度和壓力以及本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的一些其它因素。操作壓力通常為lpsi(約7kPa)至約lOOpsi(約690kPa)，但本公開并不局限于這些示例性壓力。反應(yīng)器床16的體積允許幾個(gè)化學(xué)和物理過程進(jìn)行完全。反應(yīng)塔中的氣/汽-固體接觸提供了高效的污染物去除和反應(yīng)物利用最大化。在許多方面中，期望的是使排放物流體從反應(yīng)器10的入口12到反應(yīng)器10的出口26的壓差或壓降最小化。期望從入口12到出口26之間代表性壓差小于或等于約250Pa(l英寸水柱)。雖然未顯示，但內(nèi)室14的反應(yīng)床16可含有用于產(chǎn)生湍流和保持多個(gè)固體顆粒20的位置的其它裝置，例如保持介質(zhì)床位置的擋板、多孔結(jié)構(gòu)材料或馬鞍形介質(zhì)，同時(shí)促進(jìn)流體分布和穿過填充床反應(yīng)器16的湍動(dòng)以增加排出氣體112和反應(yīng)器10中固體顆粒20之間的接觸面。此外，內(nèi)室14和反應(yīng)床16的尺寸或體積足以提供能夠?qū)ε欧盼锪鬟M(jìn)行處理以將硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳的量減少優(yōu)選至少約20%的停留時(shí)間。停留時(shí)間通常是指T=反應(yīng)器容積/氣流速量，其指示分子在反應(yīng)器10中的平均時(shí)間。這樣，根據(jù)本公開的一些方面，內(nèi)室14的尺寸設(shè)計(jì)為具有使排放物流體具有充分停留時(shí)間的體積，以與反應(yīng)床16中的固體顆粒物料20反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)一種或更多種污染物的去除。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，這種體積可以通過待處理的排放物流體的流量來確定。雖未在圖1或2中示出，但是可以使用循環(huán)回路將離開反應(yīng)器出口26的排放物流體再次引回到入口12中以除去額外的污染物。在許多其它方面中，本公開提供減少通過固定燃燒源(例如，鍋爐、焚化爐)、水泥窯、石灰窯、鐵熔爐和鋼熔爐產(chǎn)生的排放物流中的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳排放的方法。如上所述，本公開教導(dǎo)的方法還可以除去選自一氧化碳、氯氟烴、鹽酸、顆粒物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物、氣溶膠化合物、汞、鉛、氨和臭氧中的一種或更多種污染物。以該方式，本公開的多個(gè)方面提供一種有效的手段，其用于消除有害空氣污染物的排放，由此控制溫室氣體排放，并同時(shí)進(jìn)一步回收至少一種工業(yè)副產(chǎn)物用于新的用途。圖3和4描繪了根據(jù)本公開一些方面的空氣污染物去除系統(tǒng)的替代工藝流程圖。在圖3中，燃燒源100產(chǎn)生含有一種或更多種空氣污染物的排放物流112。排放物流112被導(dǎo)入填充床反應(yīng)器114中，所述填充床反應(yīng)器114含有根據(jù)本公開原理的多個(gè)固體顆粒。在與填充床反應(yīng)器114中的固體物料接觸之前，流體流112的溫度可以低于約600°F(約316°C)。這些反應(yīng)，即在低于約600°F(約316°C)下發(fā)生的反應(yīng)，被認(rèn)為是“低溫”的。在一些實(shí)施方案中，所述接觸在如下環(huán)境中進(jìn)行低于或等于約450°F(約232°C)，任選低于或等于約400°F(約204°C)，任選低于或等于約350°F(約177°C)；任選低于或等于約275°F(約135°C)，任選低于或等于約250°F(約121°C)，任選低于或等于約200°F(約93°C)，任選低于或等于約150°F(約66°C)，任選低于或等于約100°F(約38°C)，并且在一些方面中在環(huán)境溫度及前述反應(yīng)器壓力下。在一些方面中，所述接觸如下溫度下進(jìn)行高于或等于約275°F(約135°C)且低于或等于約450°F(約232°C)，任選高于或等于約300°F(約149°C)且低于或等于約350°F(約177°C)。就這點(diǎn)而言，排放物流112可在與固體顆粒物料接觸之前被冷卻，例如通過熱交換器冷卻。或者，可將反應(yīng)器設(shè)置在燃燒下游較遠(yuǎn)的位置，處在系統(tǒng)的低溫區(qū)。本公開的教導(dǎo)特別利于在這樣的低溫下有效去除顯著量的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳。因此，在許多方面中，本公開提供了減少燃燒源100產(chǎn)生的污染的方法，該方法通過使燃燒源100排放的流體流112在低溫下與固體物料接觸來減少所述流體流112中存在的硫氧化物的初始量，所述固體物料通過混合前述含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分制得。在其它方面中，本公開的方法通過使流體流112在低溫下與固體物料接觸來減少燃燒源100排放的流體流中存在的氮氧化物的初始量，所述固體物料通過混合前述含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分制得。在一些方面中，通過使流體流112在低溫下與本公開的固體物料接觸來減少流體流112中存在的選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的一種或更多種空氣污染物的初始量。因此，與未處理的排放物流112中存在的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳的初始量相比，從反應(yīng)器114中排出的處理后的排出物含有減少量的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳。在一些方面中，反應(yīng)器114的去除率高于或等于約20%，任選高于或等于約25%，任選高于或等于約30%，任選高于或等于約35%。去除率可通過下述方程計(jì)算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(EQN.3)其中去除率(RE)是排放物流中除去的污染物的百分比，61是排放物流中污染物的平均量(在反應(yīng)器入口之前測(cè)得的質(zhì)量流量)，E。是排出反應(yīng)器之后排放物流中存在的污染物的平均量(排出反應(yīng)器時(shí)測(cè)得的質(zhì)量流量)。在反應(yīng)床中與固體物料接觸之后從流體流中除去的硫氧化物的量對(duì)應(yīng)的去除率任選大于或等于約20wt%，任選大于或等于約25wt%，任選大于或等于約30wt%，任選大于或等于約40wt%，任選大于或等于約50wt%，任選大于或等于約60wt%，任選大于或等于約70wt%，任選大于或等于約75wt%，任選大于或等于約80wt%，任選大于或等于約85wt%，任選大于或等于約90wt%，任選大于或等于約95wt%。去除率反映出與接觸前流體流中存在的硫氧化物初始量相比，在排放物流體流中接觸后硫氧化物的減少。此處所述的去除率可以為一段時(shí)間內(nèi)的平均值，例如，一分鐘內(nèi)、十分鐘內(nèi)、半小時(shí)或一小時(shí)內(nèi)的平均去除率。在一些方面中，優(yōu)選硫氧化物的去除率大于75%；任選大于80%；任選大于85%，在一些實(shí)施方案中大于90%。如上所述，通過將排出反應(yīng)器的流引回反應(yīng)器入口來使所述流循環(huán)(其中循環(huán)流被進(jìn)一步處理)除去額外的污染物并提高此處所述的每種空氣污染物的去除率。在反應(yīng)器床中與固體物料接觸之后，從流體流中除去的氮氧化物的量對(duì)應(yīng)的去除率大于或等于約10%，任選大于或等于約15%，任選大于或等于約20%，任選大于或等于約25%，任選大于或等于約30%，任選大于或等于約40%，任選大于或等于約50%，任選大于或等于約60%，任選大于或等于約75%。在一些方面中，優(yōu)選氮氧化物去除率大于或等于約20%，任選大于或等于約25%。在反應(yīng)床中與固體物料接觸之后，從流體流中去除的二氧化碳的量對(duì)應(yīng)的去除率大于或等于約10%，任選大于或等于約15%，任選大于或等于約20%，任選大于或等于約25%，任選大于或等于約30%，任選大于或等于約35%，任選大于或等于約40%，任選大于或等于約50%，任選大于或等于約60%，任選大于或等于約75%。而且，在許多方面中，這些方法在低溫下進(jìn)行，其中流體流的溫度低于約600°F(約316°C)。此外，根據(jù)本公開的多個(gè)方面，將多種污染物從排放物流中同時(shí)除去。例如，在填充床反應(yīng)器中與固體物料接觸后，排放物流中硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳總累積量減少，去除率大于或等于約20%，任選大于或等于約25%，任選大于或等于約30%，任選大于或等于約35%，在一些方面中，硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳總量的去除率大于或等于約40%。因此，在一些方面中，基于排放物流中初始存在的硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳總累積量的每小時(shí)去除率大于或等于約20%。因此，在一些方面中，監(jiān)測(cè)本公開反應(yīng)器排出的排放物流中的一種或更多種污染物的濃度。這種監(jiān)測(cè)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，可包括連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMs)，其提供預(yù)定的間隔內(nèi)排放物流中目標(biāo)污染物的平均濃度，例如克/分鐘。如果確定了污染物的預(yù)定去除率，則對(duì)排放物流中目標(biāo)污染物濃度的監(jiān)測(cè)將指示固體物料何時(shí)用盡且需要更換新鮮介質(zhì)。因此，預(yù)定去除率可用于控制系統(tǒng)中，并且可以通過對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)觀察和/或模擬系統(tǒng)的計(jì)算來確定。如果硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳的濃度超過了預(yù)定設(shè)定值，則可通過丟棄除去固體顆粒物料介質(zhì)。在一些方面中，可將反應(yīng)器從生產(chǎn)線上取下，并且可以將固體物料介質(zhì)更換成新鮮介質(zhì)后再重新裝回生產(chǎn)線。在二氧化碳和/或二氧化硫與固體顆粒物料反應(yīng)后，產(chǎn)生了含有碳酸鈣和/或硫酸鈣的用過的固體物料產(chǎn)物。在一些方面中，用過的固體物料可以再生并重新用于反應(yīng)器中。在一個(gè)方面中，團(tuán)聚的固體顆粒物料的表面可通過表面研磨和篩分除去。從所述表面除去的物料包括碳酸鈣和/或硫酸鈣。以該方式，用過的表面被再生，以與排放物流體流中的污染物進(jìn)一步反應(yīng)，并且固體物料可重新用于反應(yīng)床中。在另一方面中，例如可在磨機(jī)中研磨團(tuán)聚的固體物料球團(tuán)，之后與新的粘合劑組分混合以重新形成固體物料球團(tuán)。固體物料的表面由此得到再生并可重新利用。由于碳酸鈣和/或硫酸鈣的存在，用過的固體顆粒物料(含有碳酸鈣和/或硫酸鈣)任選用作其他工業(yè)工藝的原料，例如用作水泥制造的原料或鐵和/或鋼制造工藝中的助熔物質(zhì)。在其它方面中，反應(yīng)器200能夠連續(xù)使用，并且可以具有至少兩個(gè)獨(dú)立的內(nèi)操作室202，如圖5所示。運(yùn)行過程中，兩個(gè)反應(yīng)室中只有一個(gè)(204)在工作，旁通閥208引導(dǎo)排放物流繞過另一個(gè)未工作的室(206)。未工作的室206中的固體物料210可以被更換，由此使得減排系統(tǒng)可以連續(xù)運(yùn)行。固體介質(zhì)床的固體顆粒可直接裝入反應(yīng)床，任選帶有期望的間隔裝置，或可置于能夠裝在反應(yīng)器內(nèi)室中的可置換的筒中。因此，在一些方面中，污染物去除系統(tǒng)是連續(xù)且可循環(huán)的。因此，在多個(gè)方面中，本公開提供一種污染減少系統(tǒng)，其包含產(chǎn)生排放物流的燃燒源，所述排放物流含有選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的至少一種空氣污染物，其以一定的初始量存在于排放物流中。該系統(tǒng)包括具有用于接收排放物流的入口和出口的填充床反應(yīng)器。反應(yīng)器具有至少一個(gè)室，所述至少一個(gè)室含有平均粒徑為約0.25mm至約12mm的多個(gè)固體顆粒。所述固體顆粒通過混合爐渣組分和粘合劑組分形成，所述爐渣組分含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物。所述室的體積提供充足的停留時(shí)間以與初始量相比至少20%的去除率來減少空氣污染物的含量。如上所述，據(jù)認(rèn)為反應(yīng)活性化合物是反應(yīng)活性硅酸鹽。此外，雖然本教導(dǎo)不局限于任何特定理論，但是在一些方面中，氧化鈣也可以在與排放物流中的一種或更多種污染物(SOpNO,*/或C02)的反應(yīng)中起作用。不限于本教導(dǎo)，據(jù)認(rèn)為所述固體顆粒物料經(jīng)受下述與二氧化碳有關(guān)的反應(yīng)機(jī)理。燃燒源排出物中存在的水蒸氣和二氧化碳在堿性PH環(huán)境下生成碳酸根離子。在反應(yīng)活性硅酸鹽的存在下，碳酸根離子與鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣。據(jù)認(rèn)為環(huán)境的堿度促進(jìn)二氧化碳與氧化鈣和硅酸鹽的反應(yīng)，并且還認(rèn)為有利于在用過的固體物料中形成反應(yīng)活性硅酸鹽產(chǎn)品。用過的固體物料仍然含有反應(yīng)活性硅酸鹽和期望的高量堿金屬離子，這有利于保持PH。據(jù)認(rèn)為碳酸化反應(yīng)降低固體物料的pH(至更加中性的條件)，因此任選的第三組分的堿度對(duì)調(diào)節(jié)PH而言可能是期望的。再次參照?qǐng)D3和4，一種或更多種空氣污染控制裝置120(AP⑶)對(duì)排出反應(yīng)器114的排放物流112進(jìn)一步處理。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，排放物流含有一種或更多種除S0X、N0X和/或C02之外的額外污染物。例如，除S0x、N0x和/或C02之外，在來自鍋爐、窯、熔爐和焚化爐的排放物流中常見的空氣污染物包括一氧化碳、鹽酸、氯氟烴、顆粒物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物、氣溶膠復(fù)合物、汞、鉛、氨、臭氧及其組合和等同物。因此，在一些實(shí)施方案中，反應(yīng)器114可順便去除這些額外污染物的一部分，但預(yù)計(jì)可能需要額外的下游APCD(圖3的120a)工序以將一種或更多種額外的污染物減少至可接受的濃度。典型的示例性APCD120包括靜電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)分離器、活性炭滌氣器、煙道氣脫硫滌氣器、熱氧化劑、變壓吸附器、選擇性催化反應(yīng)器、選擇性非催化反應(yīng)器等。在一些實(shí)施方案中，如圖4所示的這些，污染去除系統(tǒng)還包括一種或更多種空氣污染控制裝置120a、120b(AP⑶)，以在排放物流112進(jìn)入反應(yīng)器114之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。因此，可以除去任何額外的可能會(huì)與固體顆粒物料發(fā)生不利的或不期望的反應(yīng)，或腐蝕或損壞裝置的硬件的污染物。經(jīng)反應(yīng)器114和AP⑶(120a和/或120b)處理后，排放物流112被導(dǎo)入煙囪(stack)122并排入大氣中。在一些方面中，本公開提供一種減少水泥制造設(shè)備的S0X、N0X和C02排放的方法。該方法包括使水泥制造原料(含有鈣、硅、鋁和鐵的源)在窯中反應(yīng)生成熔塊和含有sox、N0X和C02的排放物流。至少一部分排放物流與例如前述實(shí)施方案中描述的固體顆粒物料接觸。生成含有碳酸鈣和/或硫酸鈣的產(chǎn)物。上述實(shí)施方案所述的任何方法都可用于本實(shí)施方案。例如，在排出物與滌氣材料接觸前，可以在一種或更多種空氣污染控制裝置(APCD)中處理排放物流，以除去一種或更多種空氣污染物。石灰石(即，碳酸鈣)是石灰和水泥制造中使用的原料。同樣，將石膏(即，硫酸鈣)與波特蘭水泥熔塊一起研磨以形成波特蘭水泥。在一些實(shí)施方案中，有益的是，將含有碳酸鈣或硫酸鈣的產(chǎn)物重新用作生產(chǎn)熔塊和/或石灰的原料。因此，在水泥制造過程中，隨后將生成的碳酸鈣與原料結(jié)合以制備熔塊或?qū)⒘蛩徕}與熔塊結(jié)合來制備水泥。本公開的方法可以減少水泥和/或石灰制造設(shè)備、鐵和/或鋼制造設(shè)備的S0x、N0x和co2排放。該方法包括使固體顆粒物料與至少一部分排放物流接觸，所述排放物流由鐵和/或鋼制造工藝的熔爐產(chǎn)生，其中包含S0x、N0x和C02。所述熔爐可以是在上文爐渣源的上下文中描述的那些熔爐中的任一種，例如高爐(鐵礦石加工)、平爐(鋼加工)、氧氣頂吹煉爐(鋼加工)或電弧爐(鋼加工)。固體顆粒物料含有粘合劑組分和不同于粘合劑組分的爐渣組分。所生成的含碳酸鈣的產(chǎn)物能夠重新用作工業(yè)過程中的原料。在一些實(shí)施方案中，爐渣組分含有在鐵和/或鋼制造過程中產(chǎn)生的爐渣。在其它實(shí)施方案中，提供減少烴類燃燒源如電廠鍋爐或焚燒爐的排放的方法。烴類燃燒源包括所有能夠燃燒烴類生成S0x、N0x和C02的固定燃燒源，包括燃燒礦物燃料(例如，煤、甲烷)、合成燃料(例如，石油焦、合成氣、乙醇)或任何其它各種烴類的設(shè)備。該方法包括使固體顆粒物料與至少一部分排放物流接觸，所述排放物流由礦物燃料燃燒生成，且含有S0X、N0X和C02。所述固體顆粒物料可以是上文描述的那些固體顆粒物料中的任一種。由此生成含有碳酸鈣和/或硫酸鈣的產(chǎn)物，其能夠重新用作工業(yè)過程中的原料。已經(jīng)關(guān)于多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明。以下實(shí)施例給出了進(jìn)一步的非限制性實(shí)施方案。實(shí)施例I通過在混合器中混合10襯％的III型(化學(xué)和物理性質(zhì)類似于I型水泥，區(qū)別在于III型研磨地更細(xì)，以產(chǎn)生更高的早期強(qiáng)度，其范圍為320至670m2/g布萊因細(xì)度，通常大于約450m2/g布萊因細(xì)度)波特蘭水泥與90%的不銹鋼爐渣制成固體粒狀物料。將30%的水加入混合物(以濕重計(jì)63%的爐渣和7%的波特蘭水泥)中直至形成平均粒徑為約2至6mm的團(tuán)粒狀顆粒。將固體顆粒置于填充床反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的反應(yīng)床分為三段。反應(yīng)器的直徑為8英寸(約20cm)，長度為約3英尺(91cm)。將三段反應(yīng)床填至約2.5英尺(約76cm)高。操作燃煤熔爐以產(chǎn)生流量為約41000立方英尺/分鐘且含有硫氧化物(S0X)、氮氧化物(N0X)和二氧化碳的排出物。排出物進(jìn)入填充床反應(yīng)器入口時(shí)的溫度約為323°F(約162°C)。在排出反應(yīng)器的排放物流中，硫氧化物的濃度與入口時(shí)相比減少了約85wt%(例如，進(jìn)入反應(yīng)器的每100g硫氧化物中，只有15g存在于排放的氣流中)，氮氧化物減少了約25%,二氧化碳減少了約31%。在多個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了循環(huán)利用原本要貯存、填埋或丟棄的工業(yè)副產(chǎn)物的方法。例如，在一些實(shí)施方案中，提供了循環(huán)利用工業(yè)副產(chǎn)物的方法。固體顆粒物料由第一制造組分和第二制造組分混合制成。第一制造組分是含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物的爐渣組分。第二制造組分是作為廢物流例如糖蜜形成的粘合劑組分。然后將工業(yè)過程產(chǎn)生的含有S0X、N0X和C02的排放物流與固體物料接觸。生成能夠有利地重新用于例如工業(yè)過程中的含碳酸鈣和/或硫酸鈣的產(chǎn)物。在一些實(shí)施方案中，在所述接觸后和所述生成后，固體顆粒物料用盡，但至少一部分用過的固體顆粒物料能夠在工業(yè)制造過程中循環(huán)利用。以該方式，本公開的方法還提供可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新，其包括平衡目前增長和發(fā)展的需求和為后代保護(hù)自然及人造環(huán)境的需求。此外，本公開的方法和系統(tǒng)減少了低溫條件下多種固定點(diǎn)源的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳的排放，并且除了減少溫室氣體排放之外，還使此類點(diǎn)源能夠符合各種規(guī)定，以通過二氧化碳排放信用貿(mào)易計(jì)劃獲得經(jīng)濟(jì)和商業(yè)利益，以及減少伴隨排放物流中存在的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳的潛在腐蝕和低效率。2007年3月8日提交的國際申請(qǐng)PCT/US2007/005976要求2006年3月10日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)60/782，325的優(yōu)先權(quán)，上述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容分別作為整體通過引用并入本文。2權(quán)利要求一種減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法，所述方法包括使含有從所述燃燒源排出的硫氧化物的流體流與通過混合含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分形成的固體物料接觸，其中在所述接觸之前所述流體流的溫度低于約600°F(約316℃)，其中與在所述接觸之前所述流體流中存在的硫氧化物的初始量相比，在所述接觸之后所述流體流中存在的硫氧化物被除去的去除率大于或等于約70％。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括監(jiān)測(cè)所述接觸之前和之后所述流體流中的硫氧化物的量。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述粘合劑組分包含選自波特蘭水泥、水泥熔塊、糖蜜、瓜爾膠和淀粉的一種或更多種物料，所述爐渣組分包含選自碳渣、氣冷式高爐爐渣、顆粒狀高爐爐渣、高爐爐渣微粉、膨脹和/或結(jié)塊的高爐爐渣、氧氣頂吹煉爐鋼渣、平爐鋼渣和電弧爐鋼渣的一種或更多種物料。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述固體物料還包括含有氧化鈣源和堿金屬離子源的第三組分。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述固體物料包含多個(gè)平均粒徑為約0.25mm至約12mm的顆粒。6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述接觸在含有所述固體物料的填充床反應(yīng)器中進(jìn)行，其中從所述填充床反應(yīng)器入口到所述填充床反應(yīng)器出口測(cè)得的所述反應(yīng)器的壓差小于或等于約250Pa。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在首次接觸后循環(huán)所述流體流以進(jìn)行額外的接觸，從而進(jìn)一步去除硫氧化物。8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述固體物料中的所述爐渣組分與所述粘合劑組分之比以干重計(jì)為約61至約991。9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述混合還包括將水與所述爐渣組分和所述粘合劑組分混合。10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述接觸還減少選自二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、氯氟烴、鹽酸、顆粒物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物、氣溶膠化合物、汞、鉛、氨和臭氧的至少一種額外污染物的量。11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述爐渣組分以干重計(jì)占所述固體物料的約80至約97wt%，所述粘合劑組分以干重計(jì)占約3至約20wt%。12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述溫度高于或等于約275°F(約135°C)且低于或等于約450°F(約232°C)，并且在所述接觸后硫氧化物的去除率大于或等于約80%。13.一種污染減少系統(tǒng)，其包括具有用于接收在燃燒源中產(chǎn)生的排放物流的入口和出口的填充床反應(yīng)器，所述排放物流含有以初始量存在于其中的選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的至少一種空氣污染物，所述反應(yīng)器具有至少一個(gè)包含多個(gè)平均粒徑約0.25mm至約12mm的固體顆粒的室，其中所述固體顆粒通過混合含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分制成，其中所述室具有與足夠的停留時(shí)間對(duì)應(yīng)的體積，以提供與所述初始量相比大于或等于約20%的至少一種空氣污染物去除率。14.根據(jù)權(quán)利要求13的污染減少系統(tǒng)，其中所述填充床反應(yīng)器包括兩個(gè)或更多個(gè)室，其中在運(yùn)行期間所述兩個(gè)室中的一個(gè)是接收所述排放物流的在工作的室，而所述兩個(gè)室中的另一個(gè)室是未工作的室，其中在運(yùn)行期間所述排放物流穿過所述在工作的室，而所述未工作的室容納含有所述多個(gè)固體顆粒的可置換筒。15.根據(jù)權(quán)利要求13的污染減少系統(tǒng)，其中所述爐渣物料包含不銹鋼鋼渣，并且所述粘合劑組分包含波特蘭水泥和/或水泥熔塊。16.根據(jù)權(quán)利要求13的污染減少系統(tǒng)，其中所述排放物流含有硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳，并且所述去除率包括與所述排放物流中存在的硫氧化物初始量相比大于或等于約70%的硫氧化物去除率、與所述排放物流中存在的二氧化碳初始量相比大于或等于約20%的二氧化碳去除率和與所述排放物流中存在的氮氧化物初始量相比大于或等于約20%的氮氧化物去除率。17.根據(jù)權(quán)利要求13的污染減少系統(tǒng)，其中從所述反應(yīng)器入口到所述反應(yīng)器出口的壓差為約250Pa。18.根據(jù)權(quán)利要求13的污染減少系統(tǒng)，其還包括與所述填充床反應(yīng)器的所述入口流體連通的一種或更多種空氣污染控制裝置(APCD)，其中所述一種或更多種APCD對(duì)進(jìn)入所述反應(yīng)器之前的所述排放物流進(jìn)行處理。19.根據(jù)權(quán)利要求13的污染減少系統(tǒng)，還包括與所述填充床反應(yīng)器的所述出口流體連通的一種或更多種空氣污染控制裝置(APCD)，其中所述一種或更多種APCD對(duì)從所述反應(yīng)器排出之后的所述排放物流進(jìn)行處理。20.一種減少由燃燒源產(chǎn)生的污染的方法，該方法包括將在所述燃燒源中產(chǎn)生的排放物流體流導(dǎo)入填充床反應(yīng)器，所述排放物流的溫度低于約600°F(約316°C)，所述排放物流體流還含有選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳的至少一種空氣污染物，所述反應(yīng)器具有至少一個(gè)含有多個(gè)固體顆粒的室，所述多個(gè)固體顆粒的平均粒徑為約0.25mm至約12mm，并且通過混合含有一種或更多種反應(yīng)活性硅酸鹽化合物的爐渣組分和粘合劑組分制成；使所述排放物流與所述反應(yīng)器中的所述固體顆粒接觸；和監(jiān)測(cè)從所述反應(yīng)器排出的所述排放物流中存在的至少一種污染物的水平，其中在從所述反應(yīng)器排出的所述流中存在的所述至少一種污染物的水平比進(jìn)入所述反應(yīng)器的所述排放物流中的所述污染物的初始水平低至少20%。21.權(quán)利要求20的方法，其中所述多個(gè)固體顆粒包含在置于所述室中的可置換筒中。22.權(quán)利要求20的方法，其中所述溫度高于或等于約275°F(約135°C)且低于或等于約450°F(約232°C)。23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述粘合劑組分包括波特蘭水泥、水泥熔塊、糖蜜、瓜爾膠和/或淀粉，并且所述爐渣組分包括碳渣、高爐爐渣和/或鋼渣。24.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，還包括在所述導(dǎo)入之前監(jiān)測(cè)在所述燃燒源產(chǎn)生的所述排放物流中存在的至少一種污染物的初始量，所述至少一種污染物選自硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳。25.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述排放物流包含硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳，并且從所述反應(yīng)器排出的所述流體中的硫氧化物水平比進(jìn)入所述反應(yīng)器的所述排放物流中的硫氧化物初始水平低至少70%；從所述反應(yīng)器排出的所述流體中的二氧化碳水平比進(jìn)入所述反應(yīng)器的所述排放物流中的二氧化碳初始水平低至少20%；并且從所述反應(yīng)器排出的所述流體中的氮氧化物水平比進(jìn)入所述反應(yīng)器的所述排放物流中的氮氧化物初始水平低至少20%。26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，還包括在所述排出之后將所述排放物流循環(huán)至所述填充床反應(yīng)器以除去額外量的所述至少一種空氣污染物。全文摘要本公開提供了用于分離和/或減少工業(yè)排放物流體流中的硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳的方法和系統(tǒng)。形成含有爐渣組分、粘合劑組分(不同于爐渣組分)和任選的水的固體顆粒物料并隨后與排放物流體流接觸，以減少硫氧化物、氮氧化物和/或二氧化碳中的至少一種。所述排放物流的接觸可在含有干燥固體顆粒物料的填充床反應(yīng)器中進(jìn)行。還提供減少來自由燃燒源、石灰和/或水泥窯、鐵和/或鋼熔爐等產(chǎn)生的廢氣中的污染物的方法。文檔編號(hào)F23J15/02GK101828074SQ200880112151公開日2010年9月8日申請(qǐng)日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日發(fā)明者道格拉斯·C·科姆里申請(qǐng)人:C奎斯特技術(shù)有限責(zé)任公司