CN112403452B - 在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法，该方法包括：1)将吸附了污染物的活性炭输送至解析塔(1)的进料口；2)吸附了污染物的活性炭在解析塔(1)内依次经过加热段(101)、SRG段(102)、冷却段(103)；3)经过冷却段(103)冷却后的活性炭从解析塔(1)的排料口排出；在加热段(101)内，吸附了污染物的活性炭与加热介质进行换热，活性炭被加热介质加热温度升高，升温后的活性炭再生吸热，同时加热介质温度降低；依据热量平衡原理，通过计算加热段(101)内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量。本发明能够实时在线检测解析塔的解析能力，并实现对热源总量的精准控制。

Description

在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种解析塔处理活性炭的方法及系统，具体涉及一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统，属于活性炭处理烟气技术领域。
背景技术
活性炭烟气净化技术具有多污染物协同高效净化的优势，适应烧结烟气组分复杂(SO2、NOx、粉尘、O2、水蒸气、重金属)、温度波动大(110-180℃)的特点，已经成功应用到烧结烟气净化系统中。
活性炭烟气净化系统设置有吸附系统、解析系统、制酸系统等多个子系统，烟气经过活性炭吸附单元后净化，活性炭颗粒在吸附单元和解析单元之间循环流动，实现“吸附污染物→加温解析活化(使污染物逸出)→冷却→吸附污染物”的循环利用。吸附系统是活性炭对烧结烟气中污染物进行吸附的过程，解吸系统是将吸附了污染物的活性炭进行加热再生，保证活性炭恢复活性。
现有技术中的解吸塔结构主要由同管簇的不锈钢列管组成，从上到下依次分为加热段、SRG段、冷却段三部分，正常运转过程中，活性炭走管内，空气走管外，管内通入氮气。加热段是将吸附了污染物的活性炭进行高温加热至400℃左右，保证吸附的污染物从活性炭中再生释放出来。加热段热源由高炉煤气/焦炉煤气燃烧供给，有效利用的热量为活性炭中吸附的污染物再生所需要的热量及活性炭升温所需热量。冷却段是将再生之后的400℃高温活性炭冷却到80℃左右。
解析塔运行状态正常对整个活性炭烟气净化系统具有重要意义，可以始终保持吸附系统的污染物脱除效率高、系统运行阻力较低，保持运行成本处于比较经济的地位。
针对大型600m2烧结机，单条线吸附塔内活性炭装填量约5000吨，解析塔装填量约300吨。当解析塔内出现活性炭再生不完全的时候，这部分活性炭进入吸附塔后，不会对整个吸附系统的稳定运行造成影响，因为系统循环量远远小于吸附塔内活性炭装填量。随着解析不充分时间的延长，吸附系统中的活性炭对污染物的整体吸附能力降低到不足以维持系统的脱除效率时，吸附系统中活性炭与烟气组分之间的平衡将被打破，系统的脱硫脱硝效率将会降低，并且由于吸附塔内绝大多数活性炭吸附污染物的能力降低，若要再次促使活性炭与烟气之间达到平衡状态将需要很长的时间。若遇见此类情况，需要对解析塔进行排料、开塔检查，由于解析塔处于长时间不正常运行状态，解析塔内的设备运行状态会更加恶化，提高了处理成本及处理难度。当解析系统回复正常，为保持污染物脱除达到国家标准，将会采取烧结过程减产的措施，影响生产作业率，同时由于活性炭系统中循环量受输送设备影响较大，因此不能无限提高循环能力。
当前对解析塔控制核心为解析塔加热段活性炭出口温度控制，温度过高，减少燃气量，温度降低，提高燃气量。活性炭烟气净化系统没有在线检测解析系统解析能力的方式，一般通过解析系统制酸产量的趋势对解析系统进行判断，但由于制酸系统中酸的产量按照储罐容量进行统计，只能判断长时间算的产量趋势，难以进行实时监控；或者对解析塔解析之后的活性炭进行分析，判断活性炭中剩余的硫含量，这种方法测量精度较高，需要在实验室中进行检测，也属于离线检测。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种在线判断活性炭解析效率及精准控制热源总量的方法和系统。本发明通过解析系统热量平衡，计算实际运行过程中吸附了污染物的活性炭在解析塔加热段再生所吸收的化学反应热(定义为有效热)，并通过理论计算的方式得到活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热，根据两者之间的差异，进而判断活性炭解析效率和解析塔运行的工作状态，即判断解析塔内活性炭是否解析完全及热源是否需要调整。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法。
一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法，该方法包括以下步骤：
1)将吸附了污染物的活性炭输送至解析塔的进料口。
2)吸附了污染物的活性炭在解析塔内依次经过加热段、SRG段、冷却段。
3)经过冷却段冷却后的活性炭从解析塔的排料口排出。
在加热段内，吸附了污染物的活性炭与加热介质进行换热，活性炭被加热介质加热温度升高，升温后的活性炭再生吸热，同时加热介质温度降低；依据热量平衡原理，通过计算加热段内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量。
在本发明中，所述计算加热段内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量，具体为：选择一种加热介质用于加热活性炭，根据活性炭在加热段升温所消耗的热量、活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和，与加热介质所提供的热量相等，计算活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热。同时，计算出活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热，从而判断活性炭解析效率及控制热源总量。
在本发明中，所述计算加热段内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量，包括以下子步骤：
①计算加热介质所提供的热量：检测加热介质输送至加热段的加热介质入口处的温度T1，℃；检测加热介质从加热段的加热介质出口处排出时的温度T2，℃；监测单位时间内输送至加热段内加热介质的量q1，kg/h；由此，加热介质所提供的热量Q供热为：
Q供热＝c1 q1(T1-T2)…………(A)；
其中：c1为加热介质的比热容，J/(kg℃)。
②计算活性炭在加热段升温所消耗的热量：检测活性炭进入加热段时活性炭的温度t1，℃；检测活性炭经过加热段后排出时的温度t2，℃；监测单位时间内经过加热段加热的活性炭的量q2，kg/h；由此，活性炭在加热段升温所消耗的热量Q活性炭为：
Q活性炭＝c2 q2(t2-t1)…………(B)；
其中：c2为活性炭的比热容，J/(kg℃)。
计算活性炭解析得到的SRG气体带出的热量：检测SRG气体制酸装置进水口处冷却水的温度t3，℃；检测SRG气体制酸装置出水口处冷却水的温度t4，℃；监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置内冷却水的量q3，kg/h；依据热量平衡原理，SRG气体制酸装置内冷却水吸收的热量与SRG气体带出的热量相等，由此，SRG气体带出的热量Q带出为：
Q带出＝c3 q3(t4-t3)…………(D)；
其中：c3为冷却水的比热容，J/(kg℃)。
③设活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热为Q化学；依据热量平衡原理，活性炭在加热段升温所消耗的热量、活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和，与加热介质所提供的热量相等，有：
Q供热＝Q活性炭+Q化学+Q带出…………(E)；
即：c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(F)；
根据式(F)可以得出，活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热Q化学：
Q化学＝c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(G)。
④计算活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热：检测吸附塔的烟气入口处烟气中SO2的浓度C1so2，mg/Nm3；检测吸附塔的烟气出口处烟气中SO2的浓度C2so2，mg/Nm3；监测单位时间内输送至吸附塔内的烟气流量q4，Nm3/h；
解析塔加热段的化学反应为：
H2SO4+1/2C＝SO2+H2O+1/2CO2…………(I)；
由化学反应(I)可以得出，活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
其中：(I)为吸热反应，δh为该化学反应的吸热量，kJ/mol。
比较Q化学和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
在本发明中，考虑在活性炭解析塔内，活性炭升温、再生过程中对加热介质提供的热量的利用效率。设定加热段的热利用系数为k，式(F)转化为：
k*c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(L)；
经换算，式(G)转化，活性炭在加热段再生所吸收的(第二)化学反应热Q化学’：
Q化学’＝k*c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(M)；
其中：k为热利用系数，取值为0.5-0.99，优选为0.6-0.98，更优选为0.7-0.95。
比较Q化学’和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
在本发明中，计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔的加热段再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X：
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％…………(N)。
当-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源。当X＜-5％，优选X＜-8％，更优选X＜-10％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％的目标范围内。当X＞5％，优选X＞8％，更优选X＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％的目标范围内。
在本发明中，计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔的加热段再生所吸收的(第二)化学反应热与所需要的理论化学反应热的(第二)偏离度X’：
X’＝(Q理论-Q化学’)/Q理论*100％…………(P)；
当-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源。当X’＜-5％，优选X’＜-8％，更优选X’＜-10％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至(第二)偏离度在-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％的目标范围内。当X’＞5％，优选X’＞8％，更优选X’＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至(第二)偏离度在-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％的目标范围内。
在本发明中，解析塔的活性炭进料口处设有称量装置，称量装置检测单位时间内进入解析塔的活性炭的量q，kg/h。单位时间内进入解析塔的活性炭的量q等于单位时间内经过加热段加热的活性炭的量q2。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统。
一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统或用于上述方法的系统，该系统包括活解析塔和吸附塔。根据活性炭的走向，吸附塔的活性炭出口连接至解析塔，解析塔从上至下依次设有加热段、SRG段、冷却段；SRG段的侧壁设有SRG气体出口。解析塔的顶部设有活性炭进料口，解析塔的底部设有活性炭排料口。加热段的侧壁上设有加热介质入口和加热介质出口；吸附塔上设有烟气入口和烟气出口。
加热段的活性炭入口处设有第一流量检测装置和第一温度检测装置。加热段的活性炭出口处设有第二温度检测装置。加热介质入口处设有第二流量检测装置和第三温度检测装置。加热介质出口处设有第四温度检测装置。该系统还包括SRG气体制酸装置，解析塔的SRG气体出口连接至SRG气体制酸装置的气体入口。SRG气体制酸装置的进水口处设有第三流量检测装置和第五温度检测装置，SRG气体制酸装置的出水口处设有第六温度检测装置。吸附塔的烟气入口处设有第四流量检测装置和第一浓度检测装置。吸附塔的烟气出口处设有第二浓度检测装置。
作为优选，解析塔的活性炭进料口的上方设有料仓，料仓下部设有称量装置。
作为优选，该系统还包括控制系统。控制系统与第一流量检测装置、第一温度检测装置、第二温度检测装置、第二流量检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第三流量检测装置、第五温度检测装置、第六温度检测装置连接，并实时根据公式(G)或公式(M)计算活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热。
并且控制系统与第四流量检测装置、第一浓度检测装置、第二浓度检测装置连接，并实时根据公式(J)计算活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热。再根据公式(N)或公式(P)计算活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度，进一步判断活性炭解析效率及控制热源总量。
本发明提供的判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统，依据加热段热量平衡原理，由加热介质所提供的热量与活性炭在加热段升温所消耗的热量、活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和相等，通过计算，得出活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热；然后通过理论计算的方式求得活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热，对两者进行比较从而实现对活性炭解析效率的判断及控制热源总量。
本发明中，通过流量检测装置检测单位时间内进入加热段中活性炭的量，并通过测温元件检测活性炭进入加热段前后的温度。加热介质一般为流体(气体或液体)，优选采用加热后的热空气作为加热介质，对加热介质的流量和温度检测较容易实现。加热源为电加热或燃烧高炉煤气、焦炉煤气加热，一般采用煤气加热。
解析塔解析得到的SRG气体首先要经过水洗的过程，一般来说，SRG气体制酸装置内冷却水吸收的热量与SRG气体带出的热量相等。因此，本发明通过在SRG气体制酸装置的进水口位置设置流量检测装置和温度检测装置，同时在SRG气体制酸装置的出水口位置设置温度检测装置，测得冷却水循环量及冷却水进出口温度，依据热量平衡即可计算出SRG气体带出的热量。
本发明中，通过在吸附塔烟气入口位置设置流量检测装置和SO2浓度检测装置，对单位时间内进入吸附塔的烟气流量及入口烟气中SO2的浓度进行检测；同时在吸附塔烟气出口位置设置SO2浓度检测装置，对出口烟气中SO2的浓度进行检测。烟气净化系统正常运行期间，认定单位时间内进入系统中吸附的SO2全部被活性炭吸附，并且均是以硫酸的形式吸附在活性炭微孔中，基于此可以计算进入解析系统的活性炭在单位时间内吸附的SO2的量，然后根据活性炭再生时所发生的化学反应的吸热量，即可计算出活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热。其中，活性炭解析塔加热段的化学反应为：
H2SO4+1/2C＝SO2+H2O+1/2CO2…………(I)；
由此，活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
其中：(I)为吸热反应，δh为该化学反应的吸热量，kJ/mol。
现有技术中，解析塔的加热段将吸附了污染物的活性炭进行高温加热至400℃左右，保证吸附的污染物从活性炭中再生释放出来。鉴于加热段温度从100℃左右到430℃左右，因此加热段列管前后(根据活性炭的走向)温差比较大，加热段的工作状态对整个系统的稳定、安全、连续运行具有重大意义。当前对解析塔控制核心主要是对解析塔加热段出口温度进行控制，温度高就减少燃气量，温度低则增加燃气量。这种方法只能粗略的判断活性炭是否解析完全，无法实现实时监控，也无法实现对热源的精准调整。一旦解析塔内热量供给不足，解析塔内出现活性炭再生不完全的时候，随着解析不充分时间的延长，吸附系统中的活性炭对污染物的整体吸附能力降低到不足以维持系统的脱除效率时，吸附系统中活性炭与烟气组分之间的平衡将被打破，系统的脱硫脱硝效率将会降低，并且由于吸附塔内绝大多数活性炭吸附污染物的能力降低，若要再次促使活性炭与烟气之间达到平衡状态将需要极其长的时间。遇见此类情况，需要对解析塔进行排料、开塔检查，由于解析塔处于长时间不正常运行状态，解析塔内的设备运行状态会更加恶化，提高了处理成本及处理难度，影响了系统安全、稳定、高效地运行。反之，当活性炭解析效率高，热量供给太多时，则会存在热量浪费的情况。因此，如何实现实时、准确地判断活性炭解析效率及实现对热源总量的精准控制，就显得至关重要。
本发明在热空气(加热介质)进入解析塔位置处设置风量检测装置及温度传感器、在热空气出口靠近解析塔位置设置温度传感器，为保证温度测量的代表性，可对热空气出口位置进行保温。在活性炭进入加热段位置设置活性炭流量和温度检测装置，在加热段的活性炭出口位置设置温度检测装置，可以准确检测进入加热段的活性炭流量及经过加热段前后的活性炭温度。此外，为确定活性炭单位时间的准确下料量，在解析塔顶部料仓设置有称量装置，在一定时间内，读取料仓顶部活性炭质量变化，为热量平衡提供准确活性炭质量流量数据。单位时间处理活性炭的量一定，输送至加热段的活性炭的温度稳定，输送至加热段用于加热活性炭的加热介质的温度和流量稳定，排出加热段的活性炭的温度和排出加热段的加热介质的温度由温度检测装置测得。同时依据热量平衡方式，由SRG气体制酸装置内冷却水吸收的热量与SRG气体带出的热量相等，可以计算出活性炭解析得到的SRG气体带出的热量。根据热量平衡原理，可以计算出活性炭再生所吸收的化学反应热。然后再通过理论计算的方式，求得活性炭再生所需要的理论化学反应热，通过比较活性炭再生所吸收的化学反应热和所需要的理论化学反应热，从而可以判断出活性炭的解析效率，并根据解析效率的具体情况对热源量进行相应调整。
在本发明中，进入活性炭解析塔加热段内活性炭的流量、温度，经过加热段后排出的活性炭的温度，输送至加热段的加热介质的流量、温度，从加热段排出的加热介质的温度，SRG气体带出的热量，如果这些参数和数据发生变化，可以根据时间情况，实时通过计算得出活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热。然后根据重新计算的活性炭再生所吸收的化学反应热，与活性炭再生所需要的理论化学反应热进行比较，从而实时、准确地判断出活性炭解析效率及精准控制热源总量。
本发明提供的判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统，在解析塔工作正常条件下，如热量供给充足，活性炭解析完全等状态，通过实时监测上述各参数和数据的动态变化情况，如果这些参数和数据稳定，那么活性炭再生所吸收的化学反应热稳定，而且等于或在理论化学反应热的可控范围内。
本发明提供的活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统，在解析塔工作正常条件下，如热量供给充足，活性炭解析完全等状态，通过实时监测上述各参数和数据的动态变化情况，如果这些参数和数据中任何一个或几个发生变化，通过本发明提供的计算和处理方法，可以及时、准确的计算出活性炭再生所吸收的实时化学反应热，再通过计算活性炭再生所需要的实时理论化学反应热，实时化学反应热等于实时理论化学反应热或在实时理论化学反应热的可控范围内。
本发明提供的判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统，如果解析塔工作出现异常，解析塔内活性炭解析不充分，那么计算得到的活性炭再生所吸收的化学反应热必定会偏离实时理论化学反应热或偏离实时化学反应热的可控范围，从而实现了根据实时计算得到的活性炭再生所吸收的化学反应热来判断活性炭解析效率及控制热源总量的目的。
本发明提供的判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法和系统，先根据热量平衡原理，计算出活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热Q化学：
Q化学＝c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(G)。
然后计算得到活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)。
活性炭在解析塔的加热段再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X：
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％…………(N)。
本发明中，可以通过比较活性炭再生所吸收的实际化学反应热Q化学和理论化学反应热Q理论判断活性炭解析效率及控制热源总量。当实际生产过程中，活性炭再生所吸收的实际化学反应热Q化学等于理论化学反应热Q理论(或者实际化学反应热Q化学在理论化学反应热Q理论的一定范围，例如偏离度在-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％的范围)，则判断活性炭解析充分，不需要对热源进行调整。反之，若活性炭再生所吸收的实际化学反应热Q化学不等于理论化学反应热Q理论(或者实际化学反应热Q化学超出理论化学反应热Q理论的一定范围)，则分情况处理。当实际化学反应热Q化学与理论化学反应热Q理论的偏离度X＜-5％，优选X＜-8％，更优选X＜-10％时，说明活性炭解析充分，但热量供应太多，可通过减少热源的方式调整系统，直至偏离度X在合理范围内。当实际化学反应热Q化学与理论化学反应热Q理论的偏离度X＞5％，优选X＞8％，更优选X＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统，直至偏离度X在合理范围内。其中，偏离度X的合理范围根据实际工程经验设定，一般为-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％。
在活性炭解析塔的加热段，考虑到导热损失、污垢损失等热损失，活性炭升温、再生过程中很难或者不可能做到百分之百的利用加热介质所提供的热量，因此，根据实际工艺经验，设定加热介质与活性炭的热利用效率为k，经过换算：
计算出活性炭在加热段再生所吸收的化学反应热Q化学：
Q化学’＝k*c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(M)；
其中：k为热利用系数，取值为0.5-0.99，优选为0.6-0.98，更优选为0.7-0.95。
此时，活性炭在解析塔的加热段再生所吸收的(第二)化学反应热与所需要的理论化学反应热的(第二)偏离度X’：
X’＝(Q理论-Q化学’)/Q理论*100％…………(P)。
通过比较活性炭再生所吸收的(第二)实际化学反应热Q化学’和理论化学反应热Q理论判断活性炭解析效率及控制热源总量。当实际生产过程中，活性炭再生所吸收的(第二)实际化学反应热Q化学’等于理论化学反应热Q理论(或者(第二)实际化学反应热Q化学’在理论化学反应热Q理论的一定范围，例如(第二)偏离度在-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％的范围)，则判断活性炭解析充分，不需要对热源进行调整。反之，若活性炭再生所吸收的(第二)实际化学反应热Q化学’不等于理论化学反应热Q理论(或者(第二)实际化学反应热Q化学’超出理论化学反应热Q理论的一定范围)，则分情况处理。当(第二)实际化学反应热Q化学’与理论化学反应热Q理论的(第二)偏离度X’＜-5％，优选X’＜-8％，更优选X’＜-10％时，说明活性炭解析充分，但热量供应太多，可通过减少热源的方式调整系统，直至(第二)偏离度X’在合理范围内。当(第二)实际化学反应热Q化学’与理论化学反应热Q理论的(第二)偏离度X’＞5％，优选X’＞8％，更优选X’＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统，直至(第二)偏离度X’在合理范围内。其中，(第二)偏离度X’的合理范围根据实际工程经验设定，一般为-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％。
解析塔热源供给的目的是为吸附了污染物的活性炭提供分解所需的能量，热量供给不足，活性炭解析不完全，影响系统安全、稳定、高效运行；热源供给过量，活性炭解析非常充分，但存在浪费热量的情况。基于此，本发明还开发了解析塔热源精准控制的程序，如图9和10所示。
此外，在本发明中，当活性炭进入解析塔的温度与经过冷却段后的温度一致时，例如活性炭进入解析塔温度为80℃左右，经过加热段活性炭温度升至400℃以上，然后再经过冷却段，活性炭温度降低到80℃左右。由于活性炭从进入解析塔到流出解析塔的两个节点，自身温度没有改变，因此活性炭在加热段升温所消耗的热量即等于冷却段的冷却介质升温的热量，其中冷却段冷却介质升温的热量通过测量冷却段进出口风量和风温即可得到，相对来说，冷却段冷却介质升温的热量更容易测量。
在本发明中，单位时间内经过加热段加热的活性炭的量还可以根据单位时间内进入活性炭解析塔的活性炭的量计算。一般情况下，在一定范围时间内，活性炭经过解析塔的量是确定的，单位时间内进入解析塔的活性炭的量q等于单位时间内经过加热段加热的活性炭的量q2。
在本发明中，解析塔的高度为8-80m，优选为12-60m，进一步优选为14-40m，更优选为16-36m。
作为优选，加热介质入口设置在加热段的侧壁的下段，加热介质出口设置在加热段的侧壁的上段。在活性炭解析塔内，加热介质的整体流动方向与活性炭的下料方向相反，活性炭和加热介质形成对流，强化加热介质对活性炭的加热效果。
与现有技术相比较，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
1、本发明通过理论计算的方式测量活性炭吸附污染物再生所需要的热量，通过热量平衡方式，计算实际运行过程中活性炭吸附污染物再生所吸收的热量，根据两者之间差异，实现对活性炭解析效率的实时判断；
2、本发明的方法和系统通过计算活性炭在加热段再生所需要的化学反应热，可以判断解析塔内活性炭是否解析充分，从而实现对热源总量的精准控制；
3、本发明的方法和系统不需要通过解析系统制酸产量的趋势来判断活性炭的解析效率，能够实时在线的检测解析系统的解析能力并及时对热源总量进行调整。
附图说明
图1为解析塔处理活性炭的工艺流程图；
图2为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法的原理图；
图3为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法的流程图；
图4为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法中考虑热利用效率的流程图；
图5为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法的判断流程图；
图6为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法的另一种判断流程图；
图7为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统结构图；
图8为本发明一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统中的控制示意图；
图9为本发明中解析塔热源精准控制的流程图；
图10为本发明中考虑热利用效率后解析塔热源精准控制的流程图。
附图标记：
1：解析塔；101：加热段；102：SRG段；103：冷却段；104：SRG气体出口；2：SRG气体制酸装置；3：吸附塔；4：称量装置；501：第一流量检测装置；502：第二流量检测装置；503：第三流量检测装置；504：第四流量检测装置；601：第一温度检测装置；602：第二温度检测装置；603：第三温度检测装置；604：第四温度检测装置；605：第五温度检测装置；606：第六温度检测装置；701：第一浓度检测装置；702：第二浓度检测装置；8：控制系统。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统或用于上述方法的系统，该系统包括活解析塔1和吸附塔3。根据活性炭的走向，吸附塔3的活性炭出口连接至解析塔1，解析塔1从上至下依次设有加热段101、SRG段102、冷却段103；SRG段102的侧壁设有SRG气体出口104。解析塔1的顶部设有活性炭进料口，解析塔1的底部设有活性炭排料口。加热段101的侧壁上设有加热介质入口和加热介质出口；吸附塔3上设有烟气入口和烟气出口。
加热段101的活性炭入口处设有第一流量检测装置501和第一温度检测装置601。加热段101的活性炭出口处设有第二温度检测装置602。加热介质入口处设有第二流量检测装置502和第三温度检测装置603。加热介质出口处设有第四温度检测装置604。该系统还包括SRG气体制酸装置2，解析塔1的SRG气体出口104连接至SRG气体制酸装置2的气体入口。SRG气体制酸装置2的进水口处设有第三流量检测装置503和第五温度检测装置605，SRG气体制酸装置2的出水口处设有第六温度检测装置606。吸附塔4的烟气入口处设有第四流量检测装置504和第一浓度检测装置701。吸附塔4的烟气出口处设有第二浓度检测装置702。
作为优选，解析塔1的活性炭进料口的上方设有料仓，料仓下部设有称量装置4。
作为优选，该系统还包括控制系统8。控制系统8与第一流量检测装置501、第一温度检测装置601、第二温度检测装置602、第二流量检测装置502、第三温度检测装置603、第四温度检测装置604、第三流量检测装置503、第五温度检测装置605、第六温度检测装置606连接，并实时根据公式(G)或公式(M)计算活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热。
并且控制系统8与第四流量检测装置504、第一浓度检测装置701、第二浓度检测装置702连接，并实时根据公式(J)计算活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热。再根据公式(N)或公式(P)计算活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度，进一步判断活性炭解析效率及控制热源总量。
实施例1
如图7所示，一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统或用于上述方法的系统，该系统包括活解析塔1和吸附塔3。根据活性炭的走向，吸附塔3的活性炭出口连接至解析塔1，解析塔1从上至下依次设有加热段101、SRG段102、冷却段103；SRG段102的侧壁设有SRG气体出口104。解析塔1的顶部设有活性炭进料口，解析塔1的底部设有活性炭排料口。加热段101的侧壁上设有加热介质入口和加热介质出口；吸附塔3上设有烟气入口和烟气出口。
加热段101的活性炭入口处设有第一流量检测装置501和第一温度检测装置601。加热段101的活性炭出口处设有第二温度检测装置602。加热介质入口处设有第二流量检测装置502和第三温度检测装置603。加热介质出口处设有第四温度检测装置604。该系统还包括SRG气体制酸装置2，解析塔1的SRG气体出口104连接至SRG气体制酸装置2的气体入口。SRG气体制酸装置2的进水口处设有第三流量检测装置503和第五温度检测装置605，SRG气体制酸装置2的出水口处设有第六温度检测装置606。吸附塔4的烟气入口处设有第四流量检测装置504和第一浓度检测装置701。吸附塔4的烟气出口处设有第二浓度检测装置702。
实施例2
重复实施例1，只是解析塔1的活性炭进料口的上方设有料仓，料仓下部设有称量装置4。
实施例3
如图8所示，重复实施例2，该系统还包括控制系统8。控制系统8与第一流量检测装置501、第一温度检测装置601、第二温度检测装置602、第二流量检测装置502、第三温度检测装置603、第四温度检测装置604、第三流量检测装置503、第五温度检测装置605、第六温度检测装置606连接，并实时根据公式(G)或公式(M)计算活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热；
Q化学＝c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(G)；
Q化学’＝k*c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(M)。
并且控制系统8与第四流量检测装置504、第一浓度检测装置701、第二浓度检测装置702连接，并实时根据公式(J)计算活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热。再根据公式(N)或公式(P)计算活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度，进一步判断活性炭解析效率及控制热源总量；
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％…………(N)。
X’＝(Q理论-Q化学’)/Q理论*100％…………(P)。
实施例4
如图2所示，一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法，该方法包括以下步骤：
1)将吸附了污染物的活性炭输送至解析塔1的进料口。
2)吸附了污染物的活性炭在解析塔1内依次经过加热段101、SRG段102、冷却段103。
3)经过冷却段103冷却后的活性炭从解析塔1的排料口排出。
在加热段101内，吸附了污染物的活性炭与加热介质进行换热，活性炭被加热介质加热温度升高，升温后的活性炭再生吸热，同时加热介质温度降低。依据热量平衡原理，通过计算加热段101内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量。
实施例5
重复实施例4，只是计算加热段101内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量，具体为：选择一种加热介质用于加热活性炭，根据活性炭在加热段101升温所消耗的热量、活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和，与加热介质所提供的热量相等，计算活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热。同时，计算出活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热，从而判断活性炭解析效率及控制热源总量。
实施例6
如图3所示，一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法，该方法包括以下步骤：
1)将吸附了污染物的活性炭输送至解析塔1的进料口。
2)吸附了污染物的活性炭在解析塔1内依次经过加热段101、SRG段102、冷却段103。
3)经过冷却段103冷却后的活性炭从解析塔1的排料口排出。
①计算加热介质所提供的热量：检测加热介质输送至加热段101的加热介质入口处的温度T1，℃；检测加热介质从加热段101的加热介质出口处排出时的温度T2，℃；监测单位时间内输送至加热段101内加热介质的量q1，kg/h；由此，加热介质所提供的热量Q供热为：
Q供热＝c1 q1(T1-T2)…………(A)；
其中：c1为加热介质的比热容，J/(kg℃)。
②计算活性炭在加热段101升温所消耗的热量：检测活性炭进入加热段101时活性炭的温度t1，℃；检测活性炭经过加热段101后排出时的温度t2，℃；监测单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2，kg/h；由此，活性炭在加热段101升温所消耗的热量Q活性炭为：
Q活性炭＝c2 q2(t2-t1)…………(B)；
其中：c2为活性炭的比热容，J/(kg℃)。
计算活性炭解析得到的SRG气体带出的热量：检测SRG气体制酸装置2进水口处冷却水的温度t3，℃；检测SRG气体制酸装置2出水口处冷却水的温度t4，℃；监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置2内冷却水的量q3，kg/h；依据热量平衡原理，SRG气体制酸装置2内冷却水吸收的热量与SRG气体带出的热量相等，由此，SRG气体带出的热量Q带出为：
Q带出＝c3 q3(t4-t3)…………(D)；
其中：c3为冷却水的比热容，J/(kg℃)。
③设活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热为Q化学；依据热量平衡原理，活性炭在加热段101升温所消耗的热量、活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和，与加热介质所提供的热量相等，有：
Q供热＝Q活性炭+Q化学+Q带出…………(E)；
即：c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(F)；
根据式(F)可以得出，活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热Q化学：
Q化学＝c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(G)。
④计算活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热：检测吸附塔3的烟气入口处烟气中SO2的浓度C1so2，mg/Nm3；检测吸附塔3的烟气出口处烟气中SO2的浓度C2so2，mg/Nm3；监测单位时间内输送至吸附塔3内的烟气流量q4，Nm3/h；
解析塔1加热段101的化学反应为：
H2SO4+1/2C＝SO2+H2O+1/2CO2…………(I)；
由化学反应(I)可以得出，活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
其中：(I)为吸热反应，δh为该化学反应的吸热量，kJ/mol。
比较Q化学和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
实施例7
如图4所示，一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法，该方法包括以下步骤：
1)将吸附了污染物的活性炭输送至解析塔1的进料口。
2)吸附了污染物的活性炭在解析塔1内依次经过加热段101、SRG段102、冷却段103。
3)经过冷却段103冷却后的活性炭从解析塔1的排料口排出。
①计算加热介质所提供的热量：检测加热介质输送至加热段101的加热介质入口处的温度T1，℃；检测加热介质从加热段101的加热介质出口处排出时的温度T2，℃；监测单位时间内输送至加热段101内加热介质的量q1，kg/h；由此，加热介质所提供的热量Q供热为：
Q供热＝c1 q1(T1-T2)…………(A)；
其中：c1为加热介质的比热容，J/(kg℃)。
②计算活性炭在加热段101升温所消耗的热量：检测活性炭进入加热段101时活性炭的温度t1，℃；检测活性炭经过加热段101后排出时的温度t2，℃；监测单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2，kg/h；由此，活性炭在加热段101升温所消耗的热量Q活性炭为：
Q活性炭＝c2 q2(t2-t1)…………(B)；
其中：c2为活性炭的比热容，J/(kg℃)。
计算活性炭解析得到的SRG气体带出的热量：检测SRG气体制酸装置2进水口处冷却水的温度t3，℃；检测SRG气体制酸装置2出水口处冷却水的温度t4，℃；监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置2内冷却水的量q3，kg/h；依据热量平衡原理，SRG气体制酸装置2内冷却水吸收的热量与SRG气体带出的热量相等，由此，SRG气体带出的热量Q带出为：
Q带出＝c3 q3(t4-t3)…………(D)；
其中：c3为冷却水的比热容，J/(kg℃)。
③设活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热为Q化学。依据热量平衡原理，活性炭在加热段101升温所消耗的热量、活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和，与加热介质所提供的热量相等。
考虑在活性炭解析塔内，活性炭升温、再生过程中对加热介质提供的热量的利用效率。设定加热段101的热利用系数为k，有：
k*c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(L)；
活性炭在加热段101再生所吸收的(第二)化学反应热Q化学’：
Q化学’＝k*c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(M)；
其中：k为热利用系数，取值为0.5-0.99，优选为0.6-0.98，更优选为0.7-0.95。
④计算活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热：检测吸附塔3的烟气入口处烟气中SO2的浓度C1so2，mg/Nm3；检测吸附塔3的烟气出口处烟气中SO2的浓度C2so2，mg/Nm3；监测单位时间内输送至吸附塔3内的烟气流量q4，Nm3/h；
解析塔1加热段101的化学反应为：
H2SO4+1/2C＝SO2+H2O+1/2CO2…………(I)；
由化学反应(I)可以得出，活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
其中：(I)为吸热反应，δh为该化学反应的吸热量，kJ/mol。
比较Q化学’和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
实施例8
如图5和图9所示，重复实施例6，只是计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔1的加热段101再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X：
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％…………(N)。
当-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源。当X＜-5％，优选X＜-8％，更优选X＜-10％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％的目标范围内。当X＞5％，优选X＞8％，更优选X＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％，优选-8％≤X≤8％，更优选-5％≤X≤5％的目标范围内。
实施例9
如图6和图10所示，重复实施例7，计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔1的加热段101再生所吸收的(第二)化学反应热与所需要的理论化学反应热的(第二)偏离度X’：
X’＝(Q理论-Q化学’)/Q理论*100％…………(P)；
当-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源。当X’＜-5％，优选X’＜-8％，更优选X’＜-10％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至(第二)偏离度在-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％的目标范围内。当X’＞5％，优选X’＞8％，更优选X’＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至(第二)偏离度在-10％≤X’≤10％，优选-8％≤X’≤8％，更优选-5％≤X’≤5％的目标范围内。
实施例10
重复实施例6，只是解析塔1的活性炭进料口处设有称量装置4，称量装置4检测单位时间内进入解析塔1的活性炭的量q，kg/h。单位时间内进入解析塔1的活性炭的量q等于单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2。
实施例11
重复实施例7，只是解析塔1的活性炭进料口处设有称量装置4，称量装置4检测单位时间内进入解析塔1的活性炭的量q，kg/h。单位时间内进入解析塔1的活性炭的量q等于单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2。
检测加热介质输送至加热段101的加热介质入口处的温度T1为450℃。检测加热介质从加热段101的加热介质出口处排出时的温度T2为320℃。监测单位时间内输送至加热段101内加热介质的量q1为510kg/h。检测活性炭进入加热段101时活性炭的温度t1为80℃。检测活性炭经过加热段101后排出时的温度为t2为450℃。监测单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2为36000kg/h。检测SRG气体制酸装置2进水口处冷却水的温度t3为25℃。检测SRG气体制酸装置2出水口处冷却水的温度t4为80℃。监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置2内冷却水的量q3为9600kg/h。检测吸附塔3的烟气入口处烟气中SO2的浓度C1so2为710mg/Nm3。检测吸附塔3的烟气出口处烟气中SO2的浓度C2so2为20mg/Nm3。监测单位时间内输送至吸附塔3内的烟气流量q4为900000Nm3/h。
实施例12
使用实施例6的方法判断活性炭解析效率及控制热源总量，依据热量平衡原理：
c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(F)；
其中：c1为加热介质的比热容，为304kJ/(kg℃)；c2为活性炭的比热容，为850J/(kg℃)；c3为冷却水的比热容，为4200J/(kg℃)。
活性炭在加热段101再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
其中：δh为化学反应(I)的吸热量，为712.12kJ/mol。
由此，活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热Q化学为6615600kJ/h，活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热Q理论为6909789kJ/h。
比较Q化学和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔1的加热段101再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X：
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％＝4.3％…………(N)；
说明活性炭解析充分，且不需要调整热源。
实施例13
使用实施例7的方法判断活性炭解析效率及控制热源总量，依据热量平衡原理：
k*c1 q1(T1-T2)＝(c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3))…………(L)。
考虑在解析塔内，活性炭升温、再生过程中对加热介质提供的热量的利用效率。设定加热段101的热利用系数k为0.99。活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热Q化学’为6414048kJ/h，活性炭在加热段再生所需要的理论化学反应热Q理论为6909789kJ/h。
比较Q化学’和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔1的加热段101再生所吸收的(第二)化学反应热与所需要的理论化学反应热的(第二)偏离度X’：
X’＝(Q理论-Q化学’)/Q理论*100％＝7.2％…………(P)；
说明活性炭解析充分，且不需要调整热源。
实施例14
重复实施例12，只是检测加热介质输送至加热段101的加热介质入口处的温度T1为450℃。检测加热介质从加热段101的加热介质出口处排出时的温度T2为330℃。监测单位时间内输送至加热段101内加热介质的量q1为510kg/h。检测活性炭进入加热段101时活性炭的温度t1为80℃。检测活性炭经过加热段101后排出时的温度为t2为450℃。监测单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2为36000kg/h。检测SRG气体制酸装置2进水口处冷却水的温度t3为25℃。检测SRG气体制酸装置2出水口处冷却水的温度t4为80℃。监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置2内冷却水的量q3为9600kg/h。
Q化学＝c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(G)；
由此，活性炭在加热段101再生所吸收的化学反应热Q化学为5065200kJ/h。
比较Q化学和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔1的加热段101再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X：
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％＝26.7％…………(N)；
说明活性炭解析不充分，并通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％的目标范围内。
实施例15
重复实施例13，只是检测加热介质输送至加热段101的加热介质入口处的温度T1为450℃。检测加热介质从加热段101的加热介质出口处排出时的温度T2为310℃。监测单位时间内输送至加热段101内加热介质的量q1为510kg/h。检测活性炭进入加热段101时活性炭的温度t1为80℃。检测活性炭经过加热段101后排出时的温度为t2为450℃。监测单位时间内经过加热段101加热的活性炭的量q2为36000kg/h。检测SRG气体制酸装置2进水口处冷却水的温度t3为25℃。检测SRG气体制酸装置2出水口处冷却水的温度t4为80℃。监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置2内冷却水的量q3为9600kg/h。
Q化学’＝k*c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(M)；
由此，活性炭在加热段101再生所吸收的(第二)化学反应热Q化学’为7948944kJ/h。
比较Q化学’和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔1的加热段101再生所吸收的(第二)化学反应热与所需要的理论化学反应热的(第二)偏离度X’：
X’＝(Q理论-Q化学’)/Q理论*100％＝-15％…………(P)；
说明活性炭解析充分，同时可通过减少热源的方式调整系统直至(第二)偏离度在-5％≤X’≤5％的目标范围内。

Claims (14)

1.一种在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的方法，该方法包括以下步骤：
1)将吸附了污染物的活性炭输送至解析塔(1)的进料口；
2)吸附了污染物的活性炭在解析塔(1)内依次经过加热段(101)、SRG段(102)、冷却段(103)；
3)经过冷却段(103)冷却后的活性炭从解析塔(1)的排料口排出；
其特征在于：在加热段(101)内，吸附了污染物的活性炭与加热介质进行换热，活性炭被加热介质加热温度升高，升温后的活性炭再生吸热，同时加热介质温度降低；依据热量平衡原理，通过计算加热段(101)内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量；
所述计算加热段(101)内吸附了污染物的活性炭再生所需要的化学反应热，来判断活性炭解析效率及控制热源总量，包括以下子步骤：
①计算加热介质所提供的热量：检测加热介质输送至加热段(101)的加热介质入口处的温度T1，℃；检测加热介质从加热段(101)的加热介质出口处排出时的温度T2，℃；监测单位时间内输送至加热段(101)内加热介质的量q1，kg/h；由此，加热介质所提供的热量Q供热为：
Q供热＝c1 q1(T1-T2)…………(A)；
其中：c1为加热介质的比热容，J/(kg℃)；
②计算活性炭在加热段(101)升温所消耗的热量：检测活性炭进入加热段(101)时活性炭的温度t1，℃；检测活性炭经过加热段(101)后排出时的温度t2，℃；监测单位时间内经过加热段(101)加热的活性炭的量q2，kg/h；由此，活性炭在加热段(101)升温所消耗的热量Q活性炭为：
Q活性炭＝c2 q2(t2-t1)…………(B)；
其中：c2为活性炭的比热容，J/(kg℃)；
计算活性炭解析得到的SRG气体带出的热量：检测SRG气体制酸装置(2)进水口处冷却水的温度t3，℃；检测SRG气体制酸装置(2)出水口处冷却水的温度t4，℃；监测单位时间内输送至SRG气体制酸装置(2)内冷却水的量q3，kg/h；依据热量平衡原理，SRG气体制酸装置(2)内冷却水吸收的热量与SRG气体带出的热量相等，由此，SRG气体带出的热量Q带出为：
Q带出＝c3 q3(t4-t3)…………(D)；
其中：c3为冷却水的比热容，J/(kg℃)；
③设活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热为Q化学；依据热量平衡原理，活性炭在加热段(101)升温所消耗的热量、活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热、活性炭解析得到的SRG气体带出的热量之和，与加热介质所提供的热量相等，有：
Q供热＝Q活性炭+Q化学+Q带出…………(E)；
即：c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(F)；
根据式(F)可以得出，活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热Q化学：
Q化学＝c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(G)；
④计算活性炭在加热段(101)再生所需要的理论化学反应热：检测吸附塔(3)的烟气入口处烟气中SO2的浓度C1so2，mg/Nm3；检测吸附塔(3)的烟气出口处烟气中SO2的浓度C2so2，mg/Nm3；监测单位时间内输送至吸附塔(3)内的烟气流量q4，Nm3/h；
解析塔(1)加热段(101)的化学反应为：
H2SO4+1/2C＝SO2+H2O+1/2CO2…………(I)；
由化学反应(I)可以得出，活性炭在加热段(101)再生所需要的理论化学反应热Q理论：
Q理论＝q4(C1so2-C2so2)*10-3/64*δh…………(J)；
其中：(I)为吸热反应，δh为该化学反应的吸热量，kJ/mol；
比较Q化学和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：设定加热段(101)的热利用系数为k，式(F)转化为：
k*c1 q1(T1-T2)＝c2 q2(t2-t1)+Q化学+c3 q3(t4-t3)…………(L)；
经换算，式(G)转化，活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热Q化学，：
Q化学，＝k*c1 q1(T1-T2)-c2 q2(t2-t1)-c3 q3(t4-t3)…………(M)；
其中：k为热利用系数，取值为0.5-0.99；
比较Q化学，和Q理论，判断活性炭解析效率及控制热源总量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：k的取值为0.6-0.98。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：k的取值为0.7-0.95。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔(1)的加热段(101)再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X：
X＝(Q理论-Q化学)/Q理论*100％…………(N)；
当-10％≤X≤10％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源；当X＜-10％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％的目标范围内；当X＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X≤10％的目标范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当-8％≤X≤8％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源；当X＜-8％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-8％≤X≤8％的目标范围内；当X＞8％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-8％≤X≤8％的目标范围内。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当-5％≤X≤5％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源；当X＜-5％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-5％≤X≤5％的目标范围内；当X＞5％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-5％≤X≤5％的目标范围内。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：计算活性炭解析过程中，活性炭在解析塔(1)的加热段(101)再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度X，：
X，＝(Q理论-Q化学，)/Q理论*100％…………(P)；
当-10％≤X，≤10％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源；当X，＜-10％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X，≤10％的目标范围内；当X，＞10％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-10％≤X，≤10％的目标范围内。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：当-8％≤X，≤8％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源；当X，＜-8％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-8％≤X，≤8％的目标范围内；当X，＞8％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-8％≤X，≤8％的目标范围内。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：当-5％≤X，≤5％时，说明活性炭解析充分，且不需要调整热源；当X，＜-5％时，说明活性炭解析充分，并通过减少热源的方式调整系统直至偏离度在-5％≤X，≤5％的目标范围内；当X，＞5％时，说明活性炭解析不充分，此时通过增加热源的方式调整系统直至偏离度在-5％≤X，≤5％的目标范围内。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于：解析塔(1)的活性炭进料口处设有称量装置(4)，称量装置(4)检测单位时间内进入解析塔(1)的活性炭的量q，kg/h；单位时间内进入解析塔(1)的活性炭的量q等于单位时间内经过加热段(101)加热的活性炭的量q2。
12.一种用于权利要求1-11中任一项所述方法的系统，该系统包括活解析塔(1)和吸附塔(3)；根据活性炭的走向，吸附塔(3)的活性炭出口连接至解析塔(1)，解析塔(1)从上至下依次设有加热段(101)、SRG段(102)、冷却段(103)；SRG段(102)的侧壁设有SRG气体出口(104)；解析塔(1)的顶部设有活性炭进料口，解析塔(1)的底部设有活性炭排料口；加热段(101)的侧壁上设有加热介质入口和加热介质出口；吸附塔(3)上设有烟气入口和烟气出口；
其特征在于：加热段(101)的活性炭入口处设有第一流量检测装置(501)和第一温度检测装置(601)；加热段(101)的活性炭出口处设有第二温度检测装置(602)；加热介质入口处设有第二流量检测装置(502)和第三温度检测装置(603)；加热介质出口处设有第四温度检测装置(604)；该系统还包括SRG气体制酸装置(2)，解析塔(1)的SRG气体出口(104)连接至SRG气体制酸装置(2)的气体入口；SRG气体制酸装置(2)的进水口处设有第三流量检测装置(503)和第五温度检测装置(605)，SRG气体制酸装置(2)的出水口处设有第六温度检测装置(606)；吸附塔(4)的烟气入口处设有第四流量检测装置(504)和第一浓度检测装置(701)；吸附塔(4)的烟气出口处设有第二浓度检测装置(702)。
13.根据权利要求12所述的在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统，其特征在于：解析塔(1)的活性炭进料口的上方设有料仓，料仓下部设有称量装置(4)。
14.根据权利要求12或13所述的在线判断活性炭解析效率及控制热源总量的系统，其特征在于：该系统还包括控制系统(8)，控制系统(8)与第一流量检测装置(501)、第一温度检测装置(601)、第二温度检测装置(602)、第二流量检测装置(502)、第三温度检测装置(603)、第四温度检测装置(604)、第三流量检测装置(503)、第五温度检测装置(605)、第六温度检测装置(606)连接，并实时根据公式(G)或公式(M)计算活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热；并且
控制系统(8)与第四流量检测装置(504)、第一浓度检测装置(701)、第二浓度检测装置(702)连接，并实时根据公式(J)计算活性炭在加热段(101)再生所需要的理论化学反应热；再根据公式(N)或公式(P)计算活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热与所需要的理论化学反应热的偏离度，进一步判断活性炭解析效率及控制热源总量。
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