[发明专利]判断活性炭加热效果及预判解析塔工作状态的方法和系统

权利要求书

1.一种判断活性炭加热效果及预判解析塔工作状态的方法，该方法包括以下步骤：

1)将吸附了污染物的活性炭输送至活性炭解析塔(1)的进料口；

2)吸附了污染物的活性炭在活性炭解析塔(1)内依次经过加热段(101)、SRG段(102)、冷却段(103)；

3)经过冷却段(103)冷却后的活性炭从活性炭解析塔(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，通过检测加热介质进入加热段(101)时的温度与排出加热段(101)时的温度判断活性炭在加热段(101)内的加热效果及预判解析塔(1)工作状态；

判断活性炭在加热段(101)内的加热效果及预判解析塔(1)工作状态包括以下子步骤：

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，℃；设定加热介质从加热段(101)的加热介质出口处排出时的温度为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，℃；设定正常状态下活性炭经过加热段(101)后排出时需要达到的目标温度为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℃)；

计算活性炭在加热段(101)再生所吸收的化学反应热：检测SRG气体出口(104)处SRG气体的流量q₃，Nm³/h；检测SRG气体中SO₂的浓度Cso₂，mg/Nm³；

活性炭解析塔(1)加热段(101)的化学反应为：

H₂SO₄+1/2C＝SO₂+H₂O+1/2CO₂…………(D)；

由化学反应(D)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＝q₃Cso₂*10^-3/64*δh…………(E)；

其中：(D)为吸热反应，δh为化学反应(D)的吸热量，kJ/mol；

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q₄，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＝c₃q₄(t₄-t₃)…………(F)；

其中：c₃为冷却水的比热容，J/(kg℃)；

③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…………(G)；

即：c₁ q₁(T₁-T₂)＝c₂ q₂(t₂-t₁)+q₃Cso₂/64*δh+c₃ q₄(t₄-t₃)…………(H)；

根据式(H)可以得出正常状态下，加热介质经过加热段(101)前后的理论温差δT_理论：

δT_理论＝T₁-T₂＝(c₂ q₂(t₂-t₁)+q₃ Cso₂/64*δh+c₃ q₄(t₄-t₃))/c₁ q₁…………(I)；

正常状态下，加热介质从加热段(101)的加热介质出口处排出时的理论温度为T₂：

T₂＝T₁-(c₂ q₂(t₂-t₁)+q₃Cso₂/64*δh+c₃ q₄(t₄-t₃))/c₁ q₁…………(J)；

检测活性炭解析塔(1)在活性炭解析过程中，加热介质从加热段(101)的加热介质出口处排出时的温度T；比较T与T₂，或者，比较(T₁-T)和δT_理论，判断活性炭在加热段(101)内的加热效果及预判解析塔工作状态。