16.4. Выбросы диоксида углерода от производства первичного алюминия

16.4.1. Расчет прямых выбросов CO₂-эквивалента при электролитическом получении алюминия на электролизерах Содерберга (16.5):

, (16.5)

где:

- выброс CO_2экв от электролизного производства, т/год;

- выбросы ПФУ, т CO_2экв (16.1);

- удельный выброс диоксида углерода от электролизеров Содерберга, т CO₂/т Ал.;

M_Al - выпуск алюминия (электролитического), т/год.

16.4.1.1. Расчет выбросов CO₂ от электролизеров Содерберга (16.6 - 16.16).

, (16.6)

где:

- удельный выброс диоксида углерода от электролизных корпусов, т/т Ал.;

P_ам ^_ расход анодной массы, т/т Ал.;

- потери анодной массы с водородом, т/т Ал.;

- потери анодной массы с серой и золой, т/т Ал.;

- потери углерода со смолистыми веществами, т/т Ал.;

- потери углерода с пылью, т/т Ал.;

^_ потери углерода с угольной пеной, т/т Ал.;

- удельный выброс диоксида углерода при мокрой очистке отходящих газов содовым раствором, т/т Ал.;

- стехиометрический коэффициент пересчета углерода в CO₂.

Расчет потерь анодной массы в связи с содержанием в ней водорода (16.7):

, (16.7)

где:

- потери анодной массы с водородом, т/т Ал.;

Hп - содержание водорода в анодной массе, %

Расчет потерь анодной массы в связи с содержанием в ней серы и золы (16.8):

, (16.8)

где:

- потери анодной массы с серой и золой, т/т Ал.;

Sам - содержание серы в анодной массе, %;

Zам - содержание золы в анодной массе, %.

Расчет потерь углерода со смолистыми веществами (16.9 - 16.11):

при наличии мокрой ступени газоочистки:

, (16.9)

где:

- потерь углерода со смолистыми веществами, т/т Ал.;

- выброс смолистых веществ через фонарь, кг/т Ал.;

- удельное поступление смолистых веществ в ГОУ, кг/т Ал.;

- содержание углерода в смолистых веществах, %.

При этом:

, (16.10)

где:

- эффективность укрытия электролизера, доли ед

- количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферу при перестановке штырей для электролизеров с верхним токоподводом, кг/т Ал.

при наличии сухой газоочистки:

, (16.11)

Расчет потерь углерода с пылью:

при наличии мокрой ступени газоочистки:

, (16.12)

где:

- потери углерода с пылью, т/т Ал.;

- удельный выброс пыли через фонарь, кг/т Ал.

- удельное поступление пыли в ГОУ, кг/т Ал.;

^_ содержание углерода в пыли, %.

При этом:

, (16.13)

- эффективность укрытия электролизера, доли ед.

при наличии сухой газоочистки:

, (16.14)

Расчет потерь углерода с угольной пеной:

, (16.15)

где:

- потери углерода с угольной пеной, т/т Ал.;

- выход угольной пены, кг/т Ал.

- содержание углерода в пене, %.

Расчет выброса диоксида углерода при мокрой очистке отходящих газов содовым раствором:

, (16.16)

где:

- удельный выброс диоксида углерода при мокрой очистке отходящих газов содовым раствором, т/т Ал.;

- удельное поступление диоксида серы в ГОУ, кг/т Ал.;

- эффективность улавливания диоксида серы в ГОУ, доли ед.

16.4.1.2. Производство электролитического алюминия (M_Al), включающего наработку первичного алюминия в электролизерах за отчетный период, определяется организациями по корпусам электролиза в соответствии с утвержденными на предприятиях технологическими регламентами.

16.4.1.3. Удельный расход анодной массы (P_ам) за отчетный период принимается по фактическим данным организаций, определенным по материальным балансам сырья.

16.4.1.4. Содержание водорода в анодной массе (Hп - формула 16.7) определяется по данным, полученным в результате установленных в организации процедур, при отсутствии данных принимается 1,4%.

16.4.1.5. Содержание серы и золы в анодной массе (Sам и Zам - формула 16.8) принимается по данным, полученным в результате установленных в организации процедур.

16.4.1.6. При расчете по формуле 16.9 удельное поступление смолистых веществ в газоочистные установки принимается по данным учета выбросов, содержание углерода в смолистых веществах принимается по лабораторного анализа, при отсутствии экспериментальных данных принимается равным 95%.

16.4.1.7. Количество смолистых веществ ( - формула 16.10), выделяющихся в атмосферу при перестановке штырей для электролизеров с верхним токоподводом определяется формулой:

(16.10.1)

где:

d_л - диаметр лунки (принят равным среднему диаметру участка штыря, запеченного в теле анода), дм;

h - средняя по электролизеру высота лунки (высота штыря в запечной части анода), дм;

q - степень заполнения лунки, доли ед.;

c - содержание пека в анодной массе, загружаемой перед перестановкой штырей, доли ед.;

- плотность жидкой анодной массы, кг/дм3;

k - выход кокса при быстром коксовании пека, доли ед.;

n_ш - количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Ал.

16.4.1.8. Удельное поступление пыли в газоочистные установки принимается по данным учета выбросов , содержание углерода в пыли определяются по данным, полученным в результате установленных в организации процедур (формула 16.12).

16.4.1.9. При расчете потерь углерода с угольной пеной (формула 16.15) содержание углерода в пене принимается по данным учета выбросов.

16.4.1.10. Удельное поступление диоксида серы ( - формула 16.16) в газоочистные установки принимается по данным учета выбросов.

16.4.2. Расчет прямых выбросов CO_{2 экв} при электролитическом получении алюминия на электролизерах с обожженными анодами (ОА) производится по формулам (16.17 - 16.21):

, (16.17)

где:

- выброс диоксида углерода от электролизного производства, т CO_{2 экв}/год;

- удельный выброс CO₂ от электролизеров с обожженными анодами, т CO₂/т Ал.

- выбросы ПФУ, т CO_2экв (16.1).

, (16.18)

где:

Р_а - расход обожженных анодов нетто, т/т Ал.;

S_а - содержание серы в обожженном аноде, %;

Z_а - содержание золы в обожженном аноде, %;

^- потери углерода с пылью, т/т Ал.;

- потери диоксида углерода с угольной пеной, т/т Ал.

Расчет потерь углерода с пылью:

, (16.19)

Расчет потерь углерода с угольной пеной:

, (16.20)

16.4.2.1. Удельный расход обожженных анодов (P_а) за отчетный период принимается по фактическим данным организаций, определенным по материальным балансам сырья.

16.4.2.2. Содержание серы и золы в обожженных анодах (Sа и Zа) принимается по данным, полученным в результате установленных в организации процедур.

16.4.2.3. Выбросы от сжигания топлива при производстве анодной массы и предварительном обжиге анодов определяются по формулам (1.1) пункта 1 "Стационарное сжигание топлива" настоящего приложения на основе данных о фактическом расходе топлива на прокалку и сушку кокса и обжиг "зеленых" анодов по данным измерений, низшей теплоте сгорания по фактическим или справочным данным и с учетом коэффициента окисления топлива, принятым равным 1,0.

16.4.3. Выбросы CO₂ от угара при прокалке кокса рассчитываются по формуле (16.21), если прокалка кокса осуществляется на алюминиевом заводе. В случае использования в производстве анодной массы прокаленного кокса, а также при производстве предварительно обожженных анодов выбросы от прокалки кокса не учитываются.

, (16.21)

где:

Р_к - расход сырого кокса, т/год;

У_к - угар кокса, %

- содержание углерода в коксе, %

16.4.3.1. Расход сырого кокса (Р_к) определяется организациями по фактическим данным организаций, за отчетный период. Угар кокса (У_к) принимается по фактическим данным организаций. Содержание углерода в сыром коксе принимается по данным, полученным в результате установленных в организации процедур, при отсутствии данных принимается равным 96%.

16.4.3.2. Выброс диоксида углерода от обжига зеленых анодов рассчитывается:

, (16.22)

где:

GA - объем производства зеленых анодов, т/год;

0,066 - коэффициент, учитывающий потери летучих, смолистых, пересыпки при обжиге зеленых анодов, д.е.

16.4.3.3. Объем производства зеленых анодов (GA) за отчетный период принимается по фактическим данным организаций.

Таблица 16.1 Угловые коэффициенты, весовое отношение

C₂F₆/CF₄ и содержание окисляемого углерода в анодной массе

(предварительно обожженных анодах) для расчета выбросов

парниковых газов от производства алюминия

по различным технологиям

где:

CWPB - электролизеры с предварительно обожженными анодами;

VSS - электролизеры Содерберга с верхним токоподводом;

HSS - электролизеры Содерберга с боковым токоподводом.