【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳排放计量领域，尤其涉及一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法和装置。
技术介绍
1、镓作为一种重要的稀散元素，在地壳中含量占比极低。金属镓常伴生在其他矿物之中。近年来，随着我国科学技术的飞速发展，镓作为半导体的关键原材料之一，对我国半导体行业发展具有重要意义，其需求量也在不断增加。镓主要是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的，也有少量镓来自于煤中伴生元素镓的回收。目前世界上90％以上的原生镓都是从生产氧化铝的种分母液中提取的。
2、氧化铝生产过程中，镓主要由铝土矿和煤粉带入流程，一部分镓进入循环母液，另一部分镓随产品、废赤泥及其洗液、结垢和烟尘带走损失。尽管目前从母液提取金属镓是原生镓生产的主流方法，然而无论氧化铝厂是否具有镓的生产线，目前氧化铝生产的碳排放计量中，由于系统边界的划定，镓均未作为副产物进行考虑，其未被纳入氧化铝生产过程。然而由于氧化铝的种分母液可以提取镓，而有镓存在的种分母液生产氧化铝后并未被废弃，而是进一步生产镓。因此，目前所计量的得到的氧化铝碳排放量结果不准确，并且缺少金属镓的碳排放计量方法。
3、因此，有必要研究一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法和装置来解决上述的一个或多个技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述至少一个技术问题，根据本专利技术一方面，提供了一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法，其特征在于包括以下步骤：
2、步骤1：针对拜耳法氧化铝生产工艺中在煅烧前的分离洗
3、ceper＝∑i(fi×ei)+e×ee+∑j(mj×ej) (1)
4、其中，ceper：前序工艺碳排放量；i:能源类别；e：前序工序电力消耗量；j：上游原材料类别；fi：前序工序i能源的消耗量；ei：i能源的碳排放因子；ee：电力消耗的碳排放因子；mj：前序工序j类原材料的消耗量；ej：j类原材料的碳排放因子；
5、步骤2：基于氧化铝的实时单价镓的实时单价pga、氧化铝产量及金属镓产量mga，计算前序工序中氧化铝的碳排放量和前序工序中金属镓的碳排放量ceper-ga；
6、
7、
8、
9、fallocation表示分配系数；
10、步骤3：计量氧化铝及金属镓在后序工序中碳排放量；
11、
12、cepost-ga＝ptej×ee+∑j(ptmj×ej) (6)
13、表示后序工序中氧化铝生产碳排放量，ptfi表示后序工序中i能源的消耗量，cep表示后序工序中工艺直接碳排放，ptej表示后序工序中电力消耗量，ptmj表示后序工序中j类原材料的消耗量；ee表示电力消耗的碳排放因子；ej表示j类原材料的碳排放因子；
14、步骤4：根据氧化铝及金属镓分别在前序工序和后序工序中的碳排放量，计量氧化铝的最终碳排放量及金属镓的最终碳排放量；
15、
16、
17、表示氧化铝最终碳排放量，cega表示金属镓最终碳排放量。
18、根据本专利技术又一方面，通过基于物联网的监测分析采集系统，采集前后序工序能源消耗量、电力消耗量、原材料排放系数、原材料使用量、氧化铝产量及镓产量。
19、根据本专利技术又一方面，还提供了一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量系统，其特征在于包括：
20、第一模块，用于针对拜耳法氧化铝生产工艺中在煅烧前的分离洗涤步骤产生母液并从该母液生产所述金属镓的工艺，将分离洗涤及之前的工序作为前序工序并将分离洗涤后的工序作为后序工序，采集前序工序和后序工序的能源消耗量、电力消耗量、原材料排放系数、原材料使用量、氧化铝产量及镓产量，计算前序工序的碳排放量；
21、ceper＝∑i(fi×ei)+e×ee+∑j(mj×ej) (1)
22、其中，ceper：前序工艺碳排放量；i:能源类别；e：前序工序电力消耗量；j：上游原材料类别；fi：前序工序i能源的消耗量；ei：i能源的碳排放因子；ee：电力消耗的碳排放因子；mj：前序工序j类原材料的消耗量；ej：j类原材料的碳排放因子；
23、第二模块，用于基于氧化铝的实时单价镓的实时单价pga、氧化铝产量及金属镓产量mga，计算前序工序中氧化铝的碳排放量和前序工序中金属镓的碳排放量ceper-ga；
24、
25、
26、
27、fallocation表示分配系数；
28、第三模块，用于计量氧化铝及金属镓在后序工序中碳排放量；
29、
30、cepost-ga＝ptej×ee+∑j(ptmj×ej) (6)
31、表示后序工序中氧化铝生产碳排放量，ptfi表示后序工序中i能源的消耗量，cep表示后序工序中工艺直接碳排放，ptej表示后序工序中电力消耗量，ptmj表示后序工序中j类原材料的消耗量；ee表示电力消耗的碳排放因子；ej表示j类原材料的碳排放因子；
32、第一模块，用于根据氧化铝及金属镓分别在前序工序和后序工序中的碳排放量，计量氧化铝的最终碳排放量及金属镓的最终碳排放量；
33、
34、
35、表示氧化铝最终碳排放量，cega表示金属镓最终碳排放量。
36、本专利技术可以获得以下一个或多个技术效果：
37、1、本专利技术结合拜耳法氧化铝生产工艺和金属镓生产工艺，根据实时生产参数和实时单价，建立了金属镓碳排放计量模型，可以实现金属镓的碳排放准确计量。
38、2、本专利技术在金属镓碳排放计量模型的基础上，进一步提高了现有的氧化铝的碳排放计量精度，克服了现有技术中氧化铝碳排放计量中因镓均未作为副产物进行考虑引起的氧化铝碳排放计量结果不准确的问题，提高了相关碳排放计量的可靠性和科学性。
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1.一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法，其特征在于通过基于物联网的监测分析采集系统，采集前后序工序能源消耗量、电力消耗量、原材料排放系数、原材料使用量、氧化铝产量及镓产量。
3.一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量系统，其特征在于包括：
【技术特征摘要】
1.一种氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化铝和金属镓生产的碳排放协同计量方法，其特征在于通过基于物联网的监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇峰，蒋本山，凌敏，
申请(专利权)人：北京中创绿发科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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