ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડના ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં કાર્બન ઉત્સર્જનની સમસ્યા કેવી રીતે ઉકેલી શકાય?

ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ્સના ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં કાર્બન ઉત્સર્જનના મુદ્દાઓને નીચે દર્શાવેલ ટેકનોલોજીકલ અપગ્રેડ, પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને ઊર્જા વ્યવસ્થાપન વ્યૂહરચનાઓ દ્વારા વ્યાપકપણે સંબોધિત કરી શકાય છે:

I. ટેકનોલોજીકલ અપગ્રેડ: ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ઉપકરણો અને સ્વચ્છ ઉર્જા અવેજી

૧. ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ ટેકનોલોજી પુનરાવર્તન
પરંપરાગત એચેસન ભઠ્ઠીઓ પ્રતિ ટન ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ 3,200-4,800 kWh જેટલો વપરાશ કરે છે, જેમાં તાપમાનમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર ઉર્જાનો બગાડ કરે છે. લોન્ગીટ્યુડિનલ ગ્રેફાઇટાઇઝેશન (LWG) ભઠ્ઠીઓ અપનાવવાથી ગરમીનો સમય 9-15 કલાક સુધી ઘટાડી શકાય છે, વીજળીનો વપરાશ 20%-30% ઘટાડી શકાય છે અને વધુ સમાન પ્રતિકારકતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, શિનજિયાંગ ઇસ્ટ હોપ કાર્બન પ્રોજેક્ટે LWG ભઠ્ઠીઓના ઉપયોગ દ્વારા પ્રતિ ટન ઇલેક્ટ્રોડ ઊર્જા વપરાશમાં આશરે 300 kWh ઘટાડો કર્યો, જેનાથી પરોક્ષ રીતે કાર્બન ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થયો.

2. સ્વચ્છ ઉર્જા અવેજી
એક ટન ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડનું ઉત્પાદન કરવાથી લગભગ 1.7 ટન સ્ટાન્ડર્ડ કોલસો વપરાય છે અને 4.5 ટન CO₂ ઉત્સર્જન થાય છે. ગ્રાફિટાઇઝેશન ભઠ્ઠીઓ ચલાવવા માટે ગ્રીન વીજળી (દા.ત., સૌર અથવા પવન ઊર્જા) નો ઉપયોગ કરવાથી સીધા ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આંતરિક મંગોલિયાના કેટલાક સાહસોએ "સોર્સ-ગ્રીડ-લોડ-સ્ટોરેજ" એકીકરણ પ્રોજેક્ટ્સ દ્વારા ગ્રીન વીજળીનું પ્રમાણ 50% થી વધુ વધાર્યું છે, જેનાથી ઇલેક્ટ્રોડ દીઠ ટન કાર્બન ઉત્સર્જનમાં 40% ઘટાડો થયો છે.

3. કચરો ગરમી પુનઃપ્રાપ્તિ સિસ્ટમો
બેકિંગ અને ગ્રાફિટાઇઝેશન તબક્કામાં વેસ્ટ હીટ બોઇલર્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાથી ગરમી અથવા વીજ ઉત્પાદન માટે વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન ફ્લુ ગેસ (200-800°C) પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. શાંક્સી તાઈગુ બાઓગુઆંગ કાર્બન પ્રોજેક્ટે કચરો ગરમી પુનઃપ્રાપ્તિ દ્વારા આશરે 2,000 ટન પ્રમાણભૂત કોલસાની વાર્ષિક બચત પ્રાપ્ત કરી અને CO₂ ઉત્સર્જનમાં 5,200 ટનનો ઘટાડો કર્યો.

II. પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન: કાચા માલ અને ઉર્જા વપરાશમાં ઘટાડો

૧. શુદ્ધ કાચા માલની પૂર્વ-પ્રક્રિયા

• કેલ્સિનેશન સ્ટેજ: પેટ્રોલિયમ કોક ગુણધર્મો (સાચી ઘનતા ≥ 2.07 g/cm³, પ્રતિકારકતા ≤ 550 μΩ·m) ને નિયંત્રિત કરો જેથી અનુગામી પ્રક્રિયા ઊર્જા વપરાશ ઓછો થાય.
• ગર્ભાધાન પ્રક્રિયા: "ટ્રિપલ ગર્ભાધાન અને ક્વાડ્રપલ બેકિંગ" અથવા "ડબલ ગર્ભાધાન અને ટ્રિપલ બેકિંગ" દ્વારા ઉત્પાદનની બલ્ક ડેન્સિટી વધારો અને છિદ્રાળુતા ઘટાડવી. ઉદાહરણ તરીકે, ≥9% નો ગૌણ ગર્ભાધાન વજન વધારો દર પ્રાપ્ત કરવાથી વારંવાર બેકિંગ ચક્ર ઘટાડી શકાય છે અને ઊર્જા વપરાશમાં 15%-20% બચત થઈ શકે છે.

2. નીચા-તાપમાનનું નિર્માણ અને ટૂંકા પ્રક્રિયા પ્રવાહ
અસ્થિર ઉત્સર્જન ઘટાડવા અને અનુગામી પકવવાના તાપમાનને ઘટાડવા માટે નીચા-તાપમાન રચના તકનીકો (દા.ત., 90-120°C પર એક્સટ્રુઝન) અપનાવો. તે જ સમયે, કાચા માલથી તૈયાર ઉત્પાદનો સુધીના ચક્રને ટૂંકાવીને ઉત્પાદન કાર્યપ્રવાહને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો, સંચિત ઊર્જા વપરાશ ઓછો કરો.

૩. વેસ્ટ ગેસ રિસાયક્લિંગ
CO અને H₂ જેવા જ્વલનશીલ ઘટકો ધરાવતા બેકિંગ ભઠ્ઠીઓમાંથી નીકળતા ફ્લુ વાયુઓને શુદ્ધ કરી શકાય છે અને હીટિંગ સિસ્ટમમાં ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. શિનજિયાંગ ઇસ્ટ હોપ પ્રોજેક્ટે વાર્ષિક આશરે 300,000 m³ કુદરતી ગેસ બચાવ્યો અને કચરો ગેસ રિસાયક્લિંગ ટેકનોલોજી દ્વારા CO₂ ઉત્સર્જનમાં 600 ટનનો ઘટાડો કર્યો.

III. ઊર્જા વ્યવસ્થાપન: ડિજિટલાઇઝેશન અને પરિપત્ર અર્થતંત્ર

૧. બુદ્ધિશાળી ઉર્જા દેખરેખ પ્રણાલીઓ
ઉત્પાદન તબક્કાઓમાં રીઅલ-ટાઇમ ઉર્જા વપરાશ ડેટા (દા.ત., વીજળી અને ગરમી) નું નિરીક્ષણ કરવા માટે IoT સેન્સરનો ઉપયોગ કરો, AI અલ્ગોરિધમ્સ દ્વારા સાધનોના પરિમાણોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો. ઉદાહરણ તરીકે, એક એન્ટરપ્રાઇઝે બુદ્ધિશાળી દેખરેખ દ્વારા ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસના નિષ્ક્રિય સમયને 30% ઘટાડ્યો, જેનાથી વાર્ષિક આશરે 500,000 kWh વીજળી બચી.

2. કાર્બન કેપ્ચર, ઉપયોગ અને સંગ્રહ (CCUS)
ભૂગર્ભ ઇન્જેક્શન માટે અથવા રાસાયણિક ફીડસ્ટોક તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે CO₂ ને સંકુચિત કરવા માટે ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ ફ્લુ ગેસ આઉટલેટ્સ પર કાર્બન કેપ્ચર ડિવાઇસ ઇન્સ્ટોલ કરો. વર્તમાન ઊંચા ખર્ચ (આશરે 300-600 RMB/ટન CO₂) હોવા છતાં, CCUS ઊંડા ડીકાર્બોનાઇઝેશન માટે એક મહત્વપૂર્ણ લાંબા ગાળાનો માર્ગ રજૂ કરે છે.

૩. પરિપત્ર અર્થતંત્ર મોડેલ્સ

• શૂન્ય ગંદા પાણીનો નિકાલ: ફ્લુ ગેસ સ્ક્રબિંગ અથવા લેન્ડસ્કેપિંગમાં ફરીથી ઉપયોગ માટે ઘરેલું ગંદા પાણીનું શુદ્ધિકરણ કરો, જ્યારે ઉત્પાદન ગંદા પાણીના કેસ્કેડિંગ ઉપયોગનો અમલ કરો. શાંક્સી તાઈગુ પ્રોજેક્ટે શૂન્ય ગંદા પાણીનો નિકાલ હાંસલ કર્યો, જેનાથી વાર્ષિક આશરે 100,000 ટન પાણીની બચત થઈ.
• ઘન કચરો રિસાયક્લિંગ: બેગહાઉસમાંથી એકત્રિત ધૂળ (આશરે 344 ટન/વર્ષ) અને એન્ડ-ફેસ મિલિંગ સ્ક્રેપ્સ (આશરે 500 ટન/વર્ષ) ઉત્પાદન લાઇનમાં પરત કરો, જેનાથી કાચા માલનો વપરાશ અને કચરાના ઉપચાર-સંબંધિત ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થાય છે.

IV. નીતિ અને બજારનો તાલમેલ: ઉદ્યોગ પરિવર્તનનું સંચાલન

૧. અતિ-નીચા ઉત્સર્જન ધોરણોનો અમલ
જેવા ધોરણો અપનાવોએલ્યુમિનિયમ ઉદ્યોગ માટે પ્રદૂષકોના ઉત્સર્જન ધોરણ(GB25465-2010), તકનીકી અપગ્રેડ્સને ફરજ પાડવા માટે, કણો, SO₂ અને NOx સાંદ્રતા અનુક્રમે ≤10 mg/m³, ≤35 mg/m³, અને ≤50 mg/m³ ફરજિયાત બનાવે છે.

2. કાર્બન ટ્રેડિંગ માર્કેટ પ્રોત્સાહનો
કાર્બન ક્વોટા ટ્રેડિંગ દ્વારા આર્થિક અવરોધો ઊભી કરવા માટે રાષ્ટ્રીય કાર્બન બજારમાં ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ ઉત્પાદનનો સમાવેશ કરો. ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ એન્ટરપ્રાઇઝ પ્રતિ ટન ઇલેક્ટ્રોડ કાર્બન ઉત્સર્જન 4.5 ટનથી ઘટાડીને 3 ટન કરે છે, તો તે વધારાના ક્વોટા વેચીને નફો મેળવી શકે છે, ઉત્સર્જન ઘટાડાના સકારાત્મક ચક્રને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે.

૩. ગ્રીન સપ્લાય ચેઇન સર્ટિફિકેશન
ડાઉનસ્ટ્રીમ સ્ટીલ ઉત્પાદકો ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે અપસ્ટ્રીમ ઉત્પાદકોને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ઓછા કાર્બન ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ ખરીદવાને પ્રાથમિકતા આપી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ સ્ટીલ પ્લાન્ટે સપ્લાયર્સને પ્રતિ ટન ઇલેક્ટ્રોડ ≤3.5 ટન CO₂ ઉત્સર્જન પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર હતી, અને પાલન ન કરવા બદલ 10% ભાવ પ્રીમિયમ લાદવામાં આવ્યું હતું.