Obliczenia emisji – magazynowanie cieczy lotnych w zbiornikach

    Opisane poniżej równania umożliwiają wyznaczenie emisji z wykorzystywanych powszechnie zbiorników do magazynowania cieczy łatwo parujących. Z reguły z uwagi na nieznaczną skalę emisji w obliczeniach pomija się ładunek substancji uwalnianych do atmosfery podczas magazynowania właściwego cieczy, to jest przy braku zmiany jej poziomu, odnosząc się wyłącznie do emisji w trakcie napełniania zbiornika. Sytuacja taka odpowiada w rzeczywistości wyłącznie zbiornikom z poduszką azotową o nadciśnieniu dobranym w taki sposób, by w warunkach magazynowania nie dochodziło do emisji. W praktyce bilansowania emisji model uproszczony uwzględniający wyłącznie emisje towarzyszące załadunkowi zbiornika uznaje się za dostatecznie dokładne odzwierciedlenie całkowitej emisji jaka jest związana z eksploatacją zbiornika. W przypadku gdy jednak konieczne jest uwzględnienie emisji z magazynowania właściwego cieczy, poniższe równania należy uzupełnić korzystając z prawa Ficka.

    Do emisji ze zbiorników wyposażonych w poduszę azotową dochodzi przeważnie wyłącznie podczas ich napełniania. Kiedy wtłaczana do zbiornika ciecz powoduje wzrost ciśnienia oparów powyżej nastawy zaworu oddechowego (z reguły w zakresie od 1,5 do 5 kPa), dochodzi do uwolnienia części oparów, tak zwanego „oddechu zbiornika”. Etap magazynowania właściwego cieczy w tego rodzaju zbiornikach powoduje emisję wyłącznie, gdy po napełnieniu magazynowana ciecz ulega podgrzaniu. Przy wzroście ciśnienia powyżej nastawy zaworu oddechowego może w takiej sytuacji dość do „oddechu zbiornika”. Etap opróżniania zbiornika nie powoduje emisji. W miejsce pobieranej cieczy wprowadzany jest azot uzupełniający poduszkę azotową.

    Opisany poniżej model wyznaczania emisji bazuje na stężeniu składników magazynowanych cieczy wyrażonych w kg/m3 w fazie gazowej nad cieczą, dla stanu równowagi. Model ten w niektórych przypadkach pracy zbiorników może powodować zawyżenie emisji, jednak jest znacznie prostszy i łatwiejszy do zastosowania w obliczeniach niż modele dynamiczne.

    Dla roztworów nie wykazujących znaczących odchyleń od prawa Raoulta stężenie w stanie równowagi można wyznaczyć na podstawie prawa Raoulta oraz prawa Daltona. Zgodnie z prawem Raoulta ciśnienie cząstkowe składnika w fazie gazowej (pi) nad roztworem doskonałym (bez oddziaływań międzycząsteczkowych składników cieczy) jest proporcjonalne do ciśnienia pary nasyconej czystej substancji (pio) i ułamka molowego składnika w fazie ciekłej (xi):

    pi = pio xi

    Z kolei zgodnie z prawem Daltona ciśnienie mieszaniny gazów (P) jest sumą ciśnień wywieranych przez jej składniki (pi):

    P = Σpi

    Prężność par czystej substancji w danej temperaturze określa równanie Antoine'a:

    logP = A – B/(C+T)

    Do obliczenia równowagowego stężenia w fazie gazowej nad cieczą magazynowaną w zbiorniku wystarczające są zatem podstawowe dane:

    • skład cieczy,

    • temperatura.

    Wyznaczone wskaźniki mogą posłużyć zarówno do obliczenia emisji godzinowej, np. jako iloczyn stężenia (kg/m3) i natężenia przepływu odgazów (m3/h) jak i ładunku w dowolnym okresie rozliczeniowym, np. w ciągu roku jako iloczyn wskaźnika (kg/Mg) i tonażu przeładowanych cieczy (Mg/rok).

    Poniżej przedstawiamy obliczone prężności par dla stanu równowagi w różnych temperaturach, oraz stężenia w fazie gazowej wybranych substancji.

    Nazwa substancji

    10 °C

    20 °C

    40 °C

    Prężność par [Pa]

    Stężenie fazy gazowej w stanie równowagi [kg/m3]

    Prężność par [Pa]

    Stężenie fazy gazowej w stanie równowagi [kg/m3]

    Prężność par [Pa]

    Stężenie fazy gazowej w stanie równowagi [kg/m3]

    Aceton

    15 529

    0,383

    24 658

    0,588

    56 249

    1,255

    Benzen

    6 070

    0,201

    10 026

    0,321

    24 369

    0,731

    Anilina

    19

    0,001

    45

    0,002

    211

    0,008

    Chloroform

    13 190

    0,669

    20 908

    1,024

    47 368

    2,172

    Cykloheksan

    6 333

    0,226

    10 338

    0,357

    24 632

    0,796

    Dietyloamina

    15 759

    0,490

    25 215

    0,757

    57 923

    1,627

    Etylobenzen

    512

    0,023

    952

    0,041

    2 866

    0,117

    Fenol

    11

    0,0004

    20

    0,001

    185

    0,007

    Glikol etylenowy

    3

    0,0001

    8

    0,0002

    44

    0,0011

    Izopropanol

    2 281

    0,058

    4 421

    0,109

    14 248

    0,329

    Ksylen (p-ksylen)

    473

    0,021

    882

    0,038

    2 646

    0,108

    Oktan

    764

    0,037

    1 412

    0,066

    4 185

    0,184

    Propylobenzen

    168

    0,009

    332

    0,016

    1 109

    0,051

    Styren

    328

    0,015

    629

    0,027

    1 935

    0,077

    Toluen

    1 657

    0,065

    2 911

    0,110

    7 887

    0,279

    Stronę zaktualizowano 05.09.2015

    Aktualności
    • 17
      styczeń
      W Centralnej Bazie Orzeczeń Sądów Administracyjnych opublikowany został Wyrok WSA we Wrocławiu z dnia 18 grudnia 2018 r. (II SA/Wr 452/18) oddalający skargę na zarządzenie pokontrolne D. Wojewódzkiego Inspektora Ochrony Środowiska zobowiązujące do podjęcia działań eliminujących nieprawidłowości w zakresie przestrzegania wymagań ochrony środowiska w instalacji do przerobu odpadów z żużla pohutniczego. WSA we Wrocławiu nie uznał nawierzchni twardej nieulepszonej określonej Polską Normą PN-S-06102:1997 "Drogi samochodowe. Podbudowy z kruszyw stabilizowanych mechanicznie" za drogę utwardzoną spełniającą wymagania najlepszej dostępnej techniki, której obowiązek stosowania wynikał z pozwolenia zintegrowanego dla instalacji. Oprócz uzasadnienia wyroku artykuł zawiera również odniesienie do klasyfikacji drogi do dróg utwardzonych lub nieutwardzonych przyjętej w metodyce obliczeniowej emisji Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska U.S. EPA oraz przywołanie parametrów charakteryzujących nawierzchnię (silt loading SL, silt content SC). Opisywane orzeczenie WSA we Wrocławiu odnosi się również do zasady przezorności wynikającej z art. 6 ustawy Prawo ochrony środowiska i jej znaczenia dla stosowania najlepszych dostępnych technik w sytuacji potencjalnego, a nie zaistniałego negatywnego oddziaływania na środowisko.
    • 05
      styczeń
      Zapraszamy na 15. Międzynarodową Konferencję Termiczne przekształcanie odpadów zorganizowaną przez ABRYS Sp. z o.o. w dniach od 29 do 31 stycznia 2019 w Rzeszowie. Tematami konferencji będą między innymi kluczowe problemy nurtujące obecnie branżę WtE, czyli perspektywę zakwalifikowania żużli jako odpadów niebezpiecznych, zakaz finansowania instalacji WtE procedowany w Parlamencie Europejskim oraz perspektywę 2030, czyli możliwy zakaz przetwarzania odpadów w ITPOK. Zaproszeni eksperci opowiedzą również o doświadczeniach z eksploatacji instalacji WtE oraz zagospodarowaniu odpadów procesowych. Organizatorzy przewidzieli szereg atrakcji, w tym zwiedzanie nowo otwartej Instalacji Termicznego Przetwarzania Odpadów z Odzyskiem Energii w Rzeszowie.
    • 05
      styczeń
      W związku z wdrażaniem systemu udostępniania informacji o tle substancji w powietrzu przed złożeniem wniosku sugerujemy kontakt telefoniczny z właściwym regionalnym wydziałem monitoringu środowiska Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska. Wnioski o udostępnianie informacji dla poszczególnych województw zamieszczone są na stronie http://www.gios.gov.pl/pl/aktualnosci/519-uwaga-udostepnianie-informacji-o-tle-substancji-w-powietrzu
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    szkolenie opłaty za korzystanie ze środowiska
    Operat FB
    f-gazy szkolenie
    szkolenia rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
    Szkolenia Bilans LZO
    Szkolenia Obliczenia emisji

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK / MŚ:

    EPA Announces 2018 Annual Environmental Enforcement Results 08.02.2019

    EC, EIB: €12 million loan goes from the EU to Estonian fuel cell company 08.02.2019

    EEA: More action needed to protect Europe’s most vulnerable citizens from air pollution, noise and extreme temperatures 04.02.2019

    Zanieczyszczenie powietrza EEA
    © EEA

    EEA: Spatial distribution of exposure to four air pollutants across Europe, 2013-2014 04.02.2019

    Zanieczyszczenie powietrza w Europie EEA
    © EEA

    MŚ: Konsultacje społeczne do Krajowego programu ograniczania zanieczyszczenia powietrza 01.02.2019

    NIK, EUROSAI: report on air quality – skuteczność działań na rzecz poprawy jakości powietrza w 14 krajach Europy oraz Izraelu 31.01.2019

    Zanieczyszczenie powietrza skuteczność NIK EUROSAI 2019

    EPA: Proposed Settlement Resolves Clean Air Act Claims Between EPA and Greenfield Mass. Facility 30.01.2019

    EEA: Intensity of final energy consumption 30.01.2019

    EPA Releases 2018 Year in Review 28.01.2019

    EEA: Environment and climate impacts of aviation continue growing 24.01.2019

    EEA: Single programming document 2019 2021 (11.01.2019)

    EPA Releases Proposal to Revise MATS Supplemental Cost Finding and “Risk and Technology Review” (28.12.2018)

    Kontrole NIK w 2019 roku (27.12.2018)

    EEA: Primary energy consumption by fuel (21.12.2019)

    EEA: Final energy consumption by sector and fuel (19.12.2018)

    EEA: EU goal on phase-down of F-gases remains on track (19.12.2018)

    EEA: Total greenhouse gas emission trends and projections (19.12.2018)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Real-time assessment of wintertime organic aerosol characteristics and sources at a suburban site in northern France

    Optical properties of PM2.5 particles: Results from a monitoring campaign in southeastern Italy

    Comparative efficiency of airborne pollen concentration evaluation in two pollen sampler designs related to impaction and changes in internal wind speed

    Emissions of fine particulate nitrated phenols from residential coal combustion in China

    Accountability of wind variability in AERMOD for computing concentrations in low wind conditions

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja Komisji (UE) 2019/61 z dnia 19 grudnia 2018 r. w sprawie sektorowego dokumentu referencyjnego dotyczącego najlepszych praktyk zarządzania środowiskowego, sektorowych wskaźników efektywności środowiskowej oraz kryteriów doskonałości dla sektora administracji publicznej na podstawie rozporządzenia (WE) nr 1221/2009 w sprawie dobrowolnego udziału organizacji w systemie ekozarządzania i audytu we Wspólnocie EMAS (18.01.2019)

    Decyzja Komisji (UE) 2019/62 z dnia 19 grudnia 2018 r. w sprawie sektorowego dokumentu referencyjnego dotyczącego najlepszych praktyk zarządzania środowiskowego, sektorowych wskaźników efektywności środowiskowej oraz kryteriów doskonałości dla sektora produkcji samochodów na podstawie rozporządzenia (WE) nr 1221/2009 w sprawie dobrowolnego udziału organizacji w systemie ekozarządzania i audytu we Wspólnocie EMAS (18.01.2019)

    Decyzja Komisji (UE) 2019/63 z dnia 19 grudnia 2018 r. w sprawie sektorowego dokumentu referencyjnego dotyczącego najlepszych praktyk zarządzania środowiskowego, sektorowych wskaźników efektywności środowiskowej oraz kryteriów doskonałości dla sektora produkcji sprzętu elektrycznego i elektronicznego na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1221/2009 w sprawie dobrowolnego udziału organizacji w systemie ekozarządzania i audytu we Wspólnocie EMAS (18.01.2019)

    Decyzja Komisji (UE) 2019/56 z dnia 28 maja 2018 r. w sprawie pomocy państwa SA.34045 (2013/C) (ex 2012/NN) udzielonej przez Niemcy dużym odbiorcom energii elektrycznej na podstawie § 19 StromNEV (16.01.2019)

    niedozwolona pomoc państwa energetyka
    © 123rf.com

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2018/2066 z dnia 19 grudnia 2018 r. w sprawie monitorowania i raportowania w zakresie emisji gazów cieplarnianych na podstawie dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady oraz zmieniające rozporządzenie Komisji (UE) nr 601/2012 (31.12.2018)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2018/2067 z dnia 19 grudnia 2018 r. w sprawie weryfikacji danych oraz akredytacji weryfikatorów na podstawie dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady (31.12.2018)