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
    • 05
      listopad
      W Monitorze Polskim (poz. 1038) opublikowane zostało Obwieszczenie Ministra Środowiska z dnia 3 października 2018 r. w sprawie wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska na rok 2019. W stosunku do roku 2018 nieznacznej zmianie ulegną jednostkowe stawki opłat za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza (tabela A) oraz stawki ryczałtowe (tabela B, C, D, E) załącznika nr 2 do rozporządzenia. © Pixabay
    • 05
      październik
      W Dzienniku Ustaw (poz. 1890 - 1893) opublikowane zostały 4 rozporządzenia Ministra Energii z dnia 27 września 2018 r. dotyczące paliw stałych: - w sprawie wymagań jakościowych dla paliw stałych, - w sprawie sposobu pobierania próbek paliw stałych, - w sprawie metod badania jakości paliw stałych, - w sprawie wzoru świadectwa jakości paliw stałych. Rozporządzenia stanowią akty wykonawcze do ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw (Dz. U. z 2018 r. poz. 427, 650, 1654 i 1669). © Pixabay
    • 01
      październik
      W Monitorze Polskim (poz. 923) opublikowane zostało coroczne Obwieszczenie Ministra Środowiska w sprawie wykazu miast o liczbie mieszkańców większej niż 100 tysięcy i aglomeracji, w których wartość wskaźnika średniego narażenia przekracza wartość pułapu stężenia ekspozycji… Spośród 30  ocenianych aglomeracji i miast dla 16 wartość wskaźnika średniego narażenia uległa zmniejszeniu (min. dla aglomeracji Wrocławskiej, Warszawskiej), 4 zwiększeniu, a 10 nie uległa zmianie. Pierwszy raz w historii ocen dla  miasta Wałbrzycha i aglomeracji lubelskiej wskaźnik średniego narażenia nie przekroczył pułapu stężenia ekspozycji wynoszącego 20 µg/m3.  Najwyższą wartość wskaźnika w roku 2017 określono dla aglomeracji krakowskiej (32 µg/m3) oraz górnośląskiej (30 µg/m3). Najniższą dla miasta Koszalina (13 µg/m3). Zobacz szczegółowe zestawienie wskaźników
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    szkolenie f-gazy
    szkolenia rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
    Szkolenia Obliczenia emisji
    Szkolenia Bilans LZO
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    NIK: O jakości powietrza w Polsce i Europie na COP24 (07.12.2018)

    NIK zanieczyszczenie powietrza
    © NIK

    EPA Proposes 111(b) Revisions to Advance Clean Energy Technology (06.12.2018)

    EPA Finalizes RFS Volumes for 2019 and Biomass Based Diesel Volumes for 2020 (30.11.2018)

    EPA, Wheeler Rock Products settle Clean Air Act permit violations (29.11.2018)

    Fact-Check: Obama Administration Pushed "Worst-Case Scenario" In Climate Assessment (28.11.2018)

    EEA: Annual mean PM2.5 concentrations observed at background stations, 2016 (22.11.2018)

    PM2,5 tło stacje tła EEA
    © EEA

    EEA: 90.4 percentile of daily mean PM10 concentrations observed at background stations, 2016 (22.11.2018)

    PM2,5 tło stacje tła EEA percentyl
    © EEA

    EEA: Progress of EU transport sector towards itsenvironment and climate objectives (22.11.2018)

    EEA: Electric vehicles from life cycle and circular economy perspectivesTERM 2018: Transport and Environment Reporting Mechanism (TERM) repor (22.11.2018)

    EPA Takes Steps to Improve Regulations for Wood Heaters (21.11.2018)

    NIK: Kto truje w Łęgnowie - rejon dawnych bydgoskich Zakładów Chemicznych „Zachem”? (19.11.2018)

    EPA Continues Work to Protect Community Near the Tonawanda Coke Facility (15.11.2018)

    EPA Announces Availability of $1.5 Million in Environmental Justice Small Grants (15.11.2018)

    NIK o rozwoju sektora odnawialnych źródeł energii (15.11.2018)

    ICYMI: The Washington Post - EPA to Weigh Tougher Pollution Standards for Heavy-Duty Trucks (14.11.2018)

    NIK z Bankiem Światowym - Na ratunek czystemu powietrzu (12.11.2018)

    EEA: Netherlands - Industrial pollution profile 2018 (09.11.2018)

    EEA: Sweden - Industrial pollution profile 2018 (09.11.2018)

    EPA Settlement with Yonkers Dry Cleaner Means Company to Operate as “Green” Facility (08.11.2018)

    EPA: MPLX LP To Cut Harmful Air Pollution At Natural Gas Processing Facilities Improving Air Quality For Communities In Six States (01.11.2018)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Impacts of ambient temperature, DPF regeneration, and traffic congestion on NOx emissions from a Euro 6-compliant diesel vehicle equipped with an LNT under real-world driving conditions

    Machine learning-based rapid response tools for regional air pollution modelling

    Validation of ammonia diffusive and pumped samplers in a controlled atmosphere test facility using traceable Primary Standard Gas Mixtures

    Flaring emissions in Africa: Distribution, evolution and comparison with current inventories

    MAX-DOAS measurements and vertical profiles of glyoxal and formaldehyde in Madrid, Spain

    Global changes in the diurnal cycle of surface ozone

    Evaluating near-roadway concentra- tions of diesel-related air pollution using RLINE

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2018/1876 z dnia 29 listopada 2018 r. w sprawie zatwierdzenia, na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 510/2011, technologii stosowanej w wysokosprawnych alternatorach 12-woltowych przeznaczonych do stosowania w lekkich samochodach dostawczych napędzanych przez konwencjonalny silnik spalinowy jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 pochodzących z lekkich samochodów dostawczych (30.11.2018)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2018/1855 z dnia 27 listopada 2018 r. w sprawie emisji gazów cieplarnianych objętych decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2009/406/WE przypadających na poszczególne państwa członkowskie za rok 2016 (28.11.2018)

    Rozporządzenie Komisji (UE) 2018/1832 z dnia 5 listopada 2018 r. zmieniające dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2007/46/WE, rozporządzenie Komisji (WE) nr 692/2008 i rozporządzenie Komisji (UE) 2017/1151 w celu udoskonalenia badań i procedur homologacji typu w odniesieniu do lekkich pojazdów pasażerskich i użytkowych, w tym badań i procedur dotyczących zgodności eksploatacyjnej i emisji zanieczyszczeń w rzeczywistych warunkach jazdy, a także wprowadzenia urządzeń służących do monitorowania zużycia paliwa i energii elektrycznej (27.11.2018)

    DECYZJA RADY (UE) 2018/1730 z dnia 12 listopada 2018 r.  dotycząca stanowiska, które należy zająć w imieniu Unii Europejskiej na drugim posiedzeniu Konferencji Stron Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci w związku z przyjęciem wytycznych w sprawie przejściowego składowania rtęci innej niż rtęć odpadowa w sposób bezpieczny dla środowiska (16.11.2018)

    WSPÓLNE PRZEDSIĘWZIĘCIE NA RZECZ TECHNOLOGII OGNIW PALIWOWYCH I TECHNOLOGII WODOROWYCH 2 - publikacja końcowych sprawozdań finansowych za rok budżetowy 2017 (14.11.2018)

    WSPÓLNE PRZEDSIĘWZIĘCIE CZYSTE NIEBO 2 - publikacja końcowych sprawozdań finansowych za rok budżetowy 2017 (14.11.2018)

    Sprawozdanie specjalne Trybunału Obrachunkowego nr 24/2018 Wykorzystanie wychwytywania i składowania dwutlenku węgla oraz innowacyjnych odnawialnych źródeł energii w projektach demonstracyjnych na skalę komercyjną w UE – w ostatnim dziesięcioleciu nie zostały osiągnięte zamierzone postępy (29.10.2018)