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
    • 22
      luty
      W Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej (2018/C 054/05) opublikowana została Opinia Europejskiego Komitetu Regionów – Przegląd wdrażania polityki ochrony środowiska. Ocenie została poddana zarówno implementacja polityki i prawodawstwa UE, jak i ich stosowanie. Do następnego etapu przeglądu, zdaniem Europejskiego Komitetu Regionów, powinna zostać włączona ocena wdrażania dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych. Pozytywnie oceniono zamiar Komisji Europejskiej, co do pogłębienia wiedzy o jakości administracji publicznej w poszczególnych krajach. Komitet zwraca się również do państw członkowskich, by ułatwiały dokonywanie lokalnych i regionalnych przeglądów wdrażania polityki ochrony środowiska odpowiadających przeglądom krajowym. Jednocześnie, zauważając ograniczone zasoby administracji lokalnej do wystarczającego rozwoju własnego know-how w zakresie wymogów regulacyjnych, Komitet wzywa państwa członkowskie oraz władze lokalne i regionalne do zadbania o to, by zasoby finansowe i ludzkie organów ds. środowiska odpowiadały przekazanym zadaniom. Wzywa władze lokalne i regionalne, by przy wsparciu ze strony państw członkowskich skorzystały z pomocy technicznej w ramach europejskich funduszy strukturalnych i inwestycyjnych w kontekście celu tematycznego 11, aby zwiększyły zdolność instytucjonalną i administracyjną swoich działów ochrony środowiska. Zachęca je również, by wykorzystały program wspierania reform strukturalnych UE do usprawnienia swych organów ds. środowiska. Wzywa władze lokalne i regionalne, by wspierały dobrowolne umowy sektorowe z kluczowymi sektorami przemysłowymi lub umowy między władzami publicznymi a podmiotami społecznymi w celu dostarczenia informacji, rozpoznania problemów i znalezienia rozwiązań. Podkreśla, że UE musi realizować bardziej stanowczą i skuteczną politykę ograniczania zanieczyszczeń u źródła w wielu obszarach polityki ochrony środowiska, gdyż bez tego niemożliwe będzie przestrzeganie różnych aktów prawodawstwa UE dotyczącego norm jakości środowiska na szczeblu lokalnym i regionalnym. Uznaje, że ograniczona dostępność danych nadal powoduje problemy związane z wdrażaniem polityki i prawodawstwa UE, i że władze lokalne i regionalne mają do odegrania kluczową rolę w gromadzeniu wiedzy i danych, dostarczaniu informacji ogółowi społeczeństwa i podnoszeniu świadomości wśród obywateli.
    • 22
      grudzień
      Przedstawiamy postanowienie WSA w Łodzi w sprawie ze skargi na uchwałę Rady Gminy w Czarnożyłach w przedmiocie miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego gminy Czarnożyły. Argumentacja stron konfrontuje różne interpretacje uciążliwości wykraczającej poza granice działki, do której inwestor posiada tytuł prawny, przeciwstawiając rozumienie pojęcia jako każde, choćby najmniejsze oddziaływanie z interpretacją uciążliwości ponadnormatywnych, czyli przekraczających normy oddziaływań określonych w obowiązujących przepisach prawa.
    • 22
      grudzień
      Artykuł zawiera fragmenty wyroku WSA w Łodzi z dnia 30 listopada 2017 r. oceniającego Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego Gminy Ostrówek. Jedną z kluczowych nieprawidłowości było pominięcie w prognozie oddziaływania na środowisko wpływu na ludzi i powietrze projektowanej eksploatacji złoża węgla brunatnego. Sąd za trafne uznał argumenty strony skarżącej, według których w prognozie, mimo uwag do projektu Studium, nie uwzględniono wpływu eksploatacji węgla brunatnego metodą odkrywkową na zanieczyszczenie powietrza w gminie w związku z emisją pyłów, głównie z wyrobiska i zwałowiska zewnętrznego odkrywki. Wobec istotnego naruszenia zasad sporządzania studium WSA w Łodzi stwierdził nieważność w całości studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Szkolenia Bilans LZO
    szkolenia rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
    Szkolenia Obliczenia emisji
    Operat FB
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    EEA: Industrial pollution in Europe (22.02.2018)

    Emisje przemysłowe EEA
    © EEA

    U.S. EPA: Talks Water Quality, Biomass Carbon Neutrality, Forest Procurement Practices (13.02.2018)

    U.S. EPA Shell Chemical LP To Install $10 Million In Pollution Monitoring And Control Equipment At Norco Chemical Facility In Louisiana To Resolve Alleged Federal And State Clean Air Violations (12.02.2018)

    EPA awards University of Washington nearly $3 million to further study air pollution & cardiovascular disease link (08.02.2018)

    U.S. EPA, U.S. Department of Justice Finalize Settlement with Sanger, Calif., Winery over Deadly Ammonia Release (05.02.2018)

    U.S. EPA: Naugatuck, Conn. Incinerator to Control Mercury Emissions Under Settlement (01.02.2018)

    EEA: Europe’s transport sector: Aviation and shipping face big challenges in reducing environmental impacts (31.01.2018)

    EEA Report No 24/2017 Fuel quality monitoring under the Fuel Quality Directive (31.01.2018)

    EPA Publishes Annual Toxics Release Inventory Report and Analysis (30.01.2018)

    EPA: Haverhill, Mass. School Bus Company Reduces Idling Under Settlement (29.01.2018)

    EPA: Reducing Regulatory Burdens: EPA withdraws “once in always in” policy for major sources under Clean Air Act (25.01.2018)

    EU: Nowe środki mające pomóc państwom członkowskim w przestrzeganiu przepisów dotyczących ochrony powietrza atmosferycznego (19.01.2018)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Atmospheric dispersion prediction and source estimation of hazardous gas using artificial neural network, particle swarm optimization and expectation maximization

    Potential of select intermediate-volatility organic compounds and consumer products for secondary organic aerosol and ozone formation under relevant urban conditions

    Sources of nitrous oxide and other climate relevant gases on surface area in a dairy free stall barn with solid floor and outside slurry storage OPEN ACCESS

    Impacts of a large boreal wildfire on ground level atmospheric concentrations of PAHs, VOCs and ozone OPEN ACCESS

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja Rady (UE) 2018/219 z dnia 23 stycznia 2018 r. w sprawie zawarcia Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (16.02.2018)

    Zawiadomienie dla przedsiębiorstw zamierzających w 2019 r. przywozić do Unii Europejskiej lub z niej wywozić substancje kontrolowane, które zubożają warstwę ozonową, oraz dla przedsiębiorstw zamierzających w 2019 r. produkować lub przywozić te substancje do nieodzownych zastosowań laboratoryjnych i analitycznych (15.02.2018)

    Opinia Europejskiego Komitetu Regionów – Przegląd wdrażania polityki ochrony środowiska (13.02.2018)

    Zawiadomienie dla przedsiębiorstw zamierzających wprowadzać wodorofluorowęglowodory luzem do obrotu w Unii Europejskiej w 2019 r. (20.01.2019)

    Decyzja Komisji z dnia 18 stycznia 2018 r. ustanawiająca grupę ekspertów ds. przestrzegania prawa ochrony środowiska i zarządzania środowiskiem (19.01.2018)

    Zaproszenie do składania wniosków oraz powiązane działania w ramach planu pracy Wspólnego Przedsiębiorstwa na rzecz Technologii Ogniw Paliwowych i Technologii Wodorowych na 2018 r. (16.01.2018)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/2377 z dnia 15 grudnia 2017 r. w sprawie emisji gazów cieplarnianych objętych decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady 406/2009/WE przypadających na poszczególne państwa członkowskie za rok 2015 (19.12.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/2379 z dnia 18 grudnia 2017 r. w sprawie przyjęcia sprawozdania Kanady dotyczącego typowego poziomu emisji gazów cieplarnianych wynikających z uprawy surowców rolnych (19.12.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji  2017/2356 z dnia 15 grudnia 2017 r. w sprawie przyjęcia przedstawionego przez Australię sprawozdania dotyczącego typowego poziomu emisji gazów cieplarnianych wynikających z uprawy surowców rolnych (16.12.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/2333 z dnia 13 grudnia 2017 r. określająca limity ilościowe oraz przydział kontyngentów substancji kontrolowanych na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady nr 1005/2009 w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową na okres od dnia 1 stycznia do dnia 31 grudnia 2018 r. (15.12.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/2117 z dnia 21 listopada 2017 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) w odniesieniu do produkcji wielkotonażowych organicznych substancji chemicznych zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE (07.12.2017)