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
    • 19
      czerwiec
      6 maja 2019 r. opublikowany został wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 13 marca 2019 r. w sprawie Rzeczpospolita Polska - Parlament Europejski, Rada Unii Europejskiej (C-128/17) ze skargi o stwierdzenie nieważności Dyrektywy 2016/2284 dot. redukcji krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych. Trybunał w całości oddalił skargę Polski na dyrektywę NEC. Artykuł zawiera wyjaśnienia Ministerstwa dotyczące implementacji dyrektywy NEC i braku ryzyka uruchomienia mechanizmu określonego w art. 195 ust. 1 pkt 4 Prawa ochrony środowiska, zgodnie z którym pozwolenie może zostać cofnięte lub ograniczone bez odszkodowania, jeżeli nastąpiło przekroczenie krajowych pułapów emisji, o których mowa w art. 15 ust. 1 ustawy z dnia 17 lipca 2009 r. o systemie zarządzania emisjami gazów cieplarnianych i innych substancji.
    • 12
      czerwiec
      W Centralnej Bazie Orzeczeń Sądów Administracyjnych opublikowany został Wyrok WSA w Gdańsku z dnia 28 maja 2019 r. (II SA/Gd 181/19) w sprawie ze sprzeciwu od decyzji SKO uchylającej decyzję organu I instancji i kierującej do ponownego rozpatrzenia sprawę o wydanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach przedsięwzięcia polegającego na rozdrabnianiu materiału pochodzącego z rozbiórki budynków. Orzeczenie cenne z uwagi na czytelny opis błędów postępowania sądowo-administracyjnego, jak i komentarze do analiz merytorycznych. Poruszone przez SKO i WSA kwestie dotyczą, między innymi możliwości odmowy wydania decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach przedsięwzięcia w sytuacji braku miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, interpretacji zasady zrównoważonego rozwoju, zapewnienia oceny merytorycznej przewidywanego oddziaływania na środowisko poprzez instytucję biegłego oraz znaczenie konfliktu społecznego w postępowaniu o decyzję środowiskową. © Pixabay
    • 06
      marzec
      Zapraszamy na Konferencję Paliwa z odpadów, która odbędzie się w dniach 19 – 21 marca br. w Katowicach. Problematyka paliw z odpadów staje się obecnie  kluczowa w gospodarce odpadami wraz z polepszaniem technologii segregacji. Konferencja od lat stanowi  największą w Polsce platformę wymiany informacji na temat wytwarzania i wykorzystywania paliw z odpadów. Wśród wielu ciekawych tematów, zaplanowanych przez organizatora – ABRYS Sp. z o.o. znajdzie się między innymi prezentacja stanowiska ministerstwa Środowiska w sprawie perspektyw zagospodarowania frakcji energetyczne w lokalnych ciepłowniach.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    szkolenia rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
    Szkolenia Bilans LZO
    Szkolenia Obliczenia emisji

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

    JRC: The future of road transport – what we will drive, if we still drive at all (21.06.2019)

    GIOS: Warsztaty IMPEL w ramach projektu dotyczącego wdrażania dyrektywy o emisjach przemysłowych (21.06.2019)

    EPA Meets with Oneida Nation to Discuss Important Step to Further Protect Children from Exposure to Lead-Contaminated Dust (21.06.2019)

    EPA: Sinclair Oil to pay $1.6 million penalty and install additional pollution controls at Sinclair, Wyoming Refinery (20.06.2019)

    pochodnia emisja PM10

    EPA Finalizes Affordable Clean Energy Rule, Ensuring Reliable, Diversified Energy Resources while Protecting our Environment (19.06.2019)

    EEA: Adaptation challenges and opportunitiesfor the European energy system (18.06.2019)

    EEA system energetyczny Europy PM10
    © EEA

    EPA Issues Clean Air Act Permit for Veolia’s Hazardous Waste Incinerator in Sauget, Illinois (18.06.2019)

    EPA starts treating groundwater at vapor intrusion site in Southeast Grand Rapids, Michigan (13.06.2019)

    Dekontaminacja gruntu i wód gruntowych Czterochloroetylen PER LZO EPA
    © Pixabay

    EEA: Observed trend in heating and cooling degree days 1981-2017 (11.06.2019)

    zanieczyszczenie powietrza PM10 EEA dni grzewcze

    © EEA

    JRC: Recovery of critical and other raw materials from mining waste and landfills (04.06.2019)

    emisja niezorganizowana PM10 JRC hałdy
    © JRC

    EPA: Administrator Wheeler Signs Final Rule to Add Reporting Exemption Under EPCRA for Air Emissions from Animal Waste (04.06.2019)

    EPA Delivers on President Trump’s Promise to Allow Year-Round Sale of E15 Gasoline and Improve Transparency in Renewable Fuel Markets (31.05.2019)

    bioetanol EPA zanieczyszczenie powietrza
    © pixabay

    EEA: Reported data on large combustion plants covered by the Industrial Emissions Directive (29.05.2019)

    EEA: The European Pollutant Release and Transfer Register (E-PRTR), Member States reporting under Article 7 of Regulation (EC) No 166/2006 (23.05.2019)

    EPA Spring 2019 Agenda of Regulatory and Deregulatory Actions Shows Commitment to Strong Environmental Protection and Regulatory Reform (22.05.2019)

    EPA and DOJ Proposed Settlement improves safety of Chelsea, Massachusetts facility dealing with dangerous chemicals (22.05.2019)

    U.S. EPA settles with Del Monte Fresh Produce for ammonia release and emergency response violations in Sanger, California (20.05.2019)

    EEA: European Union Emissions Trading System (EU ETS) data from EUTL (09.05.2019)

    Roczne oceny jakości powietrza za rok 2018 dostępne na portalu „Jakość Powietrza” (07.05.2029)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Size-resolved hygroscopi- city of ambient submicron particles in a suburban atmosphere

    Wintertime decoupling of urban valley and rural ridge hydrological processes revealed through stable water isotopes

    Trends of surface maximum ozone concentrations in Switzerland based on meteorological adjustment for the period 1990–2014

    Regional air pollution mixtures across the continental US

    Low-cost sensors and microscale land use regression: Data fusion to resolve air quality variations with high spatial and temporal resolution

    Trend reversal from high-to-low and from rural-to-urban ozone concentrations over Europe

    Zobacz EUR-Lex:

    Sprawozdanie specjalne nr 8/2019 – „Energia wiatrowa i słoneczna w produkcji energii elektrycznej – do osiągnięcia celów unijnych potrzebne są istotne działania” (07.06.2019)

     DECYZJA WYKONAWCZA RADY UE 2019/814 z dnia 17 maja 2019 r. upoważniająca Włochy do stosowania na określonych obszarach geograficznych obniżonych stawek opodatkowania oleju gazowego oraz gazu płynnego używanych do celów grzewczych zgodnie z art. 19 dyrektywy 2003/96/WE (21.05.2019)

    KOMUNIKAT KOMISJI Publikacja całkowitej liczby uprawnień do emisji znajdujących się w obiegu w 2018 r. do celów rezerwy stabilności rynkowej w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji ustanowionego dyrektywą 2003/87/WE (16.05.2019)

    Opinia Europejskiego Komitetu Regionów – W kierunku ósmego unijnego programu działań w zakresie środowiska EAP (16.05.2019)

    DECYZJA DELEGOWANA KOMISJI  2019/708 z dnia 15 lutego 2019 r. uzupełniająca dyrektywę 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w zakresie wskazania sektorów i podsektorów uznanych za narażone na ryzyko ucieczki emisji w okresie 2021–2030 (08.05.2019)

    Wyrok Trybunału z dnia 13 marca 2019 r. — Rzeczpospolita Polska/Parlament Europejski, Rada Unii Europejskiej - Skarga o stwierdzenie nieważności - Dyrektywa (UE) 2016/2284 - Redukcja krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych (06.05.2019)

    Zawiadomienie dla przedsiębiorstw zamierzających wprowadzać wodorofluorowęglowodory luzem do obrotu w Unii Europejskiej w 2020 r. (06.05.2019)