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
    • 09
      grudzień
      W minionym tygodniu opublikowane zostały dwie ważne decyzje wykonawcze Komisji Europejskiej ustalające konkluzje BAT dla następujących sektorów:  - 04.12.2019 r.: konkluzje BAT w odniesieniu do przemysłu spożywczego, produkcji napojów i mleczarskiego (decyzja nr 2019/2031; Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 313/60) - 03.12.2019 r.: konkluzje BAT w odniesieniu do spalania odpadów (decyzja nr 2019/2010; Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 312/55)
    • 06
      listopad
      Strona pt. Zmiana systemu opłat została uzupełniona o komentarz do przygotowania raportu KOBiZE za rok 2019, który będzie stanowił podstawę naliczenia opłaty za korzystanie ze środowiska w roku 2019 w zakresie emisji substancji do powietrza (zmiana wprowadzona ustawą z dnia 4 lipca 2019 r. o zmianie ustawy o systemie handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych oraz niektórych innych ustaw Dz. U. poz. 1501). Rekomendacja obejmuje zapewnienie spójności pomiędzy sprawozdaniem opłatowym i KOBiZE w sposób umożliwiający uniknięcie potrzeby weryfikacji opłaty. Oprócz dwóch metod (podziału emisji i wskaźników zastępczych) wskazano różnice w klasyfikacji związków według stawek opłat i KOBiZE.
    • 06
      listopad
      W bieżącym kroku aktualizacji treści portalu uzupełniliśmy  następujące strony: - OPŁATY: zmiany stawek opłat - PRAWO: opłaty za wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza - FRAKCJE PYŁU: Wskaźniki średniego narażenia na pył PM2,5 w miastach Polski
    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 / GDOŚ / GIOŚ / IOŚ / MŚ:

    EEA: Maximum ozone hole area (09.12.2019)

    dziura ozonowa
    © EEA

    EPA Seeks Input on National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants: Ethylene Oxide Commercial Sterilization and Fumigation Operations (05.12.2019)

    EEA: The European environment —state and outlook 2020 Knowledge for transition to a sustainable Europe (04.12.2019)

    EEA emisja zanieczyszczeń zmiany
    © EEA

    EEA: The European environment — state and outlook 2020Executive summary (04.12.2019)

    EPA: Settlement With Lehigh Cement Company and Lehigh White Cement Company to Reduce Air Emissions of Thousands of Tons of Pollutants (03.12.2019)

    EEA: 2019 Industrial pollution country profiles (02.12.2019)

    EEA emisja zanieczyszczeń z krajów Unii Europejskiej
    © EEA

    EEA: ETS, ESD, LULUCF and aviation emission trends and projections, 1990-2035 (30.11.2019)

    ETS handel uprawnieniami do emisji CO2 efekt cieplarniany
    © EEA

    EPA: A working aggressively to address 'forever chemicals,' Wheeler says (26.11.2019)

    EPA Bans All Retail Distribution of Methylene Chloride to Consumers for Paint and Coating Removal (22.11.2019)

    EPA FY 19 Environmental Justice Report Shows Notable Progress in Vulnerable Communities (20.11.2019)

    EPA Moves Forward on Suite of Actions to Address Ethylene Oxide (06.11.2019)

    EPA Participates in Oil and Natural Gas Stakeholder Roundtable with States, Tribes, Operators and Environmental Groups to Improve Communication and Ensure Safe and Responsible Domestic Oil and Gas Development (06.11.2019)

    EPA awards $300,000 to small business in Texas to commercialize environmental technologies (04.11.2019)

    EPA Seeks Input on Proposals to Establish a Clear and Stable Regulatory Framework for Coal Combustion Residuals and Reduce More Pollutants Under Effluent Limitation Guidelines (04.11.2019)

    EEA: Emissions and supply of fluorinated greenhouse gases in Europe (31.10.2019)

    EEA: The EU Emissions Trading System in 2019 - trends and projections (31.10.2019)

    EEA: Quality and greenhouse gas intensities of transport fuels in the EU in 2017 - EEA Report No 5/2019 (31.10.2019)

    EEA: Large combustion plants operating in Europe (30.10.2019)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Estimating emissions from tourism activities

    Intermediate and high ethanol blends reduce secondary organic aerosol formation from gasoline direct injection vehicles

    Laboratory evaluation of low-cost PurpleAir PM monitors and in-field correction using co-located portable filter samplers

    Medical air in healthcare institutions: A chemical and biological study

    Zobacz EUR-Lex:

    ETS – Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Wniosek dotyczący rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady zmieniającego rozporządzenie 2015/757 w celu właściwego uwzględnienia globalnego systemu gromadzenia danych na temat zużycia paliwa olejowego przez statki” (16.07.2019)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Praca z azbestem w ramach termomodernizacji (16.07.2019)

    Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2019/1161 z dnia 20 czerwca 2019 r. zmieniająca dyrektywę 2009/33/WE w sprawie promowania ekologicznie czystych i energooszczędnych pojazdów transportu drogowego (12.07.2019)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 8 maja 2019 r. (wniosek o wydanie orzeczenia w trybie prejudycjalnym) – Kwalifikacja spalarni odpadów jako strategicznych obiektów infrastruktury i instalacji o istotnym znaczeniu krajowym z poszanowaniem procedury oceny wpływu na środowisko (08.07.2019)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2019/1119 z dnia 28 czerwca 2019 r. w sprawie zatwierdzenia energooszczędnego oświetlenia zewnętrznego pojazdów wykorzystującego diody elektroluminescencyjne do stosowania w pojazdach wyposażonych w silnik spalinowy wewnętrznego spalania i zelektryfikowanych pojazdach hybrydowych bez doładowania zewnętrznego, jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 pochodzących z samochodów osobowych (01.07.2019)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady  2019/1021 z dnia 20 czerwca 2019 r. dotyczące trwałych zanieczyszczeń organicznych (25.06.2019)

    Rozporządzenie delegowane Komisji 2019/986 z dnia 7 marca 2019 r. zmieniające załączniki I i II do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady nr 510/2011 w odniesieniu do monitorowania emisji CO2 z nowych lekkich samochodów dostawczych, którym udzielono homologacji typu w wyniku procesu wielostopniowej homologacji typu (18.06.2019)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji 2019/987 z dnia 29 maja 2019 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze nr 293/2012 w odniesieniu do monitorowania emisji CO2 z nowych lekkich samochodów dostawczych, którym udzielono homologacji typu w wyniku procesu wielostopniowej homologacji typu (18.06.2019)

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