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
    • 21
      listopad
      W związku z opublikowaniem w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej decyzji wykonawczej Komisji ustanawiającej konkluzje BAT dla przetwórstwa metali żelaznych zaktualizowaliśmy stronę główną konkluzji BAT w dziale Prawo: Prawo / Konkluzje BAT W tabeli terminów zostały dodane daty: - przeprowadzenia obowiązkowej analizy warunków pozwolenia zintegrowanego: do dnia 4 maja 2023 r. - obowiązkowego dostosowania instalacji do wymagań konkluzji BAT: do dnia 4 listopada 2026 r.
    • 02
      listopad
      Opublikowane w Monitorze Polskim stawki opłat za korzystanie ze środowiska na rok 2023 dodaliśmy do stron portalu: - Opłaty za wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza: zmiany stawek opłat - Prawo: opłaty za wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza Stawki opłat za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza na rok 2023 będą na poziomie nieznacznie wyższym niż dla roku 2022 (średnio o 5,2%). Podstawę stawek opłat dla roku 2023 stanowi Obwieszczenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 7 października 2022 r. w sprawie wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska na rok 2023 (M. P. poz. 1009) oraz Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 22 grudnia 2017 r. w sprawie jednostkowych stawek opłat za korzystanie ze środowiska (Dz. U. poz. 2490).
    • 06
      październik
      Serdecznie zapraszamy na szkolenia zaplanowane w sesji jesiennej br.: - Specjalista ds. Emisji - Bilans LZO - Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń w powietrzu Cykl szkoleń w sesji jesiennej rozpoczyna szkolenie Specjalista ds. Emisji, które odbędzie się w dniach 29-30.11.2022 r. Szkolenie poprowadzi prof. Agnieszka Goroncy, Bartosz Kuśmidrowicz i Konrad Jabłoński. Szczegółowe informacje o szkoleniu zamieściliśmy na stronie http://wszystkooemisjach.pl/494 W pierwszym tygodniu grudnia odbędzie się szkolenie z Bilansów LZO. Webinarium live 6.12.2022.  Warsztaty on-line 7.12.2022. Szczegóły szkolenia zostały zamieszczone na stronie https://wszystkooemisjach.pl/492 Jesienny cykl szkoleń zamyka szkolenie z obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu, które odbędzie się 13.12.2022 Webinarium live oraz 14.12.2022 Warsztaty on-line. Szkolenie poprowadzi Bartosz Kuśmidrowicz oraz Ryszard Samoć. Szczegółowe informacje o szkoleniu na stronie https://wszystkooemisjach.pl/490
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Szkolenie Bilans LZO 2022
    Szkolenie z obliczeń Rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu 2022
    Szkolenie Specjalista ds. Emisji 2022
    Operat FB

    Program zwiększania kompetencji i Szkolenia zamknięte

    Warsztaty on-line

    Zobacz komunikaty JRC/ IPPC Bureau / US EPA / EEA / NIK / ETO / GDOŚ / GIOŚ / WIOŚ / IOŚ / MKiŚ:

    EPA [PFAS] Highlights Important Progress in Protecting Communities from PFAS (17.11.2022)

    EPA [metan] and PEMEX Announce Collaboration to Reduce Methane Emissions (14.11.2022)

    U.S. EPA [metan] Biden-Harris Administration Strengthens Proposal to Cut Methane Pollution to Protect Communities, Combat Climate Change, and Bolster American Innovation (11.11.2022)

    IPPC Bureau: The Commission Implementing Decision establishing the BAT conclusions for the ferrous metal processing industry has been published in the Official Journal of the European Union (04.11.2022)

    EPA [tlenek etylenu] to Hold Open House Meeting in Santa Teresa, New Mexico on Health Risks from Ethylene Oxide Emissions (27.10.2022)

    NIK: Polska bez szans na pozbycie się azbestu do końca 2032 roku (21.10.2022)

    EPA [tlenek etylenu] to Hold Open Houses and Community Meetings for New Tazewell Residents about Health Risks from Ethylene Oxide (20.10.2022)

    U.S. EPA [HFC] Biden Administration Continues Phasedown of Super-Pollutants to Combat Climate Change and Boost U.S. Manufacturing (20.10.2022)

    EPA [transport] Cracks Down on Sellers of ‘Defeat Devices’ that Increase Air Pollution (18.10.2022)

    IPPC Bureau: The IED Article 75 Committee gave a positive opinion on the draft Commission Implementing Decisions establishing BAT conclusions for the for the textiles industry (TXT) as well as for the common waste gas management and treatment systems in the chemical sector (WGC) through a written procedure (13.10.2022)

    EPA [transport] Fines Midwest Motors in Eureka, Missouri, for Alleged Automobile ‘Defeat Device’ Violations (13.10.2022)

    EPA [tlenek etylenu] community meeting to present update on ethylene oxide risk in Sandy, Utah (12.10.2022)

    EPA [tlenek etylenu] to Hold Open Houses and Community Meetings for Memphis Residents about Health Risks from Ethylene Oxide (11.10.2022)

    NIK: Czyste Powietrze – niewielkie efekty wielkiego programu (07.10.2022)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    A multiscale air quality and health risk modelling system: Design and application over a local traffic management case study

    Hydroxymethanesulfonate formation as a significant pathway of transformation of SO2

    Continental-scale Atmospheric Impacts of the 2020 Western U.S. Wildfires Open access

    Air quality impacts of electric vehicle adoption in California

    Use of a drone-based sensor as a field-ready technique for short-term concentration mapping of air pollutants: A modeling study

    Development and performance evaluation of a two-stage cascade impactor equipped with gelatin filter substrates for the collection of multi-sized particulate matter

    Zobacz EUR-Lex:

    Poprawki przyjęte przez Parlament Europejski w dniu 5 kwietnia 2022 r. w sprawie wniosku dotyczącego decyzji Parlamentu Europejskiego i Rady zmieniającej decyzję (UE) 2015/1814 w odniesieniu do liczby uprawnień, które mają zostać wprowadzone do rezerwy stabilności rynkowej na potrzeby unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych do 2030 r. (15.11.2022)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2022/2110 z dnia 11 października 2022 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w sprawie emisji przemysłowych, w odniesieniu do przetwórstwa metali żelaznych (04.11.2022)

    Regulamin ONZ nr 154 – Jednolite przepisy dotyczące homologacji lekkich pojazdów osobowych i użytkowych w odniesieniu do emisji objętych kryteriami, emisji dwutlenku węgla i zużycia paliwa lub pomiaru zużycia energii elektrycznej i zasięgu przy zasilaniu energią elektryczną

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2022/2087 z dnia 26 września 2022 r. potwierdzająca lub zmieniająca wstępne obliczenia średnich indywidualnych poziomów emisji CO2 oraz docelowych indywidualnych poziomów emisji dla producentów samochodów osobowych i lekkich (28.10.2022)

    Decyzja Urzędu Nadzoru EFTA nr 029/22/COL z dnia 9 lutego 2022 r. zmieniająca zasady merytoryczne w dziedzinie pomocy państwa przez wprowadzenie nowych Wytycznych w sprawie pomocy państwa na ochronę klimatu i środowiska oraz cele związane z energią z 2022 (27.10.2022)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2022/1953 z dnia 7 października 2022 r. w sprawie emisji gazów cieplarnianych objętych decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady nr 406/2009/WE przypadających na poszczególne państwa członkowskie za rok 2020 (17.10.2022)