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
    • 27
      marzec
      W minionym tygodniu (24.03) na stronie Biura IPPC zamieszczony został ostateczny projekt dokumentu referencyjnego BREF dla Rzeźni i przetwórstwa produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego „The Final Draft – Slaughterhouses and Animals By-products Industries”. Projekt zawiera ostateczną propozycję konkluzji BAT. The Final Draft – Slaughterhouses and Animals By-products Industries
    • 20
      marzec
      Przypominamy o konieczności dopełnienia do końca marca następujących obowiązków dotyczących emisji do powietrza w roku 2022: - przedłożenia marszałkowi województwa wykazu z danymi o korzystaniu ze środowiska oraz o wysokości należnych opłat - wniesienia opłaty za ww. korzystanie ze środowiska, w tym emisje - wprowadzenia sprawozdania PRTR - przedłożenia do KOBiZE zweryfikowanego rocznego raportu CO2 - niektórych obowiązków sprawozdawczych w zakresie f-gazów
    • 02
      marzec
      Na tegorocznych targach EKOTECH będzie można poznać, między innymi urządzenia do oczyszczania gazów odlotowych z zanieczyszczeń organicznych LZO produkowane przez firmę Katalizator oraz najnowsze modele rozdrabniaczy przemysłowych dla branży gospodarki odpadami. W trakcie dwóch dni targów zaplanowano szereg bezpłatnych wydarzeń towarzyszących skierowanych do przedstawicieli administracji publicznej, przedsiębiorców i przedstawicieli organizacji non-profit, w tym Międzynarodowe Forum Gospodarki Odpadami MIFOD „E3” ekologia-ekonomia-energetyka w gospodarce odpadami.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    Katalizatory do redukcji LZO - Katalizator Grupa PONER

    Program zwiększania kompetencji i Szkolenia zamknięte

    Warsztaty on-line

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

    IPPC Bureau: Ostateczny projekt konkluzji BAT w nowym dokumencie BREF dotyczącym Rzeźni i przetwórstwa produktów ubocznych  pochodzenia zwierzęcego „The Final Draft – Slaughterhouses and Animals By-products Industries” (24.03.2023)

    konkluzje BAT rzeźnie ubojnie przemysł mięsny
    © IPPC Bureau

    EPA [amoniak w układach chłodniczych] Settlement with Cold Storage Warehouse and Distribution Company Helps Make New Bedford and Hartford Communities Safer (22.03.2023)

    EPA [wykrywanie emisji LZO ze zbiorników za pomocą kamery na podczerwień] Announces Clean Air Act Violations for Permian Basin Company (22.03.2023)

    U.S. EPA [procedura sądowa natychmiastowego zabezpieczenia przed emisjami] United States Seeks Preliminary Injunction Against Denka Performance Elastomer to Immediately Reduce Chloroprene Emissions (20.03.2023)

    U.S. EPA [chloropren] LaPlace, St. John the Baptist Parish, Louisiana

    WIOŚ w Katowicach: awaria instalacji amoniaku w Zakładach Tłuszczowych BIELMAR – linia gaśnicza z kurtynami wodnymi do zapobiegania rozprzestrzenianiu się ewentualnej chmury amoniaku – w trakcie akcji ratowniczej przed zanieczyszczeniem rzeki Białej

    EPA [transport] and DOJ File Clean Air Act Complaint Against Diesel Spec Inc. for the Sale of Vehicle Emission “Defeat Devices” (17.03.2023)

    EPA [ozon, NOx, program „dobrego sąsiedztwa”] Announces Final “Good Neighbor” Plan to Cut Harmful Smog, Protecting Health of Millions from Power Plant, Industrial Air Pollution (15.03.2023)

    NIK o zapobieganiu pożarom miejsc gromadzenia odpadów (14.03.2023)

    NIK: Ciepło ucieka, czas ucieka - rozwój efektywnych systemów ciepłowniczych (09.03.2023)

    EPA [transport] Reaches Settlement with Two Indiana Companies to Halt Sales of Illegal Vehicle Emission Defeat Devices (08.03.2023)

    EPA [HFC] Announces Enforcement Actions to Control Hydrofluorocarbon Imports (02.03.3023)

    EPA [chloropren] and Justice Department File Complaint Alleging Public Health Endangerment Caused by Denka Performance Elastomer’s Carcinogenic Air Pollution (28.02.2023)

    EPA [emisje z elektrowni w 2022 roku] Releases 2022 Power Plant Emissions Data (24.02.2023)

    EPA [TSCA – ocena ryzyka skumulowanego oddziaływania chemikaliów o podobnych skutkach] Releases Proposed Approach for Considering Cumulative Risks under TSCA (24.02.2023)

    U.S. EPA [monitoring powietrza po katastrofie kolejowej] Statement from Regional Administrator Debra Shore on the East Palestine Train Derailment (14.02.2023)

    EPA [transport] Reaches Settlement with Indiana Company to Halt Sales of Illegal Vehicle Emission Defeat Devices (14.02.2023)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Sources and risk assessment of atmospheric Hg during the 2022 Beijing Olympic Winter Games

    Determining the filtration effectiveness of non-standard respiratory protective devices by an ad-hoc laboratory methodology

    Seasonal evolution of aerosol loading and its vertical distribution in northeastern China from long-term satellite observations and model reanalysis

    Premature deaths related to urban air pollution in Poland

    Zobacz EUR-Lex:

    Wyrok TSUE w sprawie C-342/21 z dnia 9 lutego 2023 r. – Komisja Europejska/Republika Słowacka [Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego – Środowisko naturalne – Dyrektywa 2008/50/WE – Jakość otaczającego powietrza – Artykuł 13 ust. 1 i załącznik XI – Systematyczne i trwałe przekraczanie wartości dopuszczalnych mających zastosowanie do pyłu zawieszonego PM10 w określonych strefach Słowacji – Artykuł 23 ust. 1 – Załącznik XV – „Jak najkrótszy” okres przekraczania tych wartości dopuszczalnych – Odpowiednie środki (27.03.2023)

    Zalecenie Komisji z dnia 14 marca 2023 r. Magazynowanie energii – Podstawa zdekarbonizowanego i bezpiecznego systemu energetycznego UE (20.03.2023)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2023/592 z dnia 16 marca 2023 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze (UE) 2019/244 nakładające ostateczne cło wyrównawcze na przywóz biodiesla pochodzącego z Argentyny (17.03.2023)

    Konkluzje Rady w sprawie umiejętności i kompetencji na potrzeby transformacji ekologicznej (14.03.2023)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów »Działanie na rzecz przyszłości bez azbestu: europejskie podejście do kwestii zagrożeń dla zdrowia związanych z azbestem«” – Wniosek dotyczący dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady zmieniającej dyrektywę 2009/148/WE w sprawie ochrony pracowników przed zagrożeniem związanym z narażeniem na działanie azbestu w miejscu pracy (16.03.2023)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Strategia przemysłowa dla sektora technologii morskich” (16.03.2023)

    Rozporządzenie Komisji (UE) 2023/443 z dnia 8 lutego 2023 r. zmieniające rozporządzenie (UE) 2017/1151 w odniesieniu do procedur homologacji typu w zakresie emisji dla lekkich pojazdów pasażerskich i użytkowych (02.03.2023)

    Zawiadomienie dla przedsiębiorstw zamierzających w 2023 r. przywozić do Unii Europejskiej lub z niej wywozić substancje kontrolowane, które zubożają warstwę ozonową, oraz dla przedsiębiorstw zamierzających w 2024 r. produkować lub przywozić te substancje do nieodzownych zastosowań laboratoryjnych i analitycznych w 2024 r. (27.02.2023)

    Zawiadomienie Komisji – Wytyczne dotyczące stwierdzania obecności urządzeń ograniczających skuteczność działania w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z pojazdów lekkich homologowanych w rzeczywistych warunkach jazdy (RDE), z pojazdów ciężkich oraz dotyczące zabezpieczenia przed ingerencją (24.02.2023)

    Decyzja Komisji z dnia 21 grudnia 2022 r. zlecająca centralnemu administratorowi dziennika transakcji Unii Europejskiej wprowadzenie zmian w tabelach krajowego rozdziału uprawnień Czech, Danii, Niemiec, Irlandii, Hiszpanii, Francji, Włoch, Łotwy, Węgier, Niderlandów, Rumunii i Szwecji do dziennika transakcji Unii Europejskiej (21.02.2023)

    Sprawa C-125/20: Wyrok Trybunału z dnia 22 grudnia 2022 r. – Komisja Europejska/Królestwo Hiszpanii [Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego – Środowisko naturalne – Dyrektywa 2008/50/WE – Jakość otaczającego powietrza – Artykuł 13 ust. 1 – Załącznik XI – Systematyczne i ciągłe przekraczanie wartości dopuszczalnych dwutlenku azotu (NO2) w niektórych strefach i aglomeracjach Hiszpanii – Artykuł 23 ust. 1 – Załącznik XV – „Jak najkrótszy” okres przekroczenia (13.02.2023)