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
    • 16
      październik
      W dniu 13 października zakończyły się prace nad projektem Dokumentu referencyjnego BAT dla przetwórstwa metali żelaznych. Konkluzje BAT zawarte są w punkcie 9 BREFu. Dokument dotyczy następujących rodzajów działalności określonych w dyrektywie IED (2010/75/EU): - 2.3. Obróbka metali żelaznych (procesy wymienione w lit. a i c) - 2.6. Powierzchniowa obróbka metalu z wykorzystaniem procesów elektrolitycznych lub chemicznych z wykorzystaniem wanien o objętości przekraczającej 30 m3 (niektóre procesy) - 6.11. Niezależne oczyszczanie ścieków nieobjętych dyrektywą 91/271/EWG (pod warunkiem że główny ładunek zanieczyszczeń pochodzi z działań objętych przedmiotowymi konkluzjami BAT) - niektóre procesy walcowania na zimno i ciągnienia drutu - odzysk kwasu, jeśli jest bezpośrednio związany z działaniami objętymi przedmiotowymi konkluzjami BAT - oczyszczanie ścieków połączonych, pod warunkiem że nie jest objęte dyrektywą 91/271/EWG oraz że główny ładunek zanieczyszczeń pochodzi z działań objętych przedmiotowymi konkluzjami BAT - niektóre procesy spalania bezpośrednio związane z działaniami objętymi przedmiotowymi konkluzjami BAT The final draft of the revised BREF on Ferrous Metals Processing Industry (FMP) dostępny jest na stroniehttps://eippcb.jrc.ec.europa.eu/news/bref-1
    • 21
      wrzesień
      W dniu 20 września zaczęło obowiązywać nowe rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji (Dz. U. poz. 1710). Wśród zmian dotyczących emisji do powietrza znalazły się: - wprowadzenie obowiązku pomiaru CO2 ze źródeł spalania paliw - zmiany rodzajów metodyk referencyjnych dla niektórych źródeł (np. HCl, HF ze spalania, współspalania odpadów; Cl2 z produkcji dwutlenku tytanu), - zmiana określenia „pył ogółem” na „pył” - określenie czasu trwania pomiarów i ilości serii pomiarowych według § 9.6 i 7 - usunięcie niektórych norm oraz określenie sposobu postępowania w przypadku zastąpienia normy jej nowym wydaniem (np. zał. 1 uwaga 4) Rozporządzenie dostępne jest na stronie https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20210001710
    • 30
      sierpień
      Stronę „Wskaźniki średniego narażenia na pył PM2,5 w miastach Polski” uzupełniliśmy o wyniki klasyfikacji za rok 2020, opublikowane w obwieszczeniu Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 30 lipca 2021 r. (M. P. poz. 756). W stosunku do roku 2019 zmniejszeniu uległa łączna liczba miast, w których stwierdzono przekroczenie pułapu stężenia ekspozycji 20 µg/m3 – z poziomu 14 w ocenie za rok 2019 do 8 za rok 2020. Szczegółowe zestawienie wartości wskaźników przedstawiamy na stronie http://wszystkooemisjach.pl/219/wskazniki-sredniego-narazenia-na-pyl-pm25-w-miastach-polski
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    szkolenie bilans LZO 2021
    szkolenie rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń 2021
    DPF SNCR EcoeXhaust oczyszczanie spalin
    Operat FB
    Szkolenie Warsztaty Obliczenia emisji Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń Bilans LZO 2021

    Terminy najbliższych warsztatów:

    Data
    Godzina
    19.10.2021 r. 800 ÷ 1600
    26.10.2021 r. 800 ÷ 1600
    02.11.2021 r. 800 ÷ 1600
    09.11.2021 r.
    800 ÷ 1600 


    Warsztaty z obliczeń emisji za rok 2020
    Warsztaty z modelowania stężeń

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

    U.S. EPA [pochodnie] LyondellBasell Companies Agree to Reduce Harmful Air Pollution at Six U.S. Chemical Plants (15.10.2021)

    IPPC Bureau: The final draft of the revised BREF on Ferrous Metals Processing Industry (FMP) has been issued on 13 October 2021 (13.10.2021)

    EPA [tlenek etylenu] Takes Next Step to Broaden TRI Reporting Requirements for Ethylene Oxide (13.10.2021)

    EEA: Emissions of the main air pollutants in Europe (13.10.2021)

    U.S. EPA [sprawozdawczość; sprawiedliwość środowiskowa] Three New England Facilities Provide Public with Chemical Information under EPA Settlements (13.10.2021)

    EEA: Heavy metal emissions in Europe (13.10.2021)

    WIOŚ:  Ćwiczenia na terenie zakładu o dużym ryzyku wystąpienia awarii przemysłowej związanej z tlenkiem etylenu (11.10.2021)

    EPA [f-gazy] Acts on Petitions to Cut Climate-Damaging HFCs, Will Begin AIM Act Rulemaking Process (08.10.2021)

    EPA [chłodnie, bezwodny amoniak] Fines Salinas-Based Facilities $178,000 for Clean Air Act Violations (07.10.2021)

    MKiŚ: polski rynek mocy - sukces Polski przed Sądem Europejskim (06.10.2021)

    U.S. EPA [uwolnienia przypadkowe] West Texas Gas Companies Agree to Pay $3 Million Civil Penalty in Federal Settlement Requiring $5 Million in Safety Improvements and Clean Air Act Compliance at Eight Natural Gas Processing Plants (01.10.2021)

    EPA Releases Draft Strategic Plan to Address Climate Change and Advance Environmental Justice and Equity (01.10.2021)

    EEA: Air Quality e-Reporting AQ e-Reporting (30.09.2021)

    EPA Releases Report Comparing Air Quality and Public Health Impacts from Prescribed Fire and Wildfire Smoke (30.09.2021)

    U.S. EPA [pochodnie] Firestone Polymers Agrees to Settle Multiple Environmental Claims at its Sulfur, La., Rubber Manufacturing Plant (30.09.2021)

    EPA [emisje ze składowiska] settles with Riverbend Landfill in McMinnville over toxic air emissions (30.09.2021)

    U.S. EPA [paliwa] Chevron and American Refining Group Settle with the EPA Over Alleged Fuels Violations (30.09.2021)

    EEA: Counting the costs of industrial pollution (29.09.2021)

    EEA: Emission reduction of the main air pollutants by Member State from 2005 to 2019 (29.09.2021)

    EEA: Percentage emission reductions of main air pollutants in 2019 compared with 2005 levels (29.09.2021)

    MKiŚ: Komunikat ws. stosowania dobrowolnych systemów certyfikacji kryteriów zrównoważonego rozwoju na potrzeby wymagań systemu EU ETS (27.09.2021)

    EPA [plan zarządzania ryzykiem RMP; terminal propanu] Settlement Improves Fire Safety at Propane Distribution Terminal in N. Grafton, Mass. (27.09.2021)

    IPPC Bureau: The review of the BAT reference document for the Surface Treatment (24.09.2021)

    EPA: U.S. Will Dramatically Cut Climate-Damaging Greenhouse Gases with New Program Aimed at Chemicals Used in Air Conditioning, Refrigeration (23.09.2021)

    EEA: Air Quality Status 2021 (21.09.2021)

    EEA: Reported information on large combustion plants under the Energy Community Treaty 2006/500/EC (20.09.2021)

    MKiŚ: Modelowanie przepływu powietrza w miastach za pomocą metod Computional Fluid Dynamic (CFD) – prezentacja IMGW w ramach konferencji Środowisko Informacji 2021 zaplanowanej na 25.11.2021 (17.09.2021)

    EEA: Consumption of ozone-depleting substances (16.09.2021)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Aerosol cha- racterization in an oceanic context around Reunion Island (AEROMARINE field campaign)

    Methane emissions in Kuwait: Plume identification, isotopic characterisation and inventory verification Open access

    Effects of relative humidity on heterogeneous reaction of SO2 with CaCO3 particles and formation of CaSO4·2H2O crystal as secondary aerosol Open access

    Zobacz EUR-Lex:

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2021/1767 z dnia 6 października 2021 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1367/2006 w sprawie zastosowania postanowień Konwencji z Aarhus o dostępie do informacji, udziale społeczeństwa w podejmowaniu decyzji oraz dostępie do sprawiedliwości w sprawach dotyczących środowiska do instytucji i organów Wspólnoty (08.10.2021)

    Decyzja Komisji z dnia 29 lipca 2021 r. zlecająca centralnemu administratorowi wprowadzenie zmian w tabelach krajowego rozdziału uprawnień Bułgarii, Niemiec, Grecji, Francji, Włoch, Łotwy, Luksemburga, Niderlandów, Polski, Portugalii i Finlandii do dziennika transakcji Unii Europejskiej (08.10.2021)

    Zawiadomienie Komisji — Wytyczne techniczne dotyczące weryfikacji infrastruktury pod względem wpływu na klimat w latach 2021–2027 (16.09.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego„Transport intermodalny i logistyka multimodalna – uzupełnianie się środków transportu w ekologizacji transportu” (16.09.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów: Budując Europę odporną na zmianę klimatu – nowa Strategia w zakresie przystosowania do zmiany klimatu (16.09.2021)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji  2021/1434 z dnia 2 września 2021 r. kończące przegląd rozporządzeń wykonawczych Rady nr 443/2011 i nr 444/2011 rozszerzających ostateczne cło wyrównawcze i antydumpingowe na przywóz biodiesla wysyłanego z Kanady (03.09.2021)

    Rozporządzenie delegowane Komisji 2021/1430 z dnia 31 maja 2021 r. uzupełniające rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 2018/956 przez określenie danych, które mają być zgłaszane przez państwa członkowskie do celów weryfikacji emisji CO2 i zużycia paliwa przez nowe pojazdy ciężkie (02.09.2021)