"Zracováno odle Skácel F. - Tekáč.: Podklady ro Ministerstvo životního rostředí k rovádění Protokolu o PRTR - řehled etod ěření a identifikace látek sledovaných odle Protokolu o registrech úniků a řenosů znečišťujících látek v únicích do ovzduší ŠCHT Praha MŽP Praha 007." ýočty Základní výočty v oblasti ěření eisí stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší zahrnují 3 okruhy úloh. Předevší je to výočet hotnostní koncentrace znečišťující látky z exerientálních údajů o složení odadního lynu dále výočet růtoku odadního lynu a konečně určení hotnostního toku a secifické výrobní eise znečišťující látky. Běžně oužívané výočtové vztahy a řeočtové koeficienty vycházejí z ředokladu že stavové chování odadního lynu lze s dostatečnou řesností osat stavovou rovnicí ideálního lynu. ýočet hotnostní koncentrace znečišťující látky Zůsob výočtu hotnostní koncentrace znečišťujících látek je dán zůsobe jaký je rovedeno jejich stanovení. Při jednorázové ěření rovedené anuálníi etodai závisí zůsob výočtu na zvolené etodě stanovení a lze jej nalézt v říslušných technických norách nebo odvodit s vyžití znalosti základních cheických výočtů. Pokud je ěření rováděno kontinuálně racujícíi analyzátory je výsledek ěření vyjádřen vždy jako objeový zloek říslušné složky odadního lynu. Proto algoritus výočtu hotnostní koncentrace znečišťujících látek je v toto říadě ro všechny látky stejný. Pro volbu srávného výočtového vztahu nebo ostuu je ouze nutné znát vztažné odínky které jsou ro konkrétní zdroje znečišťování ovzduší dány legislativníi ředisy. současné době jsou oužívány tyto vztažné odínky: a) vztažné odínky kdy odadní lyn je suchý ři norálních stavových odínkách a zravidla s daný referenční obsahe kyslíku či jiné ajoritní složky odadního lynu (nař. CO ) b) vztažné odínky kdy odadní lyn je vlhký ři norálních stavových odínkách a někdy s daný referenční obsahe kyslíku či jiné ajoritní složky odadního lynu (nař. CO ) c) vztažné odínky kdy vlhkost telota a statický tlak odadního lynu odovídají běžný rovozní araetrů. dalších odstavcích jsou uvedeny nejběžnější vztahy ro výočet hotnostní koncentrace znečišťujících látek. Jejich odvození lze rovést oocí definičních vztahů ro objeový zloek a hotnostní koncentraci složky sěsi a z vlastností ideálního lynu (stavová rovnice Aagatův zákon). ejobecnější řeočet se rovádí odle vztahu ρ ( ZL) = ϕ(zl) M (ZL) RT ρ(zl) je hotnostní koncentrace znečišťující látky (ZL) v odadní lynu ři telotě T a tlaku φ(zl) objeový zloek znečišťující látky v odadní lynu M(ZL) olární hotnost znečišťující látky statický tlak odadního lynu R lynová konstanta (8314 J. ol -1. K -1 ) T terodynaická telota odadního lynu.
Pro řeočet exerientálně zjištěných objeových zloků anorganických lynných znečišťujících látek (stanovení je rováděno kontinuálně racujícíi analyzátory s ředřazený chladiče lynů) na odovídající hotnostní koncentrace lze ro dané vztažné odínky odvodit následující vztahy. ztažné odínky a): ρ r (ZL) = ϕair ϕ(zl) M (ZL) ϕ air )-ϕr ) )-ϕ ρ r (ZL) je hotnostní koncentrace znečišťující látky ři vztažných odínkách a) norální tlak (10135 kpa) R lynová konstanta (8314 J/(ol. K)) T norální telota (7315 K) ϕ (ZL) objeový zloek znečišťující látky v suché odadní lynu zjištěný ěření M(ZL) olární hotnost znečišťující látky ϕ air ) objeový zloek kyslíku v suché salovací vzduchu ϕ r ) referenční objeový zloek kyslíku ro vztažné odínky a) ϕ ) objeový zloek kyslíku v suché odadní lynu zjištěný ěření. Objeový zloek kyslíku v suché salovací vzduchu ϕ air ) je ve většině říadů roven objeovéu zloku kyslíku v suché okolní vzduchu což v našich zeěisných odínkách činí 09 %. ěkteré technologické rocesy využívají salování s řídavný kyslíke. Pak se hodnota ϕ air ) vyjadřující objeový zloek kyslíku ve fiktivní salovací vzduchu určí zravidla látkovou bilancí salovacího rocesu s využití údajů o sotřebě aliva (nejčastěji zeního lynu) řídavného kyslíku a z úlné cheické analýzy lynných složek salin. ztažné odínky b): ρ (ZL ) je hotnostní koncentrace znečišťující látky ři vztažných odínkách B bez udaného referenčního obsahu kyslíku ϕ (H O) objeový zloek vodní áry v odadní lynu. ztažné odínky c): ρ r ( ZL) = ϕ(zl) M (ZL) (1-ϕ (HO)) ρ ( ZL) = ϕ(zl) M (ZL) (1-ϕ (HO)) ρ (ZL) je hotnostní koncentrace znečišťující látky ři vztažných odínkách c) statický tlak lynu odovídající obvyklý rovozní odínká T terodynaická telota lynu odovídající obvyklý rovozní odínká.
Poněkud odlišná je struktura výočetních vztahů ro vyjádření hotnostní koncentrace celkového organického uhlíku ři stanovení laenový ionizační detektore. a rozdíl od ředchozích říadů se uvedený detektore zjišťuje obsah organických látek ve vlhké odadní lynu. avíc kalibrace analyzátoru se nerovádí znečišťující látkou ale zvolenou referenční látkou. ztažné odínky a): ρ r 1 ϕair )-ϕ r ) (TOC) = ϕ (C3H8) 3 M (C) (1-ϕ (H O)) ϕ -ϕ ρ r (TOC) je hotnostní koncentrace celkového organického uhlíku ři vztažných odínkách a) ϕ ( C3H8 ) celkový obsah organických látek v odadní lynu vyjádřený jako objeový zloek kalibrační složky (roanu) 1 - veličina ěřená řío analyzátore A konstituční koeficient atou uhlíku v olekule kalibrační složky oužité certifikované referenční lynné sěsi ( nař. ro ethan a = 1 ro roan a = 3) M(C) olární hotnost uhlíku (101 g/ol). ztažné odínky b): ρ ( TOC) = ϕ (C3H8 ) 3 M (C) ρ (TOC ) je hotnostní koncentrace celkového organického uhlíku ři vztažných odínkách B bez udání referenčního obsahu kyslíku. ztažné odínky c): ρ ( TOC) = ϕ (C3H8 ) 3 M (C) ρ (TOC) je hotnostní koncentrace celkového organického uhlíku ři vztažných odínkách C. air 1 POZÁMKA České reublice se stále ještě ůžee setkat s autorizovanýi laboratořei které k nastavení ěřicího rozětí analyzátorů oužívají ísto roanu ethan. Tato raxe je v rozoru s ezinárodníi a evroskýi technickýi norai ro ěření eisí TOC. Zjištěné výsledky ak nejsou orovnatelné s výsledky naěřenýi v ostatních evroských zeích.
ýočet objeového toku (růtoku) odadního lynu a rozdíl od výočtu hotnostní koncentrace á ředoklad ideálního chování odadního lynu odstatně větší vliv na nejistotu ěření růtoku. Při běžných nárocích na celkovou nejistotu stanovení růtoku odadního lynu (vyjádřeno relativní standardní nejistotou ěření lineární rychlosti roudění ± 5 %) lze v souladu s ustanoveníi nore E 13 84-1 Stationary source eissions - Deterination of low ass concentration of dust Part 1: Manual gravietric ethod (ČS E 1384-1) a ČS ISO 10780 Stacionární zdroje eisí Měření rychlosti a růtoku lynů v otrubí (ČS ISO 10780) odadní lyn ovažovat za ideální lyn. Pak se ři výočtu růtoku na základě znalosti rychlostního ole zjištěného oocí Prandtlových trubic ostuuje následující zůsobe. ejdříve se vyočte střední hustota roudícího odadního lynu z jeho složení (vliv kaalných a evných částic aerosolu se ovažuje za zanedbatelný) odle vzorce: k ρ = ϕ (B j ) M (B j ) j= 1 ρ Je střední hustota roudícího odadního lynu střední statický tlak roudícího odadního lynu T ϕ B střední terodynaická telota roudícího odadního lynu ) střední objeový zloek j-té složky roudícího odadního lynu ( j M(B j ) olární hotnost j-té složky roudícího odadního lynu. yočte se růěrná rychlost roudění odadního lynu jako: v = K PT 1 n n d i i = 1 ρ v je střední rychlost roudění odadního lynu ve zvolené ěřicí růřezu K PT kalibrační součinitel (říadně funkce) Prandtlovy trubice n Počet ěřicích bodů diferenční tlak Prandtlovy sondy v i-té ěřicí bodě. d i yočte se růěrný objeový tok odadního lynu ro říslušné vztažné odínky. ztažné odínky a): T ϕair )-ϕ ) = v A (1-ϕ (H O)) T ϕ - r air ϕ r je růtok odadního lynu ři vztažných odínkách A r A locha ěřicího růřezu. ztažné odínky b): T = v A T je růtok odadního lynu ři vztažných odínkách B bez udání referenčního obsahu kyslíku.
ztažné odínky c): referenčního obsahu kyslíku. = v A je růtok odadního lynu ři vztažných odínkách C. ýše uvedené vztahy ro výočet růtoku odadního lynu vyhovují většině eisních ěření. ýočet hotnostního toku znečišťující látky Průěrný hotnostní tok (ZL) jednotlivých znečišťujících látek se v závislosti na vztažných odínkách ro něž byly vyočteny hotnostní koncentrace znečišťujících látek a růtoky nosného lynu určí alternativně ze vztahu: (ZL) = ρ r (ZL) r = ρ r (ZL) r = ρ (ZL) = ρ (ZL) Literatura ČS E 1384-1 Stacionární zdroje eisí - Stanovení nízkých hotnostních koncentrací rachu - Manuální gravietrická etoda ČI Praha 00. ČS ISO 10780 Stacionární zdroje eisí - Měření rychlosti a růtoku lynů v otrubí ČI Praha 1998.