벙커 C유 2.5% S성분 건조 연소가스량 중 SO2양(%)

벙커 C유 2.5% S성분 건조 연소가스량 중 SO2양(%)

 

 

벙커 C유에 2.5%의 S성분이 함유되어 있을 때

건조 연소가스량 중의 SO2양(%)은?

(단, 공기비 1.3, 이론 공기량 12 Sm3/kg-oil,

이론 건조연소 가스량 12.5 Sm3/kg-oil 이고,

연료 중의 황성분은 95%가 연소되어 SO2로 된다.)

① 약 0.1

② 약 0.2

③ 약 0.3

④ 약 0.4

 

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Gd = God + (m–1)Ao

> Gd: 실제 건조 연소 가스량, 실제 건연소 가스량, 실제 건조 배기 가스량

> God: 이론 건조 연소 가스량, 이론 건연소 가스량, 이론 건조 배기 가스량

> Ao: 이론 공기량

> m: 공기비

 

 

 

Gd = God + (m–1)Ao

= 12.5 + (1.3–1)×12

= 16.1 Sm3/kg

 

 

 

S의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

벙커 C유 1 kg 속에 들어있는 S의 mol수를 계산하면,

(1000 g) (2.5/100) (1 mol / 32 g)

= 0.78125 mol S

 

 

 

S + O2 → SO2

S : SO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.78125 mol S 연소 시, 발생하는 SO2의 몰수를 계산하면,

(0.78125 mol) (95/100)

= 0.7421875 mol SO2

 

 

 

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

0.7421875 mol SO2의 부피를 계산하면,

(0.7421875 mol) (22.4 L / 1 mol) (1 Sm3 / 1000 L)

= 0.016625 Sm3 SO2

---> 벙커 C유 1 kg 연소 시, 발생하는 SO2의 부피

= 0.016625 Sm3/kg

 

 

 

건조 연소가스량 중의 SO2양(%)을 계산하면,

SO2 % = (SO2 / Gd) × 100

= (0.016625 / 16.1) × 100

= 0.1033%

 

 

 

한 번에 계산하면,

 

(1000 g) (2.5/100) (1 mol / 32 g) (95/100) (22.4 L / 1 mol) (1 Sm3 / 1000 L)

= (1000) (2.5/100) (1 / 32) (95/100) (22.4) (1 / 1000)

= (2.5/100) (1 / 32) (95/100) (22.4)

 

SO2 % = (SO2 / Gd) × 100

= [(22.4 Sm3 / 32 kg × 0.025 × 0.95) / (16.1 Sm3/kg)] × 100

= [(22.4 / 32 × 0.95 × 0.025) / (16.1)] × 100

= 0.1033%

 

 

 

답: ① 약 0.1