Butane 1 Sm3 과잉공기 20% 완전연소 습배출가스 CO2 농도 vol%

24. Butane 1Sm3을 과잉공기 20%로 완전연소 시켰을 때

생성되는 습배출가스 중 CO2의 농도는 몇 Vol% 인가?

① 8.4%

② 10.1%

③ 12.6%

④ 14.8%

부탄 연소 반응식

2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O 또는

C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7441 )

C4H10 : O2 = 1 : 6.5 계수비(= 몰수비 = 부피비) 이므로,

C4H10 1 Sm3당 6.5 Sm3 O2가 필요하다.

( C4H10 1 mol당 6.5 mol O2가 필요 )

---> 이론 산소량 = 6.5 Sm3

과잉공기 20% 이므로,

6.5 Sm3 × (1.2) = 7.8 Sm3 O2

---> 실제 공급된 산소량

공기 중 질소의 부피비 = 79% 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

7.8 Sm3 × (79 / 21) = 29.34 Sm3 N2

---> 실제 공급된 질소량

C4H10 1 Sm3당,

4 Sm3 CO2 + 5 Sm3 H2O 생성.

---> 연소 생성물의 부피

과잉(= 미연소) 산소량

= 7.8 – 6.5 = 1.3 Sm3 O2

습배출가스의 부피

= CO2 부피 + H2O 부피 + N2 부피 + 과잉 O2 부피

= 4 + 5 + 29.34 + 1.3

= 39.64 Sm3

습배출가스 중 CO2의 vol%

= (CO2의 부피 / 습배출가스의 부피) × 100

= (4 / 39.64) × 100

= 10.09%

답: ② 10.1%

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/24135 ]

C 85% H 11.5% S 3.0%인 중유 1 kg당

12.8 Sm3의 공기로 완전연소시킬 때

습배출가스 중 SO2(ppm)?

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