수소 10% 중유 SO2 600 ppm 건조연소가스량 13 Sm3/kg

수소 10% 중유 SO2 600 ppm 건조연소가스량 13 Sm3/kg

A연소시설에서

연료중 수소를 10% 함유하는 중유를 연소시킨 결과

건조연소가스 중의 SO2 농도가 600 ppm이었다.

건조연소가스량이 13 Sm3/kg이라면

실제 습배가스량 중 SO2 농도(ppm)는?

① 약 350

② 약 450

③ 약 550

④ 약 650

수소를 10% 함유하는

중유 1 kg 속 H의 질량

= 1000 g × (10/100)

= 100 g

H의 몰질량(원자량) = 1 g/mol 이므로,

100 g H의 몰수 = 100 mol

100 mol H × (1 mol H2 / 2 mol H)

= 50 mol H2

---> 100 mol H로 만들 수 있는

H2의 몰수는 50 mol.

수소 연소 반응식

H2 + 1/2 O2 → H2O

H2 : H2O = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

50 mol H2 연소 시,

50 mol H2O 생성.

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

50 mol H2O의 부피를 계산하면,

(50 mol) (22.4 L / 1 mol) (1 m3 / 1000 L)

= (50) (22.4) (1 / 1000)

= 1.12 m3

습배가스량 = 13 Sm3 + 1.12 Sm3

= 14.12 Sm3

건조연소가스 중 SO2의 부피를 계산하면,

600 ppm = (? Sm3 / 13 Sm3) × 10^6

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2657 )

? = 13 × (600 / 10^6)

= 0.0078 Sm3

습배가스량 중 SO2의 ppm 농도를 계산하면,

(0.0078 Sm3 / 14.12 Sm3) × 10^6

= 552.4 ppm

답: ③ 약 550

[키워드] 실제 습연소가스량 기준, 실제 습배기가스량 기준