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

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

A연소시설에서 연료 중 수소를 10% 함유하는 중유를 연소시킨 결과

건조연소가스 중의 SO2 농도가 600 ppm이었다.

건조연소가스량이 13 Sm3/kg이라면

실제 습배기가스량 중 SO2 농도(ppm)는?

22. A연소시설에서 연료중 수소를 10% 함유하는 중유를 연소시킨 결과 건조연소가스 중의 SO2 농도가 600ppm이었다. 건조연소가스량이 13Sm3/kg이라면 실제습배가스량 중 SO2 농도(ppm)는?

① 약 350

② 약 450

③ 약 550

④ 약 650

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[참고] Sm3

[ https://ywpop.tistory.com/6441 ]

연료의 양이 주어지지 않았기에,

연료의 양 = 1 kg (= 1000 g) 이라 가정하자.

연료 중 수소(H)의 질량을 계산하면,

1000 g × (10/100)

= 100 g

수소 연소 반응식

H2 + 1/2 O2 → H2O

수소 100 g 연소 시,

생성되는 H2O의 질량을

질량비로 계산하면,

( 참고: 질량비로 계산 https://ywpop.tistory.com/22115 )

H2 : H2O = 2 g : 18 g = 100 g : ? g

? = 18 × 100 / 2

= 900 g

900 g H2O의 몰수를 계산하면,

900 g / (18 g/mol)

= 50 mol

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

( 참고: 몰부피 https://ywpop.tistory.com/8321 )

50 mol H2O의 부피를 계산하면,

50 mol × (22.4 L / 1 mol)

= 1120 L

= 1.12 m3

건조연소가스량이 13 Sm3/kg 이므로,

실제 습배기가스량을 계산하면,

실제 습배기가스량

= 건조연소가스량 + 생성된 수분(H2O)의 양

= 13 + 1.12

= 14.12 m3

( = 14.12 Sm3/kg )

생성된 수분(H2O)의 부피만큼

배기가스의 부피가 증가되었기에,

묽힘법칙으로

희석된 습배기가스량 중 SO2 농도(ppm)를 계산하면,

MV = M’V’

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2859 )

M’ = MV / V’

= (600 ppm) (13 Sm3) / (14.12 Sm3)

= 552.4 ppm

답: ③ 약 550

[키워드] 실제 습배가스량 기준, 실제 습배기가스량 기준, 실제 습배가스 기준, 실제 습배기가스 기준