C 65%, H 25%, O 8%, S 2% 함유 액체 연료 이론공기량(kg/kg)

C 65%, H 25%, O 8%, S 2% 함유 액체 연료 이론공기량(kg/kg)

 

 

어떤 액체 연료를 분석하였더니

탄소 65%, 수소 25%, 산소 8%, 황 2%가 함유되어 있음을 알았다.

이 연료의 완전연소에 필요한 이론공기량은 약 몇 kg/kg연료인가?

 

 

29. 어떤 액체 연료를 분석하였더니 탄소 65w%, 수소 25w%, 산소 8w%, 황 2w%가 함유되어 있음을 알았다. 이 연료의 완전연소에 필요한 이론공기량은 약 몇 kg/kg연료인가?

① 9.4

② 11.5

③ 13.7

④ 15.8

 

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[참고] 폐기물의 원소조성이

C 80%, H 10%, O 10%일 때

이론공기량(kg/kg)은?

[ https://ywpop.blogspot.com/2024/05/kgkg-c-80-h-10-o-10.html ]

 

 

 

시료(액체 연료)의 질량 = 100 g 이라 가정하면,

각 원자의 조성(%) = 각 원자의 질량(g)

 

 

 

각 원자의 몰질량으로부터

각 원자의 질량을 몰수로 환산하고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

각 원자의 연소 반응식으로부터

각 원자의 연소에 필요한 O2의 몰수를 계산하면,

 

65 g / (12 g/mol) = 5.4167 mol C

 

C + O2 → CO2

C : O2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

---> 5.4167 mol O2 ... ①

 

 

 

25 g / (1 g/mol) = 25 mol H

 

2H2 + O2 → 2H2O

H : O2 = 4 : 1 개수비(= 몰수비) 이므로,

---> 25 / 4 = 6.25 mol O2 ... ②

 

 

 

2 g / (32 g/mol) = 0.0625 mol S

 

S + O2 → SO2

S : O2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

---> 0.0625 mol O2 ... ③

 

 

 

8 g / (16 g/mol) = 0.5 mol O

 

2O → O2

O : O2 = 2 : 1 개수비(= 몰수비) 이므로,

---> 0.5 / 2 = 0.25 mol O2 ... ④

( 시료에 포함된 O2의 몰수 )

 

 

300x250

 

 

이론산소량

= ① + ② + ③ – ④

= 5.4167 + 6.25 + 0.0625 – 0.25

= 11.4792 mol O2

 

 

 

O2의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

11.4792 mol × (32 g/mol)

= 367.3344 g O2

---> 시료 100 g 연소에 필요한 O2의 질량

---> 연소에 필요한 이론산소량

 

 

 

공기 중 산소의 질량비 = 23.2% 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

 

이론공기량을 계산하면,

367.3344 g / (23.2/100)

= 1583.3379 g 공기

 

 

 

시료 100 g당 1583.3379 g 공기가 필요하므로,

시료 1 kg당은 15.8 kg

 

 

 

시료 : 공기 = 100 g : 1583.3379 g = 1 kg : ? kg

 

? = 1583.3379 / 100 = 15.833379 kg

 

 

 

답: ④ 15.8

 

 

 

 

[공식] 연료 1 kg당 완전연소 이론산소량(kg/kg)

= (2.664×C + 7.937×H + 1.998×S – O) / 100

= (2.664×65 + 7.937×25 + 1.998×2 – 8) / 100

= 3.676 kg O2

 

 

3.676 kg / (23.2/100)

= 15.8448 kg 공기

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/05/kgkg.html ]

[공식] 완전연소 이론공기량(kg/kg) 계산

(2.664×C + 7.937×H – O) / 100

 

 

 

[키워드] 이론공기량 기준, 이론산소량 기준, 이론공기량 사전, 이론산소량 사전