비중 0.9 황 함유량 3% wt 폐유 2 kL/h 연소 생성 SO2 부피(Sm3) 무게(kg)

비중 0.9 황 함유량 3% wt 폐유 2 kL/h 연소 생성 SO2 부피(Sm3) 무게(kg)

 

 

비중이 0.9이고 황 함유량이 3%(무게기준)인 폐유를

2 kL/h의 속도로 연소할 때

생성되는 SO2의 부피(Sm3)와 무게(kg)는 각각 얼마인가?

(단, 황 성분은 전량 SO2로 전환됨)

 

 

51. 비중이 0.9이고 황 함유량이 3%(무게기준)인 폐유를 2kL/h의 속도로 연소할 때 생성되는 SO2의 부피(Sm3)와 무게(kg)는 각각 얼마인가? (단, 황성분은 전량 SO2로 전환됨)

① 18.9 Sm3, 59 kg

② 27.9 Sm3, 59 kg

③ 31.8 Sm3, 59 kg

④ 37.8 Sm3, 59 kg

 

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폐유 2 kL/h

---> 시간당 연소시키는 폐유의 부피

= 2 kL = 2000 L

 

 

 

비중 0.9

---> 밀도 = 0.9 g/mL = 0.9 kg/L

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2922 )

 

 

 

2000 L 폐유 속 S의 질량을 계산하면,

(2000 L) (0.9 kg/L) (3/100)

= (2000) (0.9) (3/100)

= 54 kg

 

 

 

S의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

54 kg S의 몰수를 계산하면,

(54 kg) (1 kmol / 32 kg)

= 54 / 32

= 1.6875 kmol

 

 

 

황 연소 반응식

S + O2 → SO2

 

S : SO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

1 mol S가 연소되면, 1 mol SO2가 생성된다.

---> 1.6875 kmol S가 연소되면,

1.6875 kmol SO2가 생성된다.

 

 

 

표준상태에서, 기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,

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

 

1.6875 kmol SO2의 부피를 계산하면,

(1.6875 kmol) (22.4 kL / 1 kmol)

= (1.6875) (22.4)

= 37.8 kL

= 37.8 Sm3

---> 37.8 Sm3/hr

 

 

 

답: ④ 37.8 Sm3, 59 kg

 

 

 

 

[참고] SO2의 몰질량 = (32) + 2(16) = 64 g/mol 이므로,

1.6875 kmol SO2의 질량을 계산하면,

(1.6875 kmol) (64 kg / 1 kmol)

= (1.6875) (64)

= 108 kg

---> 답: 37.8 Sm3, 108 kg

 

 

 

 

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