염소 400 ppm 배출가스 10000 Sm3/hr 20 kg/hr 수산화칼슘으로 처리

염소 400 ppm 배출가스 10000 Sm3/hr 20 kg/hr 수산화칼슘으로 처리

 

 

염소농도가 400 ppm인 배출가스 10,000 Sm3/hr를

20 kg/hr의 수산화칼슘 현탁액을 가하여 처리하고 있다.

처리 후 배연의 염소 가스농도는 몇 ppm이 되겠는가?

단, 수산화칼슘 현탁액 농도 60%, 반응률 100%

 

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400 ppm Cl2 = (400 Sm3 Cl2 / 10^6 Sm3 배출가스) × 10^6

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2657 )

 

 

 

배출가스 10,000 Sm3 속 Cl2의 부피를 계산하면,

(400 Sm3 Cl2 / 10^6 Sm3 배출가스) × 10000 Sm3 배출가스

= (400 / 10^6) × 10000

= 4 Sm3 Cl2

= 4 m3 Cl2

( 참고: Sm3 https://ywpop.tistory.com/6441 )

 

 

 

표준 상태에서 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

4 m3 Cl2의 몰수를 계산하면,

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

= (4) (1000) (1 / 22.4)

= 178.57 mol Cl2

 

 

 

Ca(OH)2의 몰질량 = 74.09 ≒ 74 g/mol 이므로,

60% Ca(OH)2 용액 20 kg 속 Ca(OH)2의 몰수를 계산하면,

(20000 g) (60/100) (1 mol / 74 g)

= (20000) (60/100) (1 / 74)

= 162.16 mol Ca(OH)2

 

 

 

화학 반응식

Cl2(g) + Ca(OH)2(aq) → CaOCl2(aq) + H2O(l)

 

또는

2Cl2(g) + 2Ca(OH)2(aq) → Ca(ClO)2(aq) + CaCl2(aq) + 2H2O(l)

 

Cl2 : Ca(OH)2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

반응 후 남아있는 Cl2의 몰수를 계산하면,

178.57 – 162.16 = 16.41 mol Cl2

 

 

 

16.41 mol Cl2의 부피를 계산하면,

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

= (16.41) (22.4) (1 / 1000)

= 0.3676 m3 Cl2

= 0.3676 Sm3 Cl2

 

 

 

처리 후 Cl2의 ppm 농도를 계산하면,

(0.3676 Sm3 Cl2 / 10000 Sm3 배출가스) × 10^6

= (0.3676 / 10000) × 10^6

= 36.76 ppm

 

 

 

답: 36.76 ppm

 

[참고] 400 ppm → 36.76 ppm 으로 감소.

 

 

 

 

[키워드] 염소 배출가스를 수산화칼슘 현탁액으로 처리 기준문서, Cl2 + Ca(OH)2 반응 기준문서

 

> Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O

> 2Cl2 + 2Ca(OH)2 → Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

> 2Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O