유황 1.0% 중유 1 kg 연소 가스 중 황산화물 농도 13 Sm3

유황 1.0% 중유 1 kg 연소 가스 중 황산화물 농도 13 Sm3

 

 

45. 유황 1.0%가 함유된 중유 1 kg을 연소하는

보일러에서 배출되는 가스 중 황산화물의 농도는?

(단, 중유 1 kg당 굴뚝배출연소가스량은 13 Sm3 이다.)

① 130 ppm

② 326 ppm

③ 538 ppm

④ 1000 ppm

 

 

 

1 kg 중유 속 S의 질량

= 1 kg × (1.0/100)

= 1 × (1.0/100)

= 0.01 kg S

 

 

 

S의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

0.01 kg S의 몰수

= 0.01 kg / (32 kg/kmol)

= 0.01 / 32

= 0.00031 kmol S

 

 

 

황 연소 반응식

S + O2 → SO2

 

S : SO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

생성되는 SO2의 몰수 = 0.00031 kmol

 

 

 

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

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

 

0.00031 kmol SO2의 부피

= (0.00031 kmol) (22.4 kL / 1 kmol)

= (0.00031) (22.4)

= 0.006944 kL

= 0.006944 m3

 

 

 

ppm 농도

= (0.006944 m3 / 13 m3) × 10^6

= (0.006944 / 13) × 10^6

= 534 ppm

 

 

 

또는

S의 몰질량 = 32.0650 g/mol 과

1 mol = 22.414 L 로 계산하면,

 

0.01 / 32.0650 × 22.414 = 0.00699 m3 SO2

 

(0.00699 / 13) × 10^6 = 537.69 ppm

 

 

 

답: ③ 538 ppm

 

 

 

 

[키워드] 황산화물의 농도 기준