300 ppm HCl 12000 Sm3/hr 배출가스 액가스비 7 L/Sm3 세정탑

300 ppm HCl 12000 Sm3/hr 배출가스 액가스비 7 L/Sm3 세정탑

 

 

300 ppm의 HCl을 포함한

12000 Sm3/hr의 배출가스 처리를 위해,

액•가스비 7 L/Sm3의 세정탑을 사용하여

이 세정탑의 폐수를 중화하는데 필요한

0.5 N NaOH 용액의 필요량을 구하시오. (L/hr)

(단, 표준상태 기준. HCl은 100% 흡수한다.)

 

 

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※ “hr = 1 = 1시간” 으로 간주하여,

단위에 있는 hr을 생략하자.

 

 

 

1 ppm = 1 mL/m3 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/12744 )

 

300 ppm = 300 mL/Sm3

= 300 mL HCl / 1 Sm3 배출가스

 

 

 

용액의 농도 × 용액의 부피 = 용질의 양

(mL/m3) × (m3) = mL

이므로,

 

배출가스 중 HCl의 부피를 계산하면,

(300 mL/Sm3) (12000 Sm3)

= 3600000 mL

= 3600 L

 

 

 

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이고,

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

 

HCl의 당량수 = 1 eq/mol 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4105 )

 

HCl의 부피를 eq수로 환산하면,

(3600 L) (1 mol / 22.4 L) (1 eq/mol)

= (3600) (1 / 22.4)

= 160.7143 eq ... ①

---> HCl 용질의 eq수

 

 

 

1시간당 배출가스의 양 = 12000 Sm3 이고,

액•가스비 = 7 L/Sm3 이므로,

 

발생되는 염산 폐수의 부피를 계산하면,

12000 Sm3 × (7 L/Sm3)

= 84000 L ... ②

---> 폐수, 즉 수용액의 부피이다.

 

 

 

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HCl 용액(폐수)의 노르말농도를 계산하면,

노르말농도(N) = 용질 eq수 / 용액 L수

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6131 )

 

= ① / ②

= 160.7143 eq / 84000 L

= 0.001913 eq/L

= 0.001913 N

 

 

 

중화에 필요한 0.5 N NaOH 용액의 부피를 계산하면,

NV = N’V’

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4689 )

 

(0.001913 N) (84000 L) = (0.5 N) (? L)

 

? = (0.001913) (84000) / (0.5)

= 321.38 L

 

 

 

답: 약 321.4 L

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/17075 ]

400 ppm의 HCl을 함유하는 배출가스를 처리하기 위해

액가스비가 2 L/Sm3인 충전탑을 설계하고자 한다.

이때 발생되는 폐수를 중화하는데 필요한

시간당 0.5 N NaOH 용액의 양은?

(단, 배출가스는 400 Sm3/hr로 유입되며,

HCl은 흡수액인 물에 100% 흡수된다.)

 

 

 

[키워드] HCl 배출가스 기준, 액가스비 기준, 충전탑 설계 기준, 충전탑 기준, 세정탑 기준