1.2 wt% 황 함유 연료유 1일 500 kg 연소 보일러 배출 SO2 농도(ppm)

1.2 wt% 황 함유 연료유 1일 500 kg 연소 보일러 배출 SO2 농도(ppm)

 

 

1.2(질량기준)%의 황을 함유하는 연료유를

1일 500 kg 연소시키는 보일러가 있다.

이 보일러에서 배출되는 SO2의 농도(ppm)는?

(단, 0℃, 1 atm 기준, 연료 1 kg 연소시 기체 생성 부피는 12 m3,

연소시 95%의 황이 SO2로 전환된다고 가정함.)

 

 

57. 1.2(질량기준)%의 황을 함유하는 연료유를 1일 500kg 연소시키는 보일러가 있다. 이 보일러에서 배출되는 SO2의 농도(ppm)는? (단, 0℃, 1 atm 기준 또한 연료 1kg 연소시 기체 생성 부피는 12m3, 연소시 95%의 황이 SO2로 전환된다고 가정함)

① 555 ppm

② 665 ppm

③ 775 ppm

④ 885 ppm

 

------------------------

 

하루 기준,

1.2 wt% 황(S) 함유 연료 500 kg에 포함된 S의 질량

= 500 kg × (1.2/100)

= 6 kg

 

 

 

S의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

6 kg S의 몰수

= 6 kg / (32 kg/kmol)

= 0.1875 kmol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

황 연소 반응식

S + O2 → SO2

 

S : SO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.1875 kmol S 연소 시,

이론적으로 생성되는 SO2의 몰수 = 0.1875 kmol

 

But,

95%의 황이 SO2로 전환된다고 가정하므로,

실제 생성되는 SO2의 몰수

= 0.1875 kmol × (95/100)

= 0.178125 kmol

 

 

 

0℃, 1 atm에서,

기체 1 kmol의 부피 = 22.4 m3 이므로,

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

 

0.178125 kmol SO2의 부피

= 0.178125 kmol × (22.4 m3 / 1 kmol)

= 3.99 m3

 

 

 

연료 1 kg 연소 시 기체 생성 부피는 12 m3이므로,

연료 500 kg 연소 시 기체 생성 부피

= 500 kg × (12 m3 / 1 kg)

= 6000 m3

 

 

 

ppm = (SO2 부피 / 기체 부피) × 10^6

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5494 )

 

= (3.99 / 6000) × 10^6

= 665 ppm

 

 

 

답: ② 665 ppm

 

 

 

 

[키워드] 보일러에서 배출되는 SO2 기준, 보일러 배출 SO2 기준, 보일러에서 배출되는 SO2 ppm 기준, 보일러 배출 SO2 ppm 기준