5% 황 중유 공기비 1.7 습윤연소배기가스 SO2 ppm Rosin 근사식

5% 황 중유 공기비 1.7 습윤연소배기가스 SO2 ppm Rosin 근사식

 

 

5%의 황을 포함하는 중유를 공기비 1.7로 완전연소시킬 때

습윤연소배기가스 중의 SO2의 농도(ppm)는?

(단, 폐기물의 저위발열량은 3700 kcal/kg, Rosin 근사식 적용)

 

 

46. 5%의 황을 포함하는 중유를 공기비 1.7로 완전연소시킬 때 습윤연소배기가스중의 SO2의 농도(ppm)는? (단, 폐기물의 저위발열량은 3,700 kcal/kg, Rosin근사식 적용)

① 약 4,500

② 약 6,200

③ 약 8,800

④ 약 9,600

 

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[Rosin 식]

[1] 이론 공기량, A_o (단위: Sm3/kg)

A_o = (0.85 × H_l / 1000) + 2

> H_l: 저위발열량 (단위: kcal/kg)

( 참고 https://ywpop.blogspot.com/2024/12/rosin.html )

 

 

 

A_o = (0.85 × H_l / 1000) + 2

= (0.85 × 3700 / 1000) + 2

= 5.145 Sm3/kg

 

 

 

[2] 이론 습연소가스량, G_ow (단위: Sm3/kg)

G_ow = 1.11 × H_l / 1000

= 1.11 × 3700 / 1000

= 4.107 Sm3/kg

 

 

 

실제 습연소가스량, G_w (단위: Sm3/kg)

G_w = G_ow + (m – 1)A_o

= 4.107 + (1.7 – 1)×5.145

= 7.7085 Sm3/kg

 

 

 

중유 1 kg당 황(S)의 질량

= 1 × (5/100)

= 0.05 kg/kg

 

 

 

황 연소 반응식

S + O2 → SO2

 

S : SO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

S의 몰수 = SO2의 몰수

 

 

 

S의 몰질량 = 32 g/mol 이고,

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

0.05 kg S 완전연소 시,

발생하는 SO2의 부피를 계산하면,

(0.05 kg/kg) (1 kmol / 32 kg) (22.4 Sm3 / 1 kmol)

= (0.05) (1 / 32) (22.4)

= 0.035 Sm3/kg

 

 

 

연소가스 중 SO2의 ppm 농도를 계산하면,

(SO2 부피 / 연소가스 부피) × 10^6

= (0.035 / 7.7085) × 10^6

= 4540.44 ppm

 

 

 

답: ① 약 4,500

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/24524 ]

연소공학. 연료의 연소 계산식

 

 

 

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