배출가스 중 SO2의 농도(ppm)

배출가스 중 SO2의 농도(ppm)

 

 

150°C, 1기압에서 SO2 배출량이 22000 kg/day일 때,

배출가스 유량이 5.0×10^6 m3/hr로 측정되었을 때,

배출가스 중 SO2의 농도(ppm)을 구하라.

단, 기체상수는 0.08206 atm•L/mol•K이다.

 

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대기 중 기체 오염물질의 양을 ppm, ppb로 나타낼 때는

(공기 중 기체 오염물질의 양을 ppm, ppb로 나타낼 때는)

ppm = (오염물질의 분자 개수 / 전체 공기의 분자 개수) × 10^6

으로, 즉 분자 개수 비로 계산한다.

[ 원본 http://ywpop.tistory.com/5494 ]

 

 

이때 오염물질의 분자 개수는

[오염물질의 질량(g)] / [몰질량(g/mol)] × [6.02×10^23 개/mol]

 

22000000 g / (64.06 g/mol) × (6.02×10^23 개/mol)

= 22000000 / 64.06 × (6.02×10^23) = 2.067437E29 개 SO2

 

 

전체 공기의 분자 개수는

PV = nRT 로부터 n을 구해서,

n × [6.02×10^23 개/mol] 로 계산한다.

 

(5.0×10^6 m3/hr) × (24 hr/day) = 1.2E8 m3/day

1 m3 = 1000 L

1.2E8 m3 × (1000 L / 1 m3) = 1.2E11 L

 

n = PV / RT

= [(1) (1.2E11)] / [(0.08206) (273.15+150)]

= 3.455854E9 mol

 

3.455854E9 mol × (6.02×10^23 개/mol)

= 3.455854E9 × (6.02×10^23) = 2.080424E33 개 공기

 

 

ppm = (오염물질의 분자 개수 / 전체 공기의 분자 개수) × 10^6

= (2.067437E29 / 2.080424E33) * 10^6 = 99.4 ppm

 

 

답: 99.4 ppm

 

 

[ 다른 풀이방법 http://ywpop.tistory.com/6062 ]

 

 

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mol수 ∝ 개수 이므로,

굳이 mol수를 개수로 환산할 필요는 없다.

 

ppm = (오염물질의 분자 mol수 / 전체 공기의 분자 mol수) × 10^6

= [(22000000 / 64.06) / (3.455854E9)] * 10^6 = 99.4 ppm

 

 

[키워드] 기체농도환산, 기체 ppm, 기체 ppb