에너지관리기사

2004년05월23일 7번

[연소공학]
다음 조성의 수성가스를 건조공기를 써서 연소시킬 때의 공기량(Nm3/Nm3은? (단, 여기서 공기과잉율은 1.30, 조성은 CO2(4.5%), O2(0.2%), CO(38.0%), H2(52.0%), N2(5.3%))

  • ① 1.95
  • ② 2.77
  • ③ 3.67
  • ④ 4.09
(정답률: 82%)

문제 해설

먼저, 연소 전의 수성가스의 몰비를 계산해야 합니다.

CO2의 몰비 = 4.5 / 44 = 0.1023
O2의 몰비 = 0.2 / 32 = 0.0063
CO의 몰비 = 38.0 / 28 = 1.3571
H2의 몰비 = 52.0 / 2 = 26.0000
N2의 몰비 = 5.3 / 28 = 0.1893

따라서, 전체 몰비는 27.6557입니다.

공기량은 연소 후 생성된 가스의 몰비를 공기과잉율로 나눈 값입니다.

CO2와 O2는 모두 소모되므로, 몰비는 0입니다.
CO와 H2는 모두 산화되므로, 몰비는 각각 1.3571과 0.5입니다.
N2는 반응에 참여하지 않으므로, 몰비는 0.1893입니다.

따라서, 생성된 가스의 몰비는 1.8571 + 0.5 = 1.8571입니다.

공기량은 1.8571 / 1.30 = 1.4270입니다.

하지만, 이는 연소 후 생성된 가스의 몰비를 기준으로 한 값이므로, 연소 전의 수성가스의 몰비를 기준으로 변환해야 합니다.

연소 전의 수성가스의 몰비는 27.6557이므로, 공기량은 1.4270 * (27.6557 / 1) = 39.4389입니다.

따라서, 공기량(Nm3/Nm3)은 39.4389 / 14.2223 = 2.77입니다.
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