[대기] 이론적산소량, 이론공기량, 완전연소반응식 등
1. 탄소 75kg과 수소 15kg을 완전연소 시키는데 필요한 이론적인 산소의 양은?
풀이: 이론적 산소량 = 2.667C + 8 ( H - O/8 ) + S
= 2.667 x 75 + 8 x 15 = 320kg
답: 320kg
2. 질량조성이 탄소성분 60%, 수소성분 20%, 황성분 6.4%, 질소성분 13.6%인 어떤 물질 1kg을 이론적으로 완전연소하기 위해 필요한 산소량은?
풀이 : 이론적산소량 = 1.867C + 5.6(H-O/8) + 0.7S
= 1.867 x 0.6 + 5.6 x 0.2 + 0.7 x 0.064 = 2.285
답: 2.285
3. 어떤 연료가 중량비로 90%가 탄소이고 10%가 수소이라면, 이 연료 1kg을 완전 연소하는데 필요한 이론 공기량( S㎥ )을 계산하시오.(단 공기는 부피비로 산소 21%, 질소 79%로 조성되어 있음.)
풀이:
① 이론적 산소량 = 1.867C + 5.6(H-O/8) + 0.7S
= 1.867 x 0.9 + 5.6 x 0.1 = 2.24
② 이론 공기량 = 이론적 산소량 / 0.21 = 2.24 / 0.21 = 10.67
답: 10. 67 S㎥
4. CH3OH 5kg을 연소시키는데 필요한 실제 공기량(S㎥)은? (단, 과잉공기계수m=1.5)
풀이:
CH3OH + 1.5O2 -> CO2 + 2H2O
32kg : 1.5 x 22.4 Sm3
5kg : X
① 5 x 1.5 x 22.4 = 32X -> X = 5.25 Sm3
② 이론공기량 = 이론산소량 / 0.21 = 5.25 / 0.21 = 25
③ 실제공기량 = 이론공기량 x m = 25 x 1.5 = 37.5 Sm3
답: 37.5 Sm3
5. 프로판 1.5N㎥을 완전 연소시킬 때 생성되는 이론건조 연소가스량은 약 몇 N㎥인가?(단, 공기 중 산소 21%)
풀이
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
22.4 : 5 x 22.4
1.5 : X
① 5 x 22.4 x 1.5 = 22.4 X -> X = 7.5
② Ao = 이론산소량 / 0.21 = 7.5 / 0.21 = 35.7
③ God = ( 1 - 0.21 ) Ao + Σ 연소생성물 = ( 1 - 0.21 )35.7 + 1.5 x 3 = 32.7N㎥
답: 약 33Nm3
Q. 프로판(C3H8) 1S㎥을 공기비 1.1로 완전연소 할 때의 건연소 가스량?: 24 S㎥
풀이
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
22.4 : 5 x 22.4
1 : X
① 5 x 22.4 x 1 = 22.4 X -> X = 5
② Ao = 이론산소량 / 0.21 = 5 / 0.21 = 23.8
③ Gd = ( m - 0.21 ) Ao + Σ 연소생성물 = ( 1.1 - 0.21) x 23.87 + 3 = 24.24Sm3
답: 24.24Sm3
Q. 3%의 황을 함유한 석탄 1톤을 완전연소하면 표준상태에서 약 몇 ㎥의 아황산가스가 발생하겠는가?(단, 황의 전량이 아황산가스화 한다)
풀이:
S + O2 -> SO2
32 : 22.4
0.03 x 1000kg : X
22.4 x 0.03 x 1000 = 32X -> X = 21 m3
답: 21m3
Q. 프로판( C3H8 )과 부탄( C4H10 )이 부피비 2：1로 혼합된 가스 1S㎥을 완전연소시킬 때 발생되는 CO2 의 양(S㎥)은?:
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
-> CO2 생성량 = 2/3 x 3 = 2 Sm3
C4H10 + 6.5 O2 -> 4CO2 + 5H2O
-> CO2 생성량 = 1/3 x 4 = 1.33 Sm3
총 발생되는 CO2 생성량 = 2 + 1.3 = 3.33 Sm3
답: 약 3.3 Sm3
Q. CO 20%, CO2 20%, N2 60%로 된 고로가스의 이론건조연소 가스량(N㎥/N㎥)은?
풀이:
CO + 0.5 O2 -> CO2
① 이론적 산소량 = 0.5 x CO = 0.5 x 0.2 = 0.1
② 이론적 공기량 = 0.1 / 0.21 = 0.476
③ God = ( 1 - 0.21 ) Ao + Σ 연소생성물 = ( 1 - 0.21 ) x 0.476 + (0.2 + 0.2 + 0.6) = 1.376
답: 1.376 N㎥/Nm3
Q. 다음 중 이론 연소온도를 상승시키기 위한 방법과 가장 거리가 먼 것은?
① 연소효율을 높게 유지 시킨다.
② 연료 또는 공기를 예열시킨다.
③ 과잉공기량을 높게 유지 시킨다.
④ 발열량이 높은 연료를 사용한다.
답: 3번
Q. 고체연료의 연소방법 중 유동층 연소법에 관한 설명으로 틀린 것은?
① 유동층 매체를 석회석으로 하여 탈황을 실현할 수 있다.
② 미연탄소나 재의 방출이 최소화된다.
③ 다양한 특성의 연료의 적용이 가능하다
④ 유동층의 연소온도는 비활성층물질의 용융온도보다 낮아야 한다.
답: 2번
● 가스량 계산
① Go
② G
● 완전연소, 불완전 연소 계산
- 이론산소량
○ 고체나 액체연료일 때 중량으로 계산시
= 2.667C + 8(H-O/8) + S
○ 고체나 액체연료일 때 부피로 계산시
= 1.867C + 5.6(H-O/8) + 0.7S ① Go