탄소 및 수소의 중량조성이 각각 80%, 20%인 액체연료를 매 시간 200kg씩 연소시켜 배기가스의 조성을 분석한 결과 CO 2 12.5%, O 2 3.5%, N 2 84%이였다. 이 경우 시간당 필요한 공기량(Sm 3 )은?

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1[폐기물처리기사 필기] 19년 2회차

탄소 및 수소의 중량조성이 각각 80%, 20%인 액체연료를 매 시간 200kg씩 연소시켜 배기가스의 조성을 분석한 결과 CO₂ 12.5%, O₂ 3.5%, N₂ 84%이였다. 이 경우 시간당 필요한 공기량(Sm³)은?

약 3450

약 2950

약 2450

약 1950

해설

배기가스 중 CO₂, O₂, N₂ 조성으로부터 공기비(m)를 구하고, 연료의 원소조성으로 이론공기량을 구해 실제 필요한 공기량을 산정한다.
완전연소 시 공기비는  $m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76\,\mathrm{O_2}}=\dfrac{84}{84-3.76\times3.5}\approx1.19$ 이고, 연료(C 80%, H 20%)의 이론산소량은  $1.867\mathrm{C}+5.6\mathrm{H}=1.867\times0.8+5.6\times0.2\approx2.61\ \mathrm{Sm^3/kg}$ 이므로 이론공기량은  $2.61/0.21\approx12.4\ \mathrm{Sm^3/kg}$ 이다.
연료 사용량 200kg/hr에 대해 실제공기량은  $1.19\times12.4\times200\approx2950\ \mathrm{Sm^3/hr}$ 로 계산된다.

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