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1[폐기물처리기사 필기] 15년 2회차

다음과 같은 조성의 폐기물의 저위발열량(kcal/kg)을 Dulong 식을 이용하여 계산한 값은? (단, 탄소, 수소, 황의 연소발열량은 각각 8100 kcal/kg, 34000kcal/kg, 2500 kcal/kg 으로 한다.
조성(%) : 휘발성고형물=50, 회분=50 이며, 휘발성고형물의 원소분석결과는 C=50, H=30, O=10, N=10 이다.

약 5200 kcal/kg

약 5700 kcal/kg

약 6100 kcal/kg

약 6400 kcal/kg

해설

원소분석 값은 휘발성고형물 기준이고 휘발성고형물이 전체의 50%이므로, 폐기물 전체 기준 원소조성은 그 절반이 된다. C = 50 × 0.5 = 25%, H = 30 × 0.5 = 15%, O = 10 × 0.5 = 5%, N = 5%이며 회분이 50%다.
Dulong 식으로 고위발열량을 구하면  $H_h = 8{,}100\mathrm{C} + 34{,}000\left(\mathrm{H}-\dfrac{\mathrm{O}}{8}\right) + 2{,}500\mathrm{S}$  이므로, 8,100 × 0.25 + 34,000 × (0.15 − 0.05/8) = 2,025 + 4,887.5 = 6,912.5 kcal/kg이다(황이 없으므로 마지막 항은 0).
저위발열량은 수소가 연소해 생긴 수분의 증발잠열을 빼주므로  $H_l = H_h - 600(9\mathrm{H}+W)$  = 6,912.5 − 600 × (9 × 0.15) = 6,912.5 − 810 = 약 6,100 kcal/kg이다. 원소분석 값을 전체 기준으로 환산하지 않고 그대로 넣으면 발열량이 두 배로 나오므로 주의해야 한다.

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