탄소 89%, 수소 11%로 된 경유 1kg을 공기과잉계수 1.2로 연소 시 탄소 2%가 그을음으로 된다면 실제 건조 연소가스 1Sm 3 중 그을음의 농도(g/Sm 3 )는 약 얼마인가?

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1[대기환경산업기사 필기] 19년 3회차

탄소 89%, 수소 11%로 된 경유 1kg을 공기과잉계수 1.2로 연소 시 탄소 2%가 그을음으로 된다면 실제 건조 연소가스 1Sm³ 중 그을음의 농도(g/Sm³)는 약 얼마인가?

0.8

1.4

2.9

3.7

해설

이 조건에서 실제 건조 연소가스 중 그을음의 농도는 약 1.4g/Sm³이다.
이론산소량은  $\mathrm{O_o} = 1.867\mathrm{C} + 5.6\mathrm{H} = 1.867\times0.89 + 5.6\times0.11 \approx 2.28\ \mathrm{Sm^3/kg}$ 이고, 이론공기량은  $\mathrm{A_o} = \dfrac{2.28}{0.21} \approx 10.85\ \mathrm{Sm^3/kg}$ , 실제공기량은  $\mathrm{A} = 1.2\times10.85 \approx 13.02\ \mathrm{Sm^3/kg}$ 이다.
탄소의 98%만 연소해  $\mathrm{CO_2}$ 가 되므로 그 부피는  $1.867\times(0.89\times0.98) \approx 1.63\ \mathrm{Sm^3}$ 이고, 질소는  $0.79\times13.02 \approx 10.28\ \mathrm{Sm^3}$ , 과잉산소는  $0.2\times10.85\times0.21 \approx 0.46\ \mathrm{Sm^3}$ 로 건조가스량 합계는 약  $12.37\ \mathrm{Sm^3}$ 이다.
그을음으로 남는 탄소량은  $0.89\times0.02\times1000 = 17.8\ \mathrm{g}$ 이므로, 농도는  $\dfrac{17.8}{12.37} \approx 1.4\ \mathrm{g/Sm^3}$ 이다.

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