다음 체적비(%)의 코크스로 가스 1Nm3를 완전연소시키기 위하여 필요… | [에너지관리기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[에너지관리기사 필기] 22년 2회차
다음 체적비(%)의 코크스로 가스 1Nm3를 완전연소시키기 위하여 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?
- CO2 : 2.1
- C2H4 : 3.4
- O2 : 0.1
- N2 : 3.3
- CO : 6.6
- CH4 : 32.5
- H2 : 52.0
1
0.97
2
2.97
3
4.97
4
6.97
해설
코크스로 가스의 체적비는 CO2 2.1, C2H4 3.4, O2 0.1, N2 3.3, CO 6.6, CH4 32.5, H2 52.0(%)로 합계가 정확히 100%다. 이 중 CO2와 N2는 불연성이라 산소를 소비하지 않고, 가스 속에 이미 들어 있는 O2 0.1%는 필요 산소량에서 빼 준다.
성분별 연소반응의 소요 산소 몰비는 CO + ½O2 → CO2(0.5), H2 + ½O2 → H2O(0.5), CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O(2), C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O(3)이다. 따라서 이론산소량 O0 = 0.5×0.066 + 0.5×0.520 + 2×0.325 + 3×0.034 − 0.001 = 0.033 + 0.260 + 0.650 + 0.102 − 0.001 = 1.044 Nm3/Nm3이다.
공기 중 산소의 체적비가 21%이므로 이론공기량 A0 = O0 ÷ 0.21 = 1.044 ÷ 0.21 ≒ 4.97 Nm3이다. 산소를 공기로 바꾸는 나눗셈(÷0.21)을 빠뜨리면 1.0 부근의 값이 되고, 가스 자체에 든 O2 0.1%를 빼지 않으면 소수 셋째 자리에서 어긋나므로 두 단계를 모두 거쳐야 한다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.