순수한 CH 4 를 건조 공기로 연소시키고 난 기체 화합물을 응축기로 보내 수증기를 제거시킨 다음, 나머지 기체를 Orsat법으로 분석한 결과, 부피비로 CO 2 가 8.21%, CO가 0.41%, O 2 가 5.02%, N 2 가 86.36%이었다. CH 4 1kg-mol 당 약 몇 kg-mol 의 건조공기가 필요한가?

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순수한 CH4를 건조 공기로 연소시키고 난 기체 화합물을 응축기로 보내… | [에너지관리기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 18년 3회차

순수한 CH₄를 건조 공기로 연소시키고 난 기체 화합물을 응축기로 보내 수증기를 제거시킨 다음, 나머지 기체를 Orsat법으로 분석한 결과, 부피비로 CO₂가 8.21%, CO가 0.41%, O₂가 5.02%, N₂가 86.36%이었다. CH₄ 1kg-mol 당 약 몇 kg-mol 의 건조공기가 필요한가?

7.3

8.5

10.3

12.1

해설

습배기가스를 응축·제거한 Orsat 분석값(CO₂ 8.21%, CO 0.41%, O₂ 5.02%, N₂ 86.36%)으로부터 과잉공기율을 구하면  $m = \dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\,\mathrm{CO})} \approx \dfrac{86.36}{86.36-3.76\times(5.02-0.205)} \approx 1.27$ 이다.
메탄(CH₄) 1kg-mol의 이론공기량은  $A_o = \dfrac{2}{0.21} \approx 9.52$  kg-mol이므로, 실제 공급 건조공기량은  $A = m \times A_o \approx 1.27 \times 9.52 \approx 12.1$  kg-mol로 계산된다.

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