순수한 CH4를 건조공기로 연소시키고 난 기체 화합물을 응축기로 보내 … | [에너지관리기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

완전연소 반응식 $\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}$에서 이론산소량은 CH4 1kmol당 2kmol이므로, 이론공기량은 $A_o=\dfrac{2}{0.21}\approx9.52\,\mathrm{kg\text{-}mol}$이다.
배기가스 중 CO가 존재하는 경우의 공기비는 질소 수지를 이용한 $m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\,\mathrm{CO})}$로 구할 수 있으며, 주어진 조성을 대입하면 $m=\dfrac{86.36}{86.36-3.76\times(5.02-0.205)}\approx1.27$이다.
따라서 실제 공기량은 $A=m\times A_o\approx1.27\times9.52\approx12.1\,\mathrm{kg\text{-}mol}$로, CH4 1kg-mol당 약 12.1kg-mol의 건조공기가 필요하다.