온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 촉매를 활용한 수증기 … | [온실가스관리기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[온실가스관리기사 필기] 16년 2회차
온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 촉매를 활용한 수증기 개질 방법으로 암모니아를 생산하는 데 다음과 같은 7단계의 공정을 거친다. ()안에 해당되는 것을 <보기>에서 순서대로 올바르게 나열한 것은?
천연가스 탈황 - 수증기 1차 개질 - 공기로 2차 개질 - ( ) - ( ) - ( ) - ( )
<보기>
㉠ 일산화탄소의 전환
㉡ 이산화탄소 제거
㉢ 메탄화
㉣ 암모니아 합성
1
㉠-㉡-㉢-㉣
2
㉢-㉣-㉠-㉡
3
㉢-㉠-㉡-㉣
4
㉢-㉡-㉠-㉣
해설
수증기 개질법 암모니아 제조는 수소를 만들고, 수소를 더럽히는 성분을 차례로 걷어낸 뒤, 마지막에 질소와 합성하는 흐름이다. 앞의 세 단계에서 촉매독인 황을 없애고(탈황), 수증기로 1차 개질해 CH₄를 H₂와 CO로 바꾸며, 공기를 넣는 2차 개질로 합성에 쓸 질소를 함께 들여온다.
2차 개질 뒤 가스에는 일산화탄소가 많이 남아 있으므로 먼저 일산화탄소의 전환(CO + H₂O → CO₂ + H₂) 반응으로 CO를 CO₂로 바꾸면서 수소를 더 얻는다. 이어 흡수탑에서 이산화탄소 제거를 하는데, 이때 분리된 CO₂가 암모니아 공정의 공정배출로 산정되거나 요소 제조의 원료로 넘어간다.
그래도 미량 남은 CO·CO₂는 합성촉매를 망가뜨리므로 메탄화 반응으로 CH₄로 바꿔 무해화한 뒤, 마지막으로 고온·고압에서 암모니아 합성(N₂ + 3H₂ → 2NH₃)을 한다. 따라서 빈칸은 일산화탄소의 전환 → 이산화탄소 제거 → 메탄화 → 암모니아 합성 순서다.
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