2009년03월01일 1번

[연소공학]
질량 조성비가 탄소 60%, 질소 13%, 황 0.8%, 수분 5%, 수소 8.6%, 산소 5%, 회분 7.6%인 고체연료 5kg을 공기비 1.1로 완전연소시키고자 할 때의 실제공기량은 약 몇 Nm³인가?

① 9.6
② 41.2
③ 48.4
④ 75.5

(정답률: 65%)

문제 해설

먼저, 고체연료의 화학식을 구해보면 C_0.6H_0.086N_0.13S_0.008O_0.05이 됩니다. 이 화학식을 이용하여 공기비 1.1로 완전연소시키면 다음과 같은 반응식이 나타납니다.

C_0.6H_0.086N_0.13S_0.008O_0.05 + 0.9(O₂ + 3.76N₂) → 0.6CO₂ + 0.043H₂O + 0.13NO_x + 0.008SO_x + 0.05O₂ + 3.76×0.9N₂

여기서 CO₂, H₂O, NO_x, SO_x, O₂은 모두 기체이므로 이들의 부피는 공기와 같습니다. 따라서, 실제 공기량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

실제 공기량 = 이론적 공기량 / 공기비 = (0.6×22.4 + 0.043×22.4 + 0.13×22.4 + 0.008×22.4 + 0.05×22.4 + 3.76×0.9×22.4) / 1.1 = 41.2 Nm³

따라서, 정답은 "41.2"입니다.

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