[문제]
순수한 CH4를 건조 공기로 연소 후 물을 제거한 뒤, 생성된 연소가스의 성분 분석 결과가 다음과 같다.
CO2 : 10 % CO : 1 % O2 : 5 % N2 : 84 %
연소 시 CH4 1 kg mol 당 건조 공기 몇 kg mol 이 필요한가?
[풀이]
단계 1. 연소 반응식 : CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
공기 중 산소의 비율이 21 %, 따라서 2kg mol이 21 %가 되어야 하므로
공기는 9.52 kg mol
단계 2. 전체 생성 물질의 몰을 100 으로 본다면 < CO2 : 10 몰 CO : 1 몰 O2 : 5 몰 N2 : 84 몰
이고, 질소는 연소반응에 관여하지 않으므로 그 양이 그대로 보존, 이를 바탕으로 공급된
산소 양을 구함.
79 : 21 = 84 : x (대기중 조성비를 이용한 비레식), 연소반응에 공급된 산소 양 = 22.23
단계 3. 과잉 산소양 = 5 - 1 * 0.5 = 4.5
단계 4. 이론 산소 양 = 22.33 - 4.5 = 17.83
단계 5. 공기 비 = 22.33-17.83 = 1.2524
단계 6. 실제 투입된 공기 kg mol 수 = 9.52 * 1.2524 = 11.92 답 : 11.92kg mol
궁금한 점...
1. 단계 3의 과잉 산소량 에서 " 1 * 0.5 "가 의미하는 것??
2. 공기비는 왜 구해야 하는지?
3. 단계1 과 단계6 의 차이점이 뭔지요???
너무 길게 적었지만 자세한 답변 부탁드리면서, 광고 한번씩 누르고 갑니다 ^^;;
