게시판 > 질답게시판 > 저번에 올리 연료전지관련 질문입니다

스테파노 Stefano

10-06-10 10:41

(0) "풀수있나보자" 식으로 출제자만 알고있는 문제를 내고는 기를 죽이는 교수는 자격이 없습니다.
프로그램을 돌려서 풀어보라는 것도 (교육상)문제가 있습니다. 답답할수록 문제풀이의 원리를 먼저 알아보고 풀이하도록 하세요.

(1) 우선 Reforming 반응을 화학식으로 써보고 각 장치에서의 에너지 소요량과 방출량 그리고 운전조건과 수율(혹은 효율)을 고려하여 CO2 사용량을 먼저 계산해 보야 할 것입니다. 아랫 반응으로 나타낸 화학식도 어느 순서로 일어나도록 할것인가를 고민하고 시스템을 구성할 것인가가 먼저 결정이 되어야 합니다.

CH4+1/2O2---->CO + 2H2 + ΔH1----------(1)
CH4+H2O------->CO + 3H2 + ΔH2----------(2)
CH4+CO2------->2CO+ 2H2 + ΔH3----------(3)

CO + H2O<------->CO2 + H2 + ΔH4--------(4)

CH4+1/2O2+H2O-->CO2 + 3H2 + ΔH5----(5) = (1)+(4)
CH4+2H2O------>CO2 + 4H2 + ΔH6---------(6) = (2)+(4) = (3)+2*(4)

(2) 수소발생개질기는 (1)~(3)의 반응을 일으키는 것이고, (4)식은 Water Gas Shift 반응인데 촉매상에서 일어나지만 평형상태의 반응이라서 온도가 낮을수록 전환율이 높지만 반응속도는 느려집니다. 또(5), (6)의 반응으로 간단히 수소가 얻어질 수 있으면 좋겠지만 원하는대로 쉽게 반응이 이루어지지 않습니다.

(3) 연료전에서의 반응은 단순히 수소와 산소의 반응에 의한 물의 생성이고 이과정에서 전력이 생산됩니다.
1/2H2 + 1/2O2 + ΔH7----------------------------(7)

이 반응을 이용한 전지에서 1kWh 생산에 필요한 수소를 먼저 계산해보고 여기에 사용되는 수소의 양을 만들기 위해 위의 (1)~(6)의 반응중 일부 혹은 전부를 이용하는 방법을 찾아보도록 하세요.

***(교수님께 이런방법으로 문제를 풀어보라는 것이었느냐고 어쭈어 보고나서 문제를 풀도록 하세요)***

(0) "풀수있나보자" 식으로 출제자만 알고있는 문제를 내고는 기를 죽이는 교수는 자격이 없습니다.   
프로그램을 돌려서 풀어보라는 것도 (교육상)문제가 있습니다.  답답할수록 문제풀이의 원리를 먼저 알아보고 풀이하도록 하세요.

(1) 우선 Reforming 반응을 화학식으로 써보고 각 장치에서의 에너지 소요량과 방출량 그리고 운전조건과 수율(혹은 효율)을 고려하여 CO2 사용량을 먼저 계산해 보야 할 것입니다.   아랫 반응으로 나타낸 화학식도 어느 순서로 일어나도록 할것인가를 고민하고 시스템을 구성할 것인가가 먼저 결정이 되어야 합니다. 
 
CH4+1/2O2---->CO + 2H2 + ΔH1----------(1)
CH4+H2O------->CO + 3H2 + ΔH2----------(2)
CH4+CO2------->2CO+ 2H2 + ΔH3----------(3)

CO + H2O<------->CO2 + H2 + ΔH4--------(4)

CH4+1/2O2+H2O-->CO2 + 3H2 + ΔH5----(5) = (1)+(4)
CH4+2H2O------>CO2 + 4H2 + ΔH6---------(6) = (2)+(4) = (3)+2*(4)

(2) 수소발생개질기는 (1)~(3)의 반응을 일으키는 것이고,  (4)식은 Water Gas Shift 반응인데 촉매상에서 일어나지만 평형상태의 반응이라서 온도가 낮을수록 전환율이 높지만 반응속도는 느려집니다.   또(5), (6)의 반응으로 간단히 수소가 얻어질 수 있으면 좋겠지만 원하는대로 쉽게 반응이 이루어지지 않습니다.

(3) 연료전에서의 반응은 단순히 수소와 산소의 반응에 의한 물의 생성이고 이과정에서 전력이 생산됩니다. 
1/2H2 + 1/2O2 + ΔH7----------------------------(7)

이 반응을 이용한 전지에서 1kWh 생산에 필요한 수소를 먼저 계산해보고 여기에 사용되는 수소의 양을 만들기 위해 위의 (1)~(6)의 반응중 일부 혹은 전부를 이용하는 방법을 찾아보도록 하세요.

***(교수님께 이런방법으로 문제를 풀어보라는 것이었느냐고 어쭈어 보고나서 문제를 풀도록 하세요)***