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  로에서 발생하는 가스량 계산방법 질문
  글쓴이 : 계산기   고유ID : htchoi     날짜 : 19-11-28 13:26     조회 : 72    
설비 : Rotary Kiln (로)
로 내부 온도 : 1300도씨 (버너로 가열합니다.)
연료사용량 : LNG(100%), 350m^3/h
원료사용량 : 100Ton 중 수분함량 50% (원료 100Ton을 넣어서 가열하면 50%는 수증기로 되고, 50%는 재공품으로 나옵니다.)
브로워(연소공기) : CAPA. : 100m^3/min,    P : 11.29kPa (at 25씨)
연비 : 1(연료) : 14(공기량) → 이게 공기비라고 하는데 공기비인지 연비인지 모르겠습니다.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
가동 조건은 저렇게 되는데 여기서 로내에서 발생되는 실제습가스량은 얼마인지 알수 있나요??
다른 인자를 더 알아야 하는지 궁급하네요.
결론은 열교환기, 집진기를 사용되는 배기팬 용량을 산정하기 위해서 알아보려구 합니다.
감사합니다.


스테파노 Stefano   19-11-28 15:19
(0) Kiln Vendor에 계산결과를 요청하면 되지요.^^

(1) Kiln의 물질수지를 계산하면 됩니다.
 
원료처리량에서 에서 증발되는 수분과 함께 LNG가 연소되어 나오는 가스의 양을 계산하면 되는데 과잉공기를 사용할 것이므로 이를 고려하여 아래 순서로 직접 계산해 보세요.

<연소반응>
LNG 성분은 100% 메탄(CH4)으로 간주 연소시
CH4    +  2O2------>  CO2 + 2H2O  .................................(1)
(1 몰)    (2몰)        (1몰)  (2몰)

(2) 따라서 CH4 사용량이 0 ℃ 1기압일 때의 부피라고 하면   

<연소계산>
기준: LNG 350 Nm3/h
원료 처리량:
원료중 수분 증발량:
연료 LNG 몰수: 350 Nm3/h / (22.414 Nm3/kg-mole)
생성 CO2 몰수: LNG 몰수와 동일
생성 수증기 몰수: LNG 몰수의 2배
이론산소량:  (1)식에 의해 LNG 몰수의 2배
이론공기량: 이론산소량 = 이론공기량 / 공기농도21%
연소공기비율:  (실제공기량)/이론공기량
실제사용 연소용 공기량=이론공기량*연소공기비율

<Kiln 배가스>:
증발수분량:  투입원료유량의 50%,  (kg-mole로 환산위해 물의 분자량 18.02 kg/kg-mole로 나눔):
연소생성 CO2량:
연소생성 H2O량"
연소공기중 질소량=실제사용 연소용 공기량*79%
연소공기중 산소량=실제사용 연소용 공기량*21% - 이론산소량(연소로 소모된 양) 
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
전체 배출가스랑 (kg-mole/h):
     
계산기    19-11-28 15:50
계산을 해보면 맞는지 모르겠네요.
그리고 궁금한거 기체인데 단위가 m^3 부피로 나와야 하는거아닌가요?? 너무 어렵네요 ㅠ



연료 LNG 몰수: 350 Nm3/h / (22.414 Nm3/kg-mole)                              : 15.625 kg/h
생성 CO2 몰수: LNG 몰수와 동일                                                          : 15.625 kg/h
생성 수증기 몰수: LNG 몰수의 2배                                                        : 31.25 kg/h
이론산소량:  (1)식에 의해 LNG 몰수의 2배                                            : 31.25 kg/h
이론공기량: 이론산소량 = 이론공기량 / 공기농도21%                            : 148.81 kg/h 
연소공기비율:  (실제공기량)/이론공기량                                              : 모르겠어요 
실제사용 연소용 공기량=이론공기량*연소공기비율                                : 모르겠어요 

<Kiln 배가스>:
증발수분량:  투입원료유량의 50%,  (kg-mole로 환산위해 물의 분자량 18.02 kg/kg-mole로 나눔):
연소생성 CO2량:
연소생성 H2O량"
연소공기중 질소량=실제사용 연소용 공기량*79%
연소공기중 산소량=실제사용 연소용 공기량*21% - 이론산소량(연소로 소모된 양)
스테파노 Stefano   19-11-28 17:08
계산시 사용한 단위를  맞추어 보세요    (Nm3/h)/(22.414 Nm3/kg-mole) 이를 계산하면  kg-mole /h 단위가 됩니다.

1. 연소용 LNG 유량:    15.625 kg-mole/h
2. 연소생성 CO2 유량: 15.625 kg-mole/h
3. 연소 생성 H2O 유량:  31.25 kg-mole/h
4. 이론 산소유량:          31.25 kg-mole/h  <=실제로 소모될 산소유량 (완전연소 가정, LNG 몰수의 2배)
    (*이론공기유량:        148.81 kg-mole/h <= 31.25 kg/mole/21% ) 
5. 실제 사용 공기유량: 218.75 kg-mole/h  <= 15.625*(14 배,  연소공기부피/기체연료부피)
6. 실제 사용 공기중 질소 유량: 172.81 kg-mole <= 공기중 79 %
7. 실제 사용 공기중 산소 유량:  45.94 kg-mole <= 공기중 21%
    (*과잉공기 비율 = (45.94/31.25) - 1 = 0.47, or 47% Excess)
8. 연소후 잔류 산소유량 유량:    14.69 kg-mole, <= (45.94-31.25) kg-mole/h (31.25 kg-mole의 47% 과잉량)   

이들로부터 Kiln 배가스 유량을 직접계산해서 답글로 올려 보세요.  발생되는 수분도 질량단위를 유량단위로 고쳐서 모두 kg-mole 단위로 계산해 보고 여기에  표준상태 기체의 몰부피 22.414 Nm3/kg-mole을 곱하면 부피단위 유량이 얻어지고  가스의 평균분자량을 계산하여 곱해주면 질량단위 배가스 유량을 구할 수 있습니다.

평균 분자량은 Kiln에서 가스(증기)로 배출되는 물질들이 각각 무엇인지 확인하여 계산할 수 있지요.  바로 옆 동료의 도움을 받아보세요.
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