게시판 > 질답게시판 > CO2 미전환률 0.027%

스테파노 Stefano

08-12-15 12:00

(1) "CO2 농도 668835Nm3/hr ÷ 70000Nm3/hr X 10의6승 = 9554786 ppm" 의 계산은
668,835Nm3/hr ÷ 700,000Nm3/hr X 10의6승 = 955,479 vppm (=95%)도 아니고
668,835Nm3/hr ÷ 7,000,000Nm3/hr X 10의6승 = 95,548 vppm (=9.5%)의 착오인 것으로 보입니다.
농도가 100% 넘을 수 없겠고 연소가스중 CO2 농도가 100% 가까울 수도 없지요. 다라서 아래 계산은 이 마지막 값으로 계산합니다.

(2)"반건식 세정기"라는 CO 제거 설비를 통과하기전 농도
CO 농도 25.8 vppm
CO2농도 95,548 vppm
으로부터 CO 선택도 = 25.8/(95548 + 25.8) = 0.00027 = 0.027 %
이 값은 전체의 탄소가 CO2로 전환하는 과정에서 미처 전환(완전연소)되지 않은 탄소의 비율이며

이 값이 바로 세정기 이전상태에서의 CO2미전환율이 됩니다.
세정기 이후의 CO2 미전환율은 18.06/(95548 + 18.06) = 0.000 189 즉 0.0189 %가 됩니다.

(3) CO2 미전환율을 구하라는 것은 불완전 연소율을 구하라는 것인데
현장에서 채취한 연소가스 시료 분석 결과로부터 직접 구할 수 있습니다. 다른 곳에서 찾아볼 수 있는 성질의 것이 아니지요.

불완전연소율 = CO2미전환율 = (CO농도)/(CO논도 + CO2 농도)

김유신

08-12-15 12:37

너무 급해서. 소수점과 천단위의 체크를 하지 않앗습니다.

다시 한번 봐주시겟습니까?

깜낌 nikiyou

08-12-15 12:39

대기오염물질 배출량 산정방법 및 근거

회수시설 출구애서의 CO 농도

1. CO2 발생량 = 1.867C X G = 1.867Nm3/kg X 0.3437 X 10,417 kg/hr

= 6,688.35Nm3/hr

2. CO2농도 = 6,688.35Nm3/hr ÷ 70,000Nm3/hr X 10의6승 = 95,547.86 ppm

3. CO농도 = CO2 농도 X ( CO2 미전환률 0.027%)

= 95,547.86ppm x 0.00027 =25.80 ppm

반건식 세정기 출구에서의 co농도 /(반건식 세정기 co제거율 30%이상)
= 25.80ppm x (1-0.3) =18.06ppm

최종배출량 18.06 mg/m3 x 72.518 m3/hr ÷ 3600sec/hr ÷ 10의3승 mg/g
=0.3638 g/sec

스테파노 Stefano

08-12-15 22:19

(0) 탄소 밸런스
연소 계산에서는 원소밸런스, 주로 탄소밸런스를 점검하면 됩니다.
연소반응도 화학반응이며 화학반응에서는 전환율(Conversion)과 선택도(Selectivity)에 의해 생성물의 양이 결정됩니다.

질문의 설명으로는 CO2 발생량과 비례해서 항상 일정 비율(여기서는 0.027%)의 CO가 포함되어 있다고 보고 있는 것입니다. "CO농도 = CO2 농도 X ( CO2 미전환률 0.027%)" 이 수식은 이것을 식으로 나타낸 것입니다

(1) CO2 생성량과 CO2 농도 CO2 생성량 = 6,688.35 Nm3/h
위의 CO2 생성량은 아래의 숫자 모두 곱하면 얻어집니다.
1) 탄소 1 kg(= 1/12 kg-mole)--->연소되면 22.4*(1/12) Nm3의 CO2 생성 (=1.867 Nm3/kg-C)
2) 연료중 탄소의 비율 = 0.3437 = 34.37 w%
3) 연료 사용량 = 10,417 kg/h

(2) CO2 농도 = (CO2 유량)/(연소가스 유량) = 6688.35/70,000 = 9.5547 m% or v%
(3) CO 농도 = CO2의 0.027 % = 9.5547 m% * (0.027/100) = 0.00258 m% or v%
(4) 세정기에서 제거되는 비율 =30%, 따라서 남는 비율 =70%
(5) 세정기 출구에서 CO의 농도 = 0.00258 m% * 70% = (0.00258 * 0.7) m% = 0.0018 m%
(6) 최종 CO 배출량 계산

전체유량 = 70,000 Nm3/h .....질문 이전에 주어진 값
CO2 유량 = 6,688.35 Nm3/h...탄소 밸런스(1)의 방법으로 계산한 값
CO 유량, 세정기 통과전 = 6,685.35 *(0.027/100) = 1.805 Nm3/h
CO 유량, 세정기 통과후 = 1.805 Nm3/h * (1 - 0.3) = (1.805 * 0.7 )= 1.2635 Nm3/h

CO 질량유량 = (1.2635 Nm3-CO/h)*[1 kg-mole/22.4 Nm3]*{28 kg/kg-mole-CO)
= 1.2685*(28/22.4) kg/h = 1.579 kg/h = 0.0263 kg/min = 0.000439 kg/h = 0.439 g/s

(7) 오류...
1)위의 계산이 되어야 하는데 18.06 vol % 값을 18.06 mg/m3로 간주하고 계산하고 있습니다.
이는 잘못이지요..

2) 환경분야에 종사하시는 많은 분들이 vppm, mg/L, wppm, g/m3, g/Nm3, mg/NL등을 명확히 구분하지 않고
단순히 ppm으로 바꿔 사용하고 있는데 이는 커다란 잘못입니다.

3) ppm은 단순히 1/1,000,000 만을 의미할 뿐입니다. 절대로 vppm, mg/L, wppm, g/m3, g/Nm3, mg/NL, mppm 등과 혼동해서 사용해서는 아니되며 또한 이들을 대체해서 나타내서는 이번 계산의 오류는 바로 여기에서 비롯된 것입니다.

4) 또 농도를 나타낼 때 절대로 "ppm" 만을 사용하지 마세요.. wppm(wt. ppm), vppm(vol. ppm), mppm(mol ppm) 등으로 명확히 구분해서 나타내도록 하세요. w, v, m 등은 때때로 뒤에 붙이기도 하고 w/w, v/v 등을 사용하기도 합니다. ppmv, ppmw, ppm v/v, ppm w/w. ppm wt/wt, mole ppm, ..

5) 72.518 m3/h의 수치도 근거가 없는 수치입니다. 어디서 이 수치가 나온 것이지요

6) 모든 계산은 단위가 정확하지 않으면 쓸모없는 숫자놀음에 지나지 않습니다.
10의6승, 10의 3승 등을 애써서 사용하고 있는데 위 계산에 전혀 도움이 되지 않는 것들입니다.

7) 이런 문제는 위에서 설명한 바와 같이 절대량으로 계산해야 명확합니다. 농도로 계산하면 흔히 착오가 발생합니다.
왜냐하면 전체의 양이 세정기를 통과하면서 변화하고 있기 때문입니다.

8) 단위환산시 나눗셈을 사용하지 마세요. 혼동을 유발합니다. 될 수 있는대로 곱셈을 사용해서 풀이하세요.
컴퓨터에서도 나눗셈 기호를 타이핑하기가 어렵게 되어 있으므로 사용하지 않는 편이 낫습니다.

컴퓨터에서는 나눗셈 기호보다 곱셈기호를 나타내기가 33배정도 쉽습니다.

곱셈기호는 x를 써도 되고 X를 써도 되고 아니면 * 기호를 써도 되는데 나눗셈 기호를 타이핑 하기 위해서는 한/영 ㄷ 한자 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ Enter 모두 11번의 키보드 자판을 두들겨 대야 합니다. ÷ 기호 대신 /를 사용할 수도 있는데 이 기호가 2개만 포함되어도 분모인지 분자인지 구분이 안됩니다. 분수를 나타낼 때는 ( A/B )와 같이 괄호 안에 묶어두고 하나의 / 기호만 나타내도록 해야 혼돈을 피할 수 있습니다.

예:
72.518 m3/h ÷ 3600sec/hr =0.02014 m3/sec <== 이렇게 계산하지 말고
72.518 m3/h x 1h/(3600s) =0.02014 m3/s <=== 이렇게 계산하도록 하세요.

(0) 탄소 밸런스
연소 계산에서는 원소밸런스, 주로 탄소밸런스를 점검하면 됩니다.  
연소반응도 화학반응이며 화학반응에서는 전환율(Conversion)과 선택도(Selectivity)에 의해 생성물의 양이 결정됩니다.

질문의 설명으로는 CO2 발생량과 비례해서 항상 일정 비율(여기서는 0.027%)의 CO가 포함되어 있다고 보고 있는 것입니다.    "CO농도 = CO2 농도 X ( CO2 미전환률 0.027%)"  이 수식은 이것을 식으로 나타낸 것입니다

(1) CO2 생성량과 CO2 농도  CO2 생성량 = 6,688.35 Nm3/h    
위의 CO2 생성량은 아래의 숫자 모두 곱하면 얻어집니다.   
1)  탄소 1 kg(= 1/12 kg-mole)--->연소되면 22.4*(1/12) Nm3의 CO2 생성  (=1.867 Nm3/kg-C) 
2)  연료중 탄소의 비율 = 0.3437 = 34.37 w%
3)  연료 사용량 = 10,417 kg/h

(2) CO2 농도 = (CO2 유량)/(연소가스 유량) = 6688.35/70,000 = 9.5547 m%  or v%
(3) CO 농도 = CO2의 0.027 %  =  9.5547 m% * (0.027/100) = 0.00258 m%  or v%
(4)  세정기에서 제거되는 비율 =30%,  따라서 남는 비율 =70%
(5)  세정기 출구에서 CO의 농도  =  0.00258 m%  * 70%  = (0.00258 * 0.7) m% = 0.0018 m%
(6)  최종 CO 배출량 계산    
  
전체유량 = 70,000 Nm3/h   .....질문 이전에 주어진 값
CO2 유량 = 6,688.35  Nm3/h...탄소 밸런스(1)의 방법으로 계산한 값
CO 유량, 세정기 통과전 = 6,685.35 *(0.027/100) = 1.805 Nm3/h
CO 유량, 세정기 통과후 = 1.805 Nm3/h * (1 - 0.3) = (1.805 * 0.7 )= 1.2635 Nm3/h

CO 질량유량 = (1.2635 Nm3-CO/h)*[1 kg-mole/22.4 Nm3]*{28 kg/kg-mole-CO) 
= 1.2685*(28/22.4) kg/h = 1.579 kg/h  = 0.0263 kg/min = 0.000439 kg/h = 0.439 g/s

(7) 오류...
1)위의 계산이 되어야 하는데  18.06 vol % 값을  18.06 mg/m3로 간주하고 계산하고 있습니다. 
이는 잘못이지요..

2) 환경분야에 종사하시는 많은 분들이 vppm, mg/L, wppm, g/m3, g/Nm3, mg/NL등을 명확히 구분하지 않고 
단순히 ppm으로 바꿔 사용하고 있는데 이는 커다란 잘못입니다.

3) ppm은 단순히   1/1,000,000 만을 의미할 뿐입니다.  절대로 vppm, mg/L, wppm, g/m3, g/Nm3, mg/NL, mppm 등과 혼동해서 사용해서는 아니되며 또한 이들을 대체해서 나타내서는  이번 계산의 오류는 바로 여기에서 비롯된 것입니다.

4) 또 농도를 나타낼 때 절대로 "ppm" 만을 사용하지 마세요..  wppm(wt. ppm), vppm(vol. ppm), mppm(mol ppm) 등으로 명확히 구분해서 나타내도록 하세요.   w, v, m 등은 때때로 뒤에 붙이기도 하고 w/w, v/v 등을 사용하기도 합니다.   ppmv, ppmw, ppm v/v,  ppm w/w. ppm wt/wt,  mole ppm, ..

5) 72.518 m3/h의 수치도 근거가 없는 수치입니다.  어디서 이 수치가 나온 것이지요

6) 모든 계산은 단위가 정확하지 않으면 쓸모없는 숫자놀음에 지나지 않습니다.  
10의6승, 10의 3승 등을 애써서 사용하고 있는데  위 계산에 전혀 도움이 되지 않는 것들입니다.

7) 이런 문제는 위에서 설명한 바와 같이 절대량으로 계산해야 명확합니다.  농도로 계산하면 흔히 착오가 발생합니다. 
왜냐하면 전체의 양이 세정기를 통과하면서 변화하고 있기 때문입니다.

8) 단위환산시 나눗셈을 사용하지 마세요.  혼동을 유발합니다.  될 수 있는대로 곱셈을 사용해서 풀이하세요.
컴퓨터에서도 나눗셈 기호를 타이핑하기가 어렵게 되어 있으므로 사용하지 않는 편이 낫습니다.

컴퓨터에서는 나눗셈 기호보다 곱셈기호를 나타내기가 33배정도 쉽습니다.

곱셈기호는 x를 써도 되고 X를 써도 되고 아니면 * 기호를 써도 되는데  나눗셈 기호를 타이핑 하기 위해서는  한/영 ㄷ 한자 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ Enter  모두 11번의 키보드 자판을 두들겨 대야 합니다.  ÷ 기호 대신 /를 사용할 수도 있는데 이 기호가 2개만 포함되어도 분모인지 분자인지 구분이 안됩니다.   분수를 나타낼 때는 ( A/B )와 같이 괄호 안에 묶어두고 하나의 / 기호만 나타내도록 해야 혼돈을 피할 수 있습니다.

예:   
72.518 m3/h ÷ 3600sec/hr =0.02014 m3/sec <== 이렇게 계산하지 말고
72.518 m3/h x 1h/(3600s) =0.02014 m3/s  <=== 이렇게 계산하도록 하세요.