수소가스 연소의 공기 공급 문제, 해결!
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수소가스의 성분 비율은 다음과 같습니다: CO: 28%, H2: 14%, CH4: 3%, N2: 48%, CO2: 6%, O2: 0–0.5%. 수소가스의 압력은 60KPa입니다. 이 가스는 연소기에서 연소되어 시스템에 열을 공급합니다. 그렇다면 1m3의 이 가스를 연소시키기 위해서는 몇 리터의 공기가 필요할까요?
제 계산 방법은 다음과 같습니다. 전문가님들, 맞는지 확인해 주세요. 감사합니다! 수소가스의 성분 비율은 다음과 같습니다: CO: 28%, H2: 14%, CH4: 3%, N2: 48%, CO2: 6%, O2: 0–0.5%.
질량 M은 다음과 같이 계산됩니다:
M = 28×28% + 2×14% + 16×3% + 28×48% + 44×6% + 32×0.5%
= 7.84 + 0.28 + 0.48 + 13.44 + 2.64 + 0.16 = 24.84
따라서 혼합기체의 밀도 ρ는 다음과 같습니다:
ρ = 24.84 / 22.4 = 1.109 kg/m³
반응식에 따르면:
CO + H2 + O2 → CO2 + H2O
28 + 2 : 32
1109 : X
따라서 X = 1182.9그램입니다.
필요한 공기의 질량은 다음과 같습니다:
1182.9 / 21% = 5632.9그램
필요한 공기의 부피는 다음과 같습니다:
5632.9 / 1.29 = 4366.6리터
4366.6리터 / 1000 = 4.37m³
질량 M은 다음과 같이 계산됩니다:
M = 28×28% + 2×14% + 16×3% + 28×48% + 44×6% + 32×0.5%
= 7.84 + 0.28 + 0.48 + 13.44 + 2.64 + 0.16 = 24.84
따라서 혼합기체의 밀도 ρ는 다음과 같습니다:
ρ = 24.84 / 22.4 = 1.109 kg/m³
반응식에 따르면:
CO + H2 + O2 → CO2 + H2O
28 + 2 : 32
1109 : X
따라서 X = 1182.9그램입니다.
필요한 공기의 질량은 다음과 같습니다:
1182.9 / 21% = 5632.9그램
필요한 공기의 부피는 다음과 같습니다:
5632.9 / 1.29 = 4366.6리터
4366.6리터 / 1000 = 4.37m³
귀하의 계산에서 질량은 석탄가스 1입방당의 질량을 의미하며, 가스 내에 포함된 연소 가능한 기체인 CO와 H2의 질량은 아닙니다. 귀하가 계산한 질량을 바탕으로 하면, 가스 내의 CO와 H2의 질량 비율은 각각 0.3156과 0.0113이 됩니다. 따라서 CO와 H2의 질량은 각각 0.35kg과 0.013kg입니다. 이를 통해 X의 값은 387.2그램이 됩니다. 그러므로 필요한 공기의 질량은 387.2/21% = 1843.8그램이 되며, 필요한 공기의 부피는 1843.8/1.29 = 1429.3리터가 됩니다. 이를 1000으로 나누면 1.43m³가 됩니다. 즉, 석탄가스 1입방당 필요한 공기의 양은 1.43m³입니다. 이는 이론상의 값이며, 실제 생산 시에는 석탄가스가 충분히 연소할 수 있도록 공기 공급량을 적절히 늘려야 합니다.예를 들어 천연가스의 연소 이론적 공기량 비율은 1:10이며, 팬을 선택할 때는 일반적으로 1:12의 공기량으로 선정합니다.
왜 혼자만 답하는 거예요?지금은 여기 사람들이 훨씬 조용한 것 같아요. 예전에는 그냥 글 하나 올리기만 해도 여러 명이 답장을 해주곤 했거든요. 제 질문에 대해서는 나중에 연소기 제조업체에도 문의해봤는데, 안전을 위해서라면 2를 선택하는 게 좋다고 하더군요.여기서 저도 여러분과 공유할게요! 다른 사람들을 도울 수 있기를 바랍니다! 4층 님께 감사합니다. 하지만 혹시 다른 분도 제 문제를 풀어보셔서, 이론적으로 4층 님의 답과 차이가 있는지 확인해 주시면 좋겠습니다!