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기체연료를 연소 시키는 데 필요한 이론공기량

작성자 Uploader : corona 작성일 Upload Date: 2023-08-20변경일 Update Date: 2023-08-20조회수 View : 241

기체연료가 H2, CO, CxHy, O2 의 조합으로 이루어져 있고, 각각의 부피비가 H2, CO, CxHy, O2 일 때, 이 기체연료를 연소시키기 위한 공기량의 비 Ao (S㎥/S㎥) 를 구한다.

기체연료 이므로 부피비는 몰수비와 같다.

▶ H2 의 연소 반응식

2H2 + O2 → 2H2O

2 mol H2 연소에 필요한 O2 는 1 mol 이므로, 1 mol 의 H2 에 대해서는,

H2 + 0.5O2 → H2O

▶ CO 의 연소 반응식

2CO + O2 → 2CO2

CO + 0.5O2 → CO2

▶ CxHy 의 연소 반응식

CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + (y/2)H2O

기체연료에 포함된 O2 는 반응에 이용되므로, 필요한 산소량은 다음과 같다.

Oo = 0.5H2 + 0.5CO + (x+y/4)CxHy - O2

이론 공기량은,

Ao = Oo/pO2 = (0.5H2 + 0.5CO + (x+y/4)CxHy - O2)/pO2

가 되고, O2 = 1 - (H2+CO+CxHy) 이므로, 대입하여 정리하면 다음과 같다.

Ao = (1.5H2 + 1.5CO + (1+x+y/4)CxHy - 1)/pO2

여기서, pO2 는 공기 중 O2 의 부피비로 약 0.21 이다.

*** 참고문헌[References] ***

Ao = (1.5*H2 + 1.5*CO + (1+x+y/4)*CxHy - 1)/pO2

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