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대기환경 기사 필기/연소공학

■ 연소공학(5)

by 시원한 수박 2021. 6. 14.
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1. 공기비(m)의 특징

- 공기비가 작을 수록 발생하는 현상

ㄱ. 연소가스 중의 CO와 HC의 농도가 증가

ㄴ. 매연이나 검댕의 발생량 증가

ㄷ. 연소효율 저하

ㄷ. CO에 의한 폭발 위험

ㄹ. 가연성분과 산소의 접촉이 원활하게 이루어지지 못한다

- 공기비가 클 경우 발생하는 현상

ㄱ. 연소실 연소온도 감소

ㄴ. 배기가스에 의한 열손실 증대

ㄷ. SO2, NO2의 함량이 증가하여 부식이 촉진

ㄹ. 방지시설의 용량이 커지고 에너지 손실 증가

ㅁ. 희석효과가 높아져 연소 생성물의 농도 감소

 

2. (CO2)max%

- 연료를 다른 미연성분과 같이 불완전 연소 시킬때 배출가스 중의 CO2농도는 최대가 되며, 이 때의 CO2량을 

최대 탄산가스량이라 한다

- 탄소 21.0%

- 코우크스 20.0~20.5%

- 역청탄 18.5~19.5%

- 고로가스 24.0~25.0%

 

3. 등가비

- 등가비가 1보다 클 경우 연료가 과잉, 불완전 연소로 CO, HC최대, NOx 최소

- 등가비가 1인 경우 완전연소로 연료와 산화제의 혼합이 이상적임

- 등가비가 1보다 작을 경우 공기가 과잉, 완전연소로 CO가 최소 , NOx 증가

- 등가비와 공기비는 상호 반비례관계가 있다

 

4. 엔탈피

- 반응경로와 무관하다

- 물질의 양에 비례한다

- 흡열반응은 반응계의 엔탈피가 증가한다

- 반응물이 생성물보다 에너지상태가 높으면 발열반응이다

 

5. 폭발범위

- 압력 및 온도가 높아지면 넓어진다

- 가스의 압력이 높아지면 하한값은 크게 변하지 않지만 상한 값은 높아진다

- 폭발한계 농도 이하에서는 폭발성 혼합가스를 생성하기 어렵다

- 폭발하한농도가 낮을 수록 위험도가 증가하며, 폭발상한과 폭발하한의 차이가 클수록 위험도가 커진다

 

6. 가연성 가스의 폭발범위와 위험성

- 하한값은 낮을수록, 상한값은 높을 수록 위험하다

- 폭발범위가 넓을 수록 위험하다

- 온도와 압력이 높을 수록 위험하다

- 불연성 가스를 첨가하면 폭발범위가 좁아진다

 

7. 화학반응 속도

- 반응물의 농도를 무제한 증가할 지라도 반응속도에는 영향을 미치지 않는 반응을 0차 반응이라 한다

- 1차반응에서 반응속도상수의 단위는 s^-1

- 2차반응에서 반응속도는 농도의 2승에 비례한다

- 반응물이 화학반응을 통하여 생성물을 형성할 때 단위시간 당 반응물이나 생성물의 농도변화를 의미

- 화학반응식에서의 반응속도상수는 반응물의 농도와 무관하다

- 일련의 연쇄반응에서 반응속도가 가장 늦은 반응단계를 속도 결정단계라 한다

 

8. 반응속도 상수

- 온도변화가 가장 중요한 영향인자로 적용

- 온도가 높아질수록, 활성화에너지가 작어질수록 커진다

 

9. 폐타이어를 연료화 하는 주된 방식

- 액화법에 의한 연료추출방식

- 열분해에 의한 오일추출방식

- 직업 연소 방식

 

 

 

 

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