Ø 연료(C,H, …)와 산소의 산화반응 Ø 발열반응/연소열 생성

IV. 대기 오염물 발생량 예측(산정)

IV. 대기 오염물 발생량

예측(산정)

연소(Combustion) 연소(Combustion)

Ø 연료(C,H, …)와 산소의 산화반응 Ø 발열반응/연소열 생성

Ø 화학반응의 해석

1. 평형(Equilibrium) – 열역학(Thermodynamics) 2. 반응속도(Reaction rate) – 속도론(Kinetics)

Ø 폭발점(Explosive Limits)

대기오염물의 배출량 대기오염물의 배출량

배가스(Flue gas/)중 오염물의 배출 1. 배출량(Emission rate)

: 시간당 오염물 배출량

kg/hr-질량유량, Sm³/hr-부피유량, mole/hr-몰유량

2. 배출농도

: 배가스 중 오염물의 농도(%, ppm)

대기오염물 배출량 산정 대기오염물 배출량 산정

연료소비량으로부터 산정 가능 1. 화학양론(연소식)

: CO ₂ , SO ₂ 등 완전연소생성물

2. 배출계수(Emission factors) 를 이용한 산정

: 미국 EPA AP-42

연소식 연소식

Ø 이론연소식 Ø 실제연소식

: 공기를 산소공급원으로,

완전연소를 위해 과잉의 산소공급

Ø 연소조건

: 공연비(A/F)/과잉공기비(m)/등가비(f)

공기과잉(Lean mixture)/연료과잉(Rich mixture)

연소식 예 연소식 예

Ø CH₄를 과잉공기비 1.2에서 연소할때

(1) 연소식을 세우고, 공연비와 등가비를 구하시오.

(2) CO₂ 배출량을 kg-CO₂/kg-CH₄과 kg-CO₂/m³-CH₄의 단위로 구하시오.

(3) 연소 후 배출되는 배가스 중 CO₂의 농도를 %와 ppm의 단위로 구하시오

화학양론(Stoichiomerty) 화학양론(Stoichiomerty)

Ø 연료가 단일 화학식으로 표시되지 않는 복합 성분의 경우(휘발유, 석탄)

(1) 연료의 원소성분 분석을 통해 각 원소의 질량 %를 결정

(2) 가상의 연료화학식 또는 화학양론을 통해 오염물 배출량을 산정

(3) 배가스 중 오염물의 농도 산정은 4학년 1학기에

화학양론 예 화학양론 예

Ø 다음 조성을 가지는 석탄을 과잉공기비 1.5로 연소할 때, SO₂ 발생량을 kg-SO₂/kg-석탄의 단위로

구하시오.

조성(질량%): C 60%, H 10%, N 1%, S 1%, O 10%