연소공학 - 화학양론 조성비(Cst : Chemical Stoichiometry)

 003 . 화학양론 조성비(Cst : Chemical Stoichiometry)

        1 . 서론

           ① 화학양론 조성비란 상온 상압의 가연성 가스에서 완전연소에 필요한 농도 비율이다.

           ② 몰비인 Cst는 탄화수소 연료가 완전연소를 이루어질때 양론적 계수이다.

                                     연료 몰수  

               Cst =    ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ x 100 %

                             연료몰수 + 공기몰수

           ③ 화학양론 조성비로 연소 상.하한계, 최소 산소농도을 풀이하는데 사용된다.

 

          2 . 화학양론 조성비(Cst)

           

              (1) 화학양론 조성비일때

                ① 화학양론 계수선일때 최소발화에너지가 최소가 된다.

                ② 화학양론 계수선일때 완전연소를 하고, 발열량과 발열속도가 최대가 된다.

 

              (2) 한계상.하한계 농도일때

                ① 한계농도는 산소농도가 낮고, 과농도이거나, 산소농도가 높고 저농도일때 이다.

                ② 한계농도일때 최소발화에너지가 최대가 된다.

                ③ 한계농도일때 불완전 연소를 하며, 발열량과 발열속도가 최소가 된다.

 

              (3) 한계상.하한계를 화학양론 계수선으로 기술하면

                ① Jone's 법칙의 연소 상. 하한계(단일물질 연소)

                     LFL(연소하한계) = 0.55 Cst

                      연소하한계는 화학양론 계수선에서 0.55배

                     UFL(연소상한계) = 3.5Cst

                      연소상한계는 화학양론 계수선에서 3.5배

                ② 르샤틀리에 법칙 연소 상.하한계(복합물질 연소)

                 

                                   100                                V₁(가연성 가스(vol %)율             V₂

                   ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ     =   ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ  +  ㅡ ......

                      LFL(복합물질 연소하한계)          L₁(가연성 가스 연소하한계)         L₂

 

                 

                                   100                                V₁(가연성 가스(vol %)율             V₂

                   ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ     =   ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ  +  ㅡ ......

                      UFL(복합물질 연소상한계)         U₁(가연성 가스 연소상한계)        U₂