メタン(CH4)を理論空気量で完全燃焼させたときの、乾き燃焼ガス中の二酸化炭素濃度(CO2max)はおよそ何vol%か。ただし、空気中の酸素濃度は21 vol%とし、残りは窒素とする。
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正解:4
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O より、理論空気量は 2/0.21 ≈ 9.52 m3N/m3N で、そのうち窒素は 9.52×0.79 ≈ 7.52 m3N です。乾き燃焼ガス量は CO2 1 m3N と N2 7.52 m3N を合わせた 8.52 m3N なので、CO2max = 1/8.52 ≈ 11.7 vol% となります。生成水 2 m3N を加えた湿りガス基準で計算すると9.5 vol%になり、21 vol%は炭素だけからなる燃料の場合の値です。CO2maxは乾きガス基準の値で、水素を多く含む燃料ほど小さくなることを押さえておきましょう。
根拠:理論空気量・理論乾き燃焼ガス量とCO2maxの計算