EX04：實際操作中質量濃度 kg/h 換算成體積濃度 ppm or mg/Nm^3?? ( 反向計算 )

3月5日 寫了一篇 實際操作中 [ 體積濃度 ppm 換算成質量濃度 kg/h ?? ] 本篇是相反 由 kg/h 換算成 ppm 或 mg/Nm^3

題04：
     某燃煤電廠脫硝使用 SCR(Selective Catalytic Reduction)選擇性觸媒還原系統在AIG入口煙氣(Flue Gas)流量：392084 Nm^3/h，已知其NOx重量濃度：201.5874kg/h ，SO2重量濃度：804.7681kg/h，SO3重量濃度：10.0575kg/h，NH3重量濃度：64.5466kg/h， Dust濃度：7857.2kg/h ，煙氣中H2O體積百分比： 8.952%，O2體積百分比：4.0853%，CO2體積百分比：13.9256%，NOx摩爾質量：46.005 g/mol，NOx摩爾體積：22.414 L/mol，NOx與煙氣含氧校正基準：6%；試求NOx、SO2、SO3、NH3、Dust質量濃度 kg/h ?? ( 反向計算 )

需要準備資料：
1.煙氣總量 ( Nm^3/h )
2.煙氣組成體積百分比 vol% 與 Nm^3/h ( 需包含 H2O，O2，CO2，N2 )
3.汙染物排放量  ( 須包含 NOx [ppm,6% O2]，SO2 [ppm,6% O2]，SO3 [ppm,6% O2]，NH3 [ppm,6% O2]，Dust [mg/Nm^3] )
3.汙染物排放量 kg/h 與 Nm^3/h ( 須包含 NOx，SO2，SO3，NH3，Dust )
解：
步驟

1. 將濕基煙氣中O2體積百分比計算成乾基體積百分比。
2. 將濕基煙氣計算成乾基煙氣。
3. 將乾基煙氣含氧校正。
4. 將質量濃度 kg/h 單位換算成 mg/Nm^3
5. 將體積濃度 mg/Nm^3 換算為 質量濃度 ppm
6. SO2、SO3、NH3、Dust質量濃度依上類推
7. 計算N2體積百分比
8. 計算SO3體積濃度

解：
1.濕基煙氣量為392084Nm^3/h(已知)。
2.濕基煙氣中H2O體積百分比8.952%(已知)。

步驟：1. 將濕基煙氣中O2體積百分比計算成乾基體積百分比。
3.濕基煙氣中O2體積百分比4.0853%(已知)。
4.乾基煙氣中O2體積百分比
= 濕基煙氣中O2體積百分比 / ( 1 - 濕基煙氣中H2O體積百分比 8.952 / 100 )
= 4.0853 / ( 1 - 8.952 / 100 )
= 4.486973904 %

步驟：2. 將濕基煙氣計算成乾基煙氣。
5.乾基煙氣
= 濕基煙氣 x ( 1 - 濕基煙氣中H2O體積百分比 8.952 / 100 )
= 392084 * ( 1 - 8.952 / 100 )
= 356984.6403 Nm^3/h

步驟：3. 將乾基煙氣含氧校正。
6.煙氣氣體含氧濃度校正 (使用體積(排氣量)校正公式 )
Q = ( 21 - Os ) / ( 21 - On ) x Qs
含氧校正後煙氣量
= ( 21 - 乾基煙氣中O2體積百分比 ) / ( 21 - 煙氣含氧校正基準 ) * 煙氣量
= ( 21 - 4.486973904 ) / ( 21 - 6 ) x 356984.6403
= 392993.1121 Nm^3/h

步驟：4. 將體積濃度ppm換算為 質量濃度 mg/Nm^3
7.NOx體積濃度：201.5874 ppm (已知)。
8.NOx質量濃度
= NOx體積濃度 x Ox摩爾質量 / NOx摩爾體積
= 201.5874 / 46.005 * 22.414 * 1000000
= 98214976.28 Nm^3/h

9.Nox 201.5874 為質量濃度 無需再校正。

步驟：5. 將體積濃度 Nm^3/h 單位換算成 ppm
10.98214976.28 / 392993.1121
= 249.9152613 ppm
= 249.915 ppm #

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