EX01 實際操作中 體積濃度 ppm or mg/Nm^3 換算成質量濃度 kg/h ?? ( 順向計算 )

題01：
        某燃煤電廠脫硝使用 SCR(Selective Catalytic Reduction)選擇性觸媒還原系統在ECO出口煙氣(Flue Gas)流量：390000 Nm^3/h，NOx體積濃度：250ppm [vol 6%,O2 ] ，SO2體積濃度：700ppm [vol 6%,O2 ] ，Dust濃度：20000 [mg/Nm^3 ] ，煙氣中H2O體積百分比： 9%，O2體積百分比：4%，CO2體積百分比：14%，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 ?? ( 順向計算 )

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% 或 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 + 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. 將體積濃度ppm換算為 質量濃度 mg/Nm^3
5. 將質量濃度 mg/Nm^3 單位換算成 kg/h
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390000Nm^3/h(已知)。
2.濕基煙氣中H2O體積百分比9%(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%(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9 / 100 )
= 4 / ( 1 - 9 / 100 )
= 4.3956 %

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 9 / 100 )
= 390000 * ( 1 - 9 / 100 )
= 354900 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 - 4.3956 ) / ( 21 - 6 ) x 354900
= 392860 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：250 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
= 250 x 46.005 / 22.414
= 513.1279557 mg / Nm^3

9.Nox 250ppm [vol 6%,O2 ] 含氧已是 6% 無需再校正。

步驟：5. 將質量濃度 mg/Nm^3 單位換算成 kg/h
10.NOx質量濃度體積單位換算 Nm^3 換算成 h
513.1279557 mg / Nm^3 x 392860 Nm^3/h
= 201587448.692781 mg / h
11.NOx質量濃度單位換算 mg 換算成 kg
201587448.692781 / 1000000
= 201.587448692781 kg / h
= 201.59 kg/h#

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