25℃ 염산액적 배출가스 1.5 m3/s 폭 9 m, 높이 7 m, 길이 10 m 침강 집진기

25℃ 염산액적 배출가스 1.5 m3/s 폭 9 m, 높이 7 m, 길이 10 m 침강 집진기

 

 

온도 25℃ 염산 액적을 포함한 배출가스 1.5 m3/s를

폭 9 m, 높이 7 m, 길이 10 m의 침강 집진기로

집진 제거하고자 한다. 염산 비중이 1.6이라면

이 침강 집진기가 집진할 수 있는 최소제거입경(μm)은?

(단, 25℃에서 공기 점도 1.85×10^(-5) kg/m•s)

 

 

41. 온도 25℃ 염산액적을 포함한 배출가스 1.5m3/s를 폭 9m, 높이 7m, 길이 10m의 침강집진기로 집진제거하고자 한다. 염산비중이 1.6이라면 이 침강집진기가 집진할 수 있는 최소제거입경(㎛)은? (단, 25℃에서의 공기점도 1.85×10-5 kg/m·s)

① 약 12 μm

② 약 19 μm

③ 약 32 μm

④ 약 42 μm

 

 

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집진기의 부피(V_chamber)를 계산하면,

V_chamber = H × W × L

= 7 × 9 × 10

= 630 m3

 

 

 

체류시간(t)을 계산하면,

t = V_chamber / Q

= 630 m3 / (1.5 m3/s)

= 420 s

 

 

 

최소 침강속도(V_s)를 계산하면,

V_s = H / t

= 7 m / 420 s

= 0.01667 m/s

 

 

반응형

 

 

Stokes의 법칙

V_s = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

> V_g: 침강속도 (m/s)

> d: 입자의 직경 (m)

> ρ_s: 입자의 밀도 (kg/m3)

> ρ: 가스의 밀도 (kg/m3)

> g: 중력가속도 (9.8 m/s2)

> μ: 가스의 점도 (kg/m•s)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/17425 )

 

 

 

물의 밀도 = 1 g/mL 라 가정하면,

염산의 밀도 = 1.6 g/mL

( 참고: 밀도와 비중 https://ywpop.tistory.com/2922 )

 

(1.6 g/mL) (1 kg / 1000 g) (1000 mL / 1 L) (1000 L / 1 m3)

= (1.6) (1 / 1000) (1000) (1000)

= 1600 kg/m3

 

 

 

최소제거입경(d)에 대해 정리하고, 계산하면,

V_s = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

 

d^2 = [18 μ V_s] / [(ρ_s – ρ) g]

 

d = ( [18 × μ × V_s] / [(ρ_s – ρ) × g] )^(1/2)

= ( [18 × 1.85×10^(-5) × 0.01667] / [1600 × 9.8] )^(1/2)

= 1.88×10^(-5) m

 

 

 

(1.88×10^(-5) m) (10^6 μm / 1 m)

= (1.88×10^(-5)) (10^6)

= 18.8 μm

 

 

 

답: ② 약 19 μm

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/471652 ]

높이 7 m, 폭 10 m, 길이 15 m의 중력집진장치를 이용하여 처리가스를 4 m3/sec의 유량으로 비중이 1.5인 먼지를 처리하고 있다. 이 집진장치가 포집할 수 있는 최소입자의 크기(d_min)는? (단, 온도는 25℃, 점성계수는 1.85×10^(-5) kg/m•s이며 공기의 밀도는 무시한다.)

 

 

 

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