2005년05월29일 51번

[대기오염 방지기술]
석탄화력발전소에서 120m³/min의 배기가스를 전기집진기로 처리한다. 입자이동 속도가 10cm/sec일 때 이 집진기의 효율이 99.0%가 되려면 집진기 면적은? (단, Deutsch-Anderson 식 적용)

① 약 47m2
② 약 54m2
③ 약 75m2
④ 약 92m2

(정답률: 알수없음)

문제 해설

Deutsch-Anderson 식은 다음과 같다.

$$
eta = 1 - e^{-frac{KQ}{AV}}
$$

여기서 $eta$는 집진기의 효율, $K$는 입자의 저항계수, $Q$는 배기가스 유량, $A$는 집진기 면적, $V$는 통과하는 가스의 속도를 나타낸다.

문제에서 주어진 값들을 대입하면,

$$
0.99 = 1 - e^{-frac{K times 120}{A times 10000}}
$$

이 식을 정리하면,

$$
e^{-frac{K times 120}{A times 10000}} = 0.01
$$

양변에 자연로그를 취하면,

$$
-frac{K times 120}{A times 10000} = ln 0.01 = -4.605
$$

따라서,

$$
A = frac{K times 120}{4.605 times 10000} = frac{0.3 times 120}{4.605} approx 7.8
$$

따라서, 집진기 면적은 약 92m²이다.

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