1991【公害防止】ばいじん・粉じん特論(H23)

ばいじん・粉じん特論：集じん装置の入口濃度（2011-10-22）

不合格が決定した大気1種ですが、~~ヤケクソで~~ちょっと時間が経ってショックから立ち直ったので、、今回の試験のレビューをしておこうかなと。
来年以降受験する人にも役立つだろうし（アクセスログを見ると、公害防止試験の受験者の方が検索でこのブログにいらしてたようです)。
ということで、まずは、ばいじん・粉じん特論　平成23年　問６を取り上げてみます。

　ドイッチェの式が成立する電気集じん装置Ａ、Ｂ二基があり、有効集じん面積が、ＡはＢの２倍であること以外は、すべて同じものである。
　いま、同一の処理ガスにＡのみを集じん装置として用いた場合に、出口濃度が2.5 mg/m³_Nであり、Ｂのみを用いた場合の出口濃度は50 mg/m³_Nであった。このガスの入り口濃度（ mg/m³_N）はいくらか。
　　（１）９７．５　　（２）２５０　　（３）５００　　（４）１０００　　（５）２５００

ドイッチェの式：η＝１－ｅｘｐ(－ｗｅＡ/Ｑ)

平成１９年の問４の時も思ったんだけれど、ドイッチェの式は、η：集じん率よりも１－η＝exp(－ｗｅＡ/Ｑ)である集じんしそこね率でいろいろ考えた方がわかりやすいんじゃないかなと。

この問題の場合だと、集じん面積が２倍の装置Ａの集じんしそこね率は、装置Ｂの集じんしそこね率の２乗ということになる。
もっというと、処理ガスを装置Ｂに２回通したら、処理ガスをＡに１回入れたことと同じになるわけだ。

つまりこういうこと
　　　最初の処理ガス　？mg/m³_N　　→　装置Ｂ　→　50mg/m³_N　→　装置Ｂ　→　2.5mg/m³_N

ここで赤字の部分に注目すると、装置Ｂは濃度を1/20にすることがわかる。集じんしそこね率1/20ということ。
ということは　50 mg/m³_N　を1/20で割れば（20倍すれば）、最初の入り口濃度がわかることになる。
　50 mg/m³_N　×　20　＝　1000 mg/m³_N　・・・（４）

という具合に。ね、集じんしそこね率って便利でしょ？もっとカッコイイ名前だとなおいいけど。

ばいじん・粉じん特論：傾斜マノメーター（2011-10-24）

ばいじん・粉じん特論　平成23年度　最後の問15は、(たぶん)過去問で見なかった傾斜マノメーターの問題。

　傾斜マノメーターの傾斜角を30度として差圧液柱(水)の長さを拡大した場合の読みは34mmであった。このときの差圧（Pa）はおよそいくらか。ただし、水の密度は1000kg/m³とする。
　　（１）70　　（２）100　　（３）120　　（４）150　　（５）170

試験会場でこの問題を見たとき「何それ？」と思いましたが、「液柱」という言葉や「差圧（Pa）はいくらか」という問いから、トリチェリーの実験のアレかな？と思って解いてみました。

だとすれば長さ34mmといっても、傾斜角30度ならば、高さはその半分となり17ｍｍ。
水深10ｍで１気圧、つまり10万Paになるから、高さ17ｍｍなら170Paと。
どうせなら17Paとか1700Paとか桁数で引っかかる選択肢を入れればいいのに。34の半分の17でピンときた人もいたのではないかと。

調べてみるとマノメーターとは、管内や密閉容器の中など外の大気と接していない液体の圧力を調べるために、管などから引き出した細い管をさすのだそうです。管から導水管で流体が鉛直マノメーターに導かれています。このとき、管央のＡ点の圧力 pＡは同じ高さの点Ｂの圧力 pＢ＝ρgh に等しくなります。ということは、高さ h がわかれば、Ａの圧力（Ｂの圧力に等しい）がわかる、これが鉛直マノメーターの原理です。

傾斜マノメーターは、文字通りマノメーターが傾斜しています。この角度をθとすると、マノメーターの流体の長さ z は
h＝z sin θ
ｐ＝ｚρｇ sinθ 　＝34×10^-3(m)　×　10³(kg/m³)　×　10(m/s²)　×　0.5 　＝170(kg/m･s²)　…（５）