R1年ばいじん・粉じん特論問15（ダスト濃度の計算問題）

ガス温度155 ℃，大気圧が101.3 kPa で煙道内静圧（ゲージ圧）-5.4 kPa，水分量10 ％（体積基準）を含む湿りガス2.0 m3 中に，ダストが5.7 mg 含まれていた。このとき，標準状態（ 0 ℃，101.3 kPa）の乾き排ガス中のダスト濃度（mg/m3）は，およそいくらか。

⑴3.8 　 ⑵4.2 　 ⑶4.7 　 ⑷5.2 　 ⑸5.8　

解答（こちらをクリック）

（４）

以下のボイルシャルルの法則を使って、解いていきます。

$\dfrac{PV}{T}=\dfrac{P'V'}{T'}$

煙道内の状態と標準状態について、ボイルシャルルの法則を適用し、

$\dfrac{(101.3-5.4)×2.0×(1-0.1)}{273+155}=\dfrac{101.3×V'}{273}$

なお、最終的に乾きガス中のダスト濃度を求めることになるので、この段階で煙道内の水分10%は除いた体積で計算しています。

これを解くと、

$V'=1.087m^3$

となり、標準状態では1.087m3の体積となることがわかります。

ダストは5.7mgで変化しないため、乾き排ガス中のダスト濃度（mg/m3）は

$\dfrac{5.7 mg}{1.087m^3}=5.24mg/m^3$

となり、(4)が正解となります。