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國營聯招申論題 104年 [環工] 環境管理與空污防制、水處理技術

第 一 題

📖 題組:
靜電集塵器(ESP)為常用於粒狀物空氣污染防制設備之一,請問:(各小題5分,共15分)
(一)操作原理為何?
(二)請寫出除塵效率公式(Deutsh 方程式)及其參數代表意義與單位。
(三)若廢氣流量之改變而使除塵效率由 98%降為 94%,試求廢氣流量改變前後之比值。
(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

操作原理為何?

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說明電暈放電、微粒荷電、靜電場吸引微粒至集塵板及最後的敲擊清灰等四個主要步驟。

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靜電集塵器(ESP)的操作原理主要分為以下四個步驟:

  1. 氣體游離與電暈放電:施加高壓直流電於放電極(通常帶負電)與集塵極(帶正電並接地)之間,使放電極周圍氣體發生游離,產生電暈放電現象,釋放大量電子。
  2. 微粒荷電:當含有粒狀物的廢氣通過電場時,氣體離子與電子會與微粒碰撞並附著,使微粒帶上負電荷。

小題 (二)

請寫出除塵效率公式(Deutsh 方程式)及其參數代表意義與單位。

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寫出 Deutsch-Anderson 方程式,並標明每一項參數符號及物理意義與常用單位。

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除塵效率公式 (Deutsch 方程式) 為: η = 1 - exp(- A·w / Q) 各參數代表意義與單位如下:

小題 (三)

若廢氣流量之改變而使除塵效率由 98%降為 94%,試求廢氣流量改變前後之比值。
(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)

思路引導 VIP

使用Deutsch方程式的變形:ln(1-η) = -Aw/Q。建立改變前與改變後的兩條方程式,求出流量比值Q1/Q2。

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已知 Deutsch 方程式:η = 1 - exp(-Aw/Q) 移項取自然對數得:ln(1 - η) = - (Aw / Q) 設改變前的除塵效率 η₁ = 98% = 0.98,廢氣流量為 Q₁:

📝 靜電集塵器(ESP)原理
💡 利用高壓電場使粉塵荷電,經庫侖力捕集後再以機械震動清除。

🔗 ESP 靜電集塵運作流程

  1. 1 電暈放電 — 施加高壓直流電使氣體游離產生大量電子
  2. ↓
  3. 2 微粒荷電 — 電子與粉塵碰撞附著,使其帶負電
  4. ↓
  5. 3 微粒收集 — 帶電微粒受庫侖力吸引移向集塵板
  6. ↓
  7. 4 機械清灰 — 敲擊裝置震動集塵板,粉塵落入灰斗
🔄 延伸學習:計算延伸:效率 η 與流率 Q 之關係為 ln(1-η) ∝ -1/Q
🧠 記憶技巧:VIP 會員可查看這題的記憶口訣與速記法
⚠️ 常見陷阱:VIP 會員可查看這題最常被誘答的陷阱整理
電暈放電(Corona Discharge) 庫侖定律 布袋集塵器(Baghouse) 比電阻(Resistivity)

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