แนวข้อสอบ กว. Air Pollution Control and Design พร้อมเฉลย

หัวข้อ “Air Pollution Control and Design” เป็นส่วนหนึ่งของการสอบใบอนุญาตภาคีวิศวกร (กว.) บน TUE.expert มีข้อซ้อมหัวข้อนี้ 25 ข้อ อยู่ใน 1 ชุดซ้อม ด้านล่างคือตัวอย่าง 5 ข้อ พร้อมเฉลยและคำอธิบาย ลองตอบเองก่อน แล้วกด “ดูเฉลย” ใต้แต่ละข้อเพื่อตรวจคำตอบ

ตัวอย่างข้อสอบ Air Pollution Control and Design 5 ข้อ

1. 1. เครื่องดักฝุ่นแบบไซโคลน (cyclone separator) ใช้หลักการใดเป็นหลักในการแยกฝุ่นละอองออกจากกระแสก๊าซ

   • A. แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากการไหลแบบหมุนวน ทำให้ฝุ่นเคลื่อนที่ไปกระทบผนังแล้วตกลงสู่ถาดรองรับ
   • B. แรงไฟฟ้าสถิตที่เหนี่ยวนำให้ฝุ่นมีประจุแล้วเคลื่อนที่เข้าหาขั้วเก็บ
   • C. การกรองผ่านตัวกลางที่มีรูพรุนขนาดเล็กกว่าฝุ่น
   • D. การดูดกลืนฝุ่นด้วยหยดน้ำที่ฉีดเข้าไปในกระแสก๊าซ
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากการไหลแบบหมุนวน ทำให้ฝุ่นเคลื่อนที่ไปกระทบผนังแล้วตกลงสู่ถาดรองรับ

   ไซโคลนอาศัยการไหลแบบหมุนวนของกระแสก๊าซทำให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ฝุ่นที่มีมวลมากกว่าก๊าซจะถูกเหวี่ยงไปกระทบผนังด้านในและตกลงสู่ถาดรองรับด้านล่าง ส่วนข้อ B เป็นหลักการของ ESP ข้อ C เป็นหลักการของ fabric filter และข้อ D เป็นหลักการของ wet scrubber

2. 2. เมืองหนึ่งมีลักษณะเป็นกล่องอากาศ (box model) กว้าง 5 กิโลเมตร ความสูงผสม (mixing height) เท่ากับ 500 เมตร มีลมพัดผ่านด้วยความเร็วเฉลี่ย 2 เมตรต่อวินาที หากอัตราการระบายมลพิษรวมจากแหล่งกำเนิดทั้งเมืองเท่ากับ 100 กรัมต่อวินาที ที่สภาวะสมดุล (steady state) ความเข้มข้นเฉลี่ยของมลพิษในอากาศภายในกล่องมีค่าประมาณเท่าใด

   • A. ประมาณ 20 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
   • B. ประมาณ 200 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
   • C. ประมาณ 2 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
   • D. ประมาณ 2,000 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — ประมาณ 20 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

   แบบจำลองกล่องที่สภาวะสมดุลคำนวณจาก C = Q/(u×H×W) = 100 g/s ÷ (2 m/s × 500 m × 5,000 m) = 100/5,000,000 g/m³ = 2×10⁻⁵ g/m³ หรือ 20 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ผู้ที่คำนวณผิดมักลืมแปลงหน่วยกิโลเมตรเป็นเมตร ทำให้ได้คำตอบคลาดเคลื่อนไปสิบหรือร้อยเท่า

3. 3. การเก็บตัวอย่างฝุ่นละอองจากปล่องระบายอากาศเสียแบบ isokinetic sampling หากความเร็วการดูดตัวอย่างที่ปลายหัวเก็บ (probe) ต่ำกว่าความเร็วก๊าซจริงในปล่องมากเกินไป (sub-isokinetic) จะเกิดผลอย่างไรต่อผลการตรวจวัด

   • A. ไม่มีผลใด ๆ เนื่องจากฝุ่นทุกขนาดไหลตามเส้นทางการไหลของก๊าซเสมอ
   • B. ความเข้มข้นของฝุ่นที่วัดได้จะสูงกว่าความเป็นจริง โดยเฉพาะฝุ่นอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูง
   • C. ความเข้มข้นของฝุ่นที่วัดได้จะต่ำกว่าความเป็นจริงเสมอ ไม่ว่าฝุ่นจะมีขนาดใดก็ตาม
   • D. มีผลเฉพาะต่อก๊าซมลพิษเท่านั้น ไม่มีผลต่อการตรวจวัดฝุ่นละออง
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ B — ความเข้มข้นของฝุ่นที่วัดได้จะสูงกว่าความเป็นจริง โดยเฉพาะฝุ่นอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูง

   เมื่อความเร็วดูดตัวอย่างต่ำกว่าความเร็วก๊าซในปล่อง เส้นทางการไหลจะแยกออกรอบปากหัวเก็บ แต่อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูงไม่สามารถเบี่ยงตามเส้นทางได้ทันจึงเข้าสู่หัวเก็บมากกว่าสัดส่วนจริง ทำให้ผลตรวจวัดความเข้มข้นของฝุ่นสูงเกินความเป็นจริง

4. 4. ในเครื่องดักฝุ่นไฟฟ้าสถิต (ESP) ค่าความเร็วการเคลื่อนที่ของอนุภาคเข้าสู่ขั้วเก็บ (migration velocity) ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญในสมการ Deutsch จะมีค่าสูงขึ้นเมื่อฝุ่นมีลักษณะใด

   • A. ขนาดอนุภาคใหญ่ขึ้นและสามารถรับประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น
   • B. ขนาดอนุภาคเล็กลงจนต่ำกว่า 0.1 ไมครอน
   • C. ความหนาแน่นของอนุภาคต่ำมากจนเกือบเท่าอากาศ
   • D. อนุภาคไม่สามารถรับประจุไฟฟ้าได้เลย
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — ขนาดอนุภาคใหญ่ขึ้นและสามารถรับประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น

   migration velocity แปรผันตามขนาดอนุภาคและปริมาณประจุไฟฟ้าที่อนุภาครับได้ อนุภาคขนาดใหญ่ขึ้นจะรับประจุได้มากขึ้นและถูกแรงไฟฟ้าเหวี่ยงเข้าขั้วเก็บเร็วขึ้น ข้อ B ผิดเพราะอนุภาคขนาดเล็กมากมักมีประสิทธิภาพการเก็บต่ำกว่าช่วงขนาดกลาง ข้อ D ผิดเพราะอนุภาคที่ไม่รับประจุจะไม่ถูกเก็บเลย

5. 5. เชื้อเพลิงน้ำมันเตามีปริมาณกำมะถันร้อยละ 2 โดยน้ำหนัก ถูกเผาไหม้ในอัตรา 1,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง หากสมมติให้กำมะถันทั้งหมดถูกออกซิไดซ์เป็นก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) อย่างสมบูรณ์ (น้ำหนักอะตอม S=32, O=16) อัตราการปลดปล่อย SO2 มีค่าประมาณเท่าใด

   • A. 20 กิโลกรัมต่อชั่วโมง
   • B. 32 กิโลกรัมต่อชั่วโมง
   • C. 40 กิโลกรัมต่อชั่วโมง
   • D. 64 กิโลกรัมต่อชั่วโมง
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ C — 40 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

   มวลกำมะถัน = 1,000×0.02 = 20 กิโลกรัมต่อชั่วโมง จากปฏิกิริยา S+O2 เป็น SO2 อัตราส่วนมวล SO2 ต่อ S เท่ากับ 64/32 = 2 ดังนั้นอัตราการปลดปล่อย SO2 = 20×2 = 40 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

ชุดซ้อมที่มีหัวข้อ Air Pollution Control and Design

• กว. ภาคีวิศวกรสิ่งแวดล้อม หมวดวิชาเฉพาะ — ชุดจำลองสอบเต็ม 100 ข้อ100 ข้อ
  ฿159

หัวข้ออื่นในแนวข้อสอบ กว.