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令和4年度 公害防止管理者 ダイオキシン類特論 問1を解説|固体燃料の燃焼形態

令和4年度 ダイオキシン類特論 問1は、代表的な固体燃料と燃焼形態の対応に関する穴埋め問題です。ア~エに入る語句の正しい組合せを選びます。

この問題のポイント

固体の燃え方は、燃料が加熱されたときに何が可燃分になるかで四つに分かれます。紙・木・プラスチックのように加熱で内部から可燃ガス(揮発分)が出て気相で燃えるのが分解燃焼、木炭・コークス・チャーのように揮発分が抜けた固定炭素が炎を上げずに表面で燃えるのが表面燃焼です。ろうそくのパラフィンは固体がいったん溶けて蒸発し、その蒸気が燃える蒸発燃焼、線香や点火直後のたき火のようにくすぶって低温で燃えるのがいぶり燃焼です。分かれ目は、紙・木の燃え方を「蒸発燃焼」と取り違えないこと。溶けて蒸発するろうそくとは仕組みが違い、熱分解で出たガスが燃える分解燃焼です。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(1)

各選択肢の正誤

空欄入る語句読み解き
ア(紙・木・プラスチック)分解燃焼加熱で放出された揮発分が熱分解し、気相で炎を上げて燃える形態です。
イ(木炭・コークス・チャー)表面燃焼揮発分が抜けた固定炭素が、炎を上げず表面で酸素と反応して燃える形態です。
ウ(ろうそく)蒸発燃焼固体がいったん溶けて蒸発し、その蒸気が燃える形態です。
エ(線香・点火直後のたき火)いぶり燃焼炎を上げずにくすぶって進む低温の燃焼で、煙を多く出す形態です。

ア=分解燃焼、イ=表面燃焼、ウ=蒸発燃焼、エ=いぶり燃焼 となる組合せは選択肢(1)です。

ここが分かれ目

迷いやすいのは、紙や木の燃え方を蒸発燃焼と取り違える点です。ろうそくのパラフィンは固体が液化・蒸発してから蒸気が燃える蒸発燃焼ですが、紙・木・プラスチックは溶けて蒸発するのではなく、加熱で内部から揮発分(可燃ガス)を放出し、そのガスが気相で燃える分解燃焼です。揮発分が抜けたあとに残る固定炭素は、木炭やコークスと同じく炎を上げずに表面で燃える表面燃焼になります。くすぶって低温で進む線香や点火直後のたき火はいぶり燃焼で、酸素が足りず不完全燃焼気味に進むため煙が多く出るのが特徴です。

覚え方

  • 紙・木・プラスチック=揮発分が出て気相で燃える分解燃焼
  • 木炭・コークス・チャー=固定炭素が表面で燃える表面燃焼。
  • ろうそくは溶けて蒸発してから燃える蒸発燃焼、くすぶりはいぶり燃焼。

理解度チェック

Q.

紙や木が燃えるときの主な燃焼形態は?

分解燃焼です。加熱で出た揮発分が気相で燃え、残った固定炭素は表面燃焼へ移ります。

Q.

ろうそくの燃焼形態を分解燃焼と呼んでよい?

いいえ。固体が溶けて蒸発してから蒸気が燃える蒸発燃焼で、熱分解ガスが燃える分解燃焼とは区別します。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 ダイオキシン類特論 問題・正解」(公式PDF