令和4年度 公害防止管理者 ダイオキシン類特論 問8を解説｜鉄鉱石焼結炉の排ガス
令和4年度 ダイオキシン類特論 問8は、鉄鉱石焼結炉の排ガスの性状に関する問題です。五つの記述のうち誤っているものを選びます。
この問題のポイント
焼結炉では、鉄鉱石とコークスの混合層に着火し、空気を吸い込みながら燃焼帯が下方へ移動して焼結鉱を作ります。排ガス温度や各成分の濃度は、この燃焼帯の進み方に合わせて変化します。分かれ目は、排ガス中のNOxが何に由来するか。焼結の燃焼温度は空気中の窒素を酸化してNOxを作る（サーマルNOx）ほど高くはなく、生じるNOxは主にコークス中の窒素分が酸化してできるフューエルNOxです。「主にサーマルNOx」とすると生成機構を取り違えることになり誤りです。
※ 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(2)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 排ガス温度は着火後しばらく低めで安定し、焼成完了直前に大きく上昇します。 |
| (2) | ×（誤り） | 焼結炉のNOxは主にコークス由来のフューエルNOxで、サーマルNOxとするのは誤りです。 |
| (3) | ○（正しい） | NOxの濃度変化パターンは、燃焼を反映するCO₂と比較的よく対応します。 |
| (4) | ○（正しい） | コークスや鉄鉱石中の硫黄が酸化して、SOxが生成します。 |
| (5) | ○（正しい） | SOxの濃度変化パターンは、ダイオキシン類の変化と類似する傾向があります。 |
選択肢(2)のポイント（ここが誤り）
選択肢(2)は、焼結炉排ガスのNOxを主にサーマルNOxとしていますが、これが誤りです。サーマルNOxは、燃焼が非常に高温になったときに空気中の窒素が酸化して生じるものですが、焼結の燃焼温度はそこまで高くありません。焼結炉で生じるNOxは、燃料であるコークス中の窒素分が燃焼で酸化してできるフューエルNOxが主体です。だからこそ、NOxの濃度変化は燃焼の進み具合を表すCO₂の変化とよく対応します。生成源は空気の窒素ではなくコークス中の窒素と押さえます。
覚え方
- 焼結炉のNOxはコークス由来のフューエルNOxが主体。
- サーマルNOxは高温燃焼で空気の窒素が酸化して生じる別物。
- NOxはCO₂と、SOxはダイオキシン類と変化パターンが似る。
理解度チェック
Q.
鉄鉱石焼結炉の排ガス中NOxは主に何NOx？
コークス中の窒素分が酸化してできるフューエルNOxです。サーマルNOxではありません。
Q.
サーマルNOxはどんな条件で生じる？
燃焼が高温になり、空気中の窒素が酸化されるときに生じます。
この問題に関連する用語解説
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）
※ この記事の確認日：2026年7月