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令和元年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問6を解説|アンモニア接触還元法の触媒

令和元年度 大気関係技術特論 問6は、排煙脱硝に用いるアンモニア接触還元法(選択接触還元法)の触媒に関する問題です。現在主に用いられている触媒の記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

アンモニア接触還元法は、排ガスにアンモニアを加え、触媒の上でNOxを窒素と水に還元する方法です。触媒は、圧力損失を抑えるためハニカム状やプレート状に成形され、担体には酸化チタンが使われます。分かれ目は「活性金属は何か」です。この方法の中心となる活性成分はバナジウム系(五酸化バナジウム)で、白金ではありません。触媒の形状・担体・添加物の役割を、活性金属の名前と取り違えないことが決め手です。

※ 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(4)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢各選択肢の判定解説
(1)○(正しい)圧力損失を抑えるため、触媒はハニカム状やプレート状に成形されます。
(2)○(正しい)ハニカム触媒は別の基材を使わず、担体自体で形状を保っています。
(3)○(正しい)担体には酸化チタンが用いられます。
(4)×(誤り)活性金属は白金ではなく、五酸化バナジウムなどのバナジウム系が主体です。
(5)○(正しい)酸化タングステンなどを加えて、二酸化硫黄が三酸化硫黄へ酸化されるのを抑えます。

選択肢(4)のポイント(ここが誤り)

選択肢(4)は、活性金属を白金としている点が誤りです。アンモニア接触還元法で現在主に使われている触媒は、担体の酸化チタンに五酸化バナジウムなどのバナジウム系成分を担持したものが中心です。白金は排ガス中の一酸化炭素や炭化水素を燃やす酸化触媒などには使われますが、この脱硝反応の活性成分としては用いられません。さらにこの触媒には酸化タングステンなどが添加され、二酸化硫黄が三酸化硫黄へ酸化されるのを抑える役目を果たします。活性金属・担体・添加物の役割を分けて覚えることが取り違え防止のコツです。

覚え方

  • アンモニア接触還元の触媒=酸化チタン担体+五酸化バナジウム。活性金属は白金ではない。
  • 形状はハニカム状・プレート状で圧力損失を低減。
  • 酸化タングステン添加は、二酸化硫黄→三酸化硫黄の酸化を抑えるため。

理解度チェック

Q.

アンモニア接触還元法の触媒で、活性成分の中心となるのは何?

五酸化バナジウムなどのバナジウム系成分です。酸化チタンの担体に担持して用います。白金ではありません。

Q.

触媒に酸化タングステンを加えるのは何のため?

二酸化硫黄が三酸化硫黄へ酸化されるのを抑えるためです。三酸化硫黄は後段の腐食や閉塞の原因になります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」(公式PDF