令和5年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問5を解説｜NOx抑制手法の原理
令和5年度 大気関係技術特論 問5は、窒素酸化物の生成を抑制する手法の原理に関する問題です。挙げられた手法のうち、主たる抑制原理が酸素濃度の低下に基づかないものを選びます。
この問題のポイント
NOx抑制手法を「酸素濃度を下げて抑えるもの」と「それ以外の原理で抑えるもの」に仕分ける問題です。低空気比燃焼・二段燃焼・濃淡燃焼・炉内脱硝は、いずれも燃焼域の酸素を絞ることでNOxを抑えます。これに対し燃焼室熱負荷低減は、燃焼温度そのものを下げてサーマルNOxを抑える手法で、抑制の主原理は酸素濃度の低下ではありません。この一つだけ仕分けが違う点が分かれ目です。
※ 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)（酸素濃度の低下に基づかない手法）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 酸素濃度低下が主原理か | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | いいえ（これが正解） | 燃焼室熱負荷低減は燃焼温度を下げてサーマルNOxを抑える手法で、酸素濃度低下が主原理ではありません。 |
| (2) | はい | 低空気比燃焼は供給空気を絞り、燃焼域の酸素濃度を下げてNOxを抑えます。 |
| (3) | はい | 二段燃焼は一段目を空気不足の低酸素で燃やしてNOxを抑えます。 |
| (4) | はい | 濃淡燃焼は濃い側を酸素不足にして局所の酸素濃度を下げ、NOxを抑えます。 |
| (5) | はい | 炉内脱硝は炉内に還元性（低酸素）の領域をつくり、生じたNOxを窒素へ還元します。 |
選択肢(1)のポイント（ここが分かれ目）
燃焼室熱負荷低減は、燃焼室あたりの燃焼量（熱負荷）を下げることで火炎温度・燃焼温度を低くする手法です。NOxのうち、高温の火炎中で空気中の窒素から生じるサーマルNOxは温度に強く依存するため、温度を下げれば生成が抑えられます。つまり抑制の主原理は温度低下であって、酸素濃度の低下ではありません。一方、他の手法（低空気比燃焼・二段燃焼・濃淡燃焼・炉内脱硝）は、燃焼域の酸素を絞ることでNOxを抑えるので、原理の系統が異なります。
覚え方
- 燃焼室熱負荷低減は温度を下げてサーマルNOxを抑える（酸素でなく温度）。
- 低空気比・二段燃焼・濃淡燃焼・炉内脱硝は酸素を絞って抑える。
- サーマルNOxは燃焼温度に強く依存する。
理解度チェック
Q.
燃焼室熱負荷低減がNOxを減らす主な理由は？
燃焼温度が下がってサーマルNOxの生成が減るためです。酸素濃度低下が主原理ではありません。
Q.
二段燃焼はどうやってNOxを抑える？
一段目を空気不足の低酸素で燃やし、酸素濃度を下げてNOxの生成を抑えます。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5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）
※ この記事の確認日：2026年7月