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令和元年度 公害防止管理者 大気特論 問11を解説|排煙脱硝技術

令和元年度 大気特論 問11は、排煙脱硝技術に関する問題です。アンモニア接触還元法・活性炭法・無触媒還元法・酸化還元法についての記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

脱硝の主役はアンモニア接触還元法(触媒あり)で、酸化チタン担体・酸化バナジウム活性金属を用い、NOとアンモニアがほぼ1:1で反応します。狙われるのは酸化還元法の吸収液です。この方法はNOをオゾンや二酸化塩素で酸化して溶けやすくし、アルカリ性の溶液に吸収させるもので、吸収液を硫酸カルシウム溶液とするのは誤りです。硫酸カルシウム(石膏)は水に溶けにくく、そもそも吸収液になりません。

※ 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(5)(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)アンモニア接触還元法の触媒は、酸化チタン担体・酸化バナジウム活性金属が主流です。
(2)○(正しい)NOと注入アンモニアは、ほぼ1:1のモル比で反応します。
(3)○(正しい)活性炭法は、NOxだけでなくSOxも除去できます。
(4)○(正しい)無触媒還元法は、触媒を使わないぶん接触還元法より高温を必要とします。
(5)×(誤り)酸化還元法の吸収液はアルカリ性溶液です。水に溶けにくい硫酸カルシウム溶液ではありません。

選択肢(5)のポイント(ここが誤り)

酸化還元法は、そのままでは水に溶けにくいNOを、オゾンや二酸化塩素で酸化して溶けやすいNO2などに変え、溶液に吸収・還元して取り除く方法です。ここで用いる吸収液はアルカリ性の溶液で、選択肢(5)のいう硫酸カルシウム溶液ではありません。硫酸カルシウムは石膏であり水に溶けにくいため、そもそも吸収液としては働きません。酸化の考え方(NOを酸化して溶けやすくする)は正しく、誤りは吸収液の中身です。

覚え方

  • 脱硝の本命はアンモニア接触還元法=酸化チタン担体・酸化バナジウム触媒、NOとNH3は1:1。
  • 無触媒還元法は触媒なし=接触還元法より高温が必要。
  • 酸化還元法はNOを酸化して溶けやすくし、アルカリ溶液に吸収。石膏溶液ではない。

理解度チェック

Q.

アンモニア接触還元法で、NOと注入アンモニアのモル比は?

ほぼ1:1で反応します。

Q.

酸化還元法で、NOをオゾンなどで酸化するのはなぜ?

NOは水に溶けにくいので、溶けやすい形(NO2など)に変えて吸収させるためです。

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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 大気特論 問題・正解」(公式PDF