令和3年度 公害防止管理者 大気特論 問10を解説｜排ガス再循環によるNOx低減
令和3年度 大気特論 問10は、燃焼装置における排ガス再循環によるNOx低減を説明した文について、下線を付した箇所のうち誤っているものを選ぶ問題です。
この問題のポイント
排ガス再循環は、燃焼排ガスの一部を燃焼用空気に混ぜて、酸素濃度を下げ火炎の最高温度を下げることでNOxを減らす方法です。ここで効くのは高温で空気中の窒素から生じるサーマルNOxです。温度を下げれば窒素と酸素の反応が抑えられるため、サーマルNOxの抑制に効果が大きくなります。これに対し、燃料中の窒素分から生じるフューエルNOxは温度への依存が小さく、温度を下げても大きくは減りません。したがって「フューエルNOxの抑制に効果が大きい」とする下線部が、本来「サーマルNOx」であるべきところを取り違えた誤りです。
※ 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(4)（誤っている箇所）
各下線部の正誤
| 下線部 | 各下線部の判定 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 排ガスの一部を燃焼用空気に混入して燃焼させる、という方式の説明として正しいです。 |
| (2) | ○（正しい） | 排ガスが混ざると酸素濃度が低下し、燃焼速度が低下する、という向きは正しいです。 |
| (3) | ○（正しい） | 火炎の最高温度が低下し、これに伴いNOxの生成反応が抑制される、という筋も正しいです。 |
| (4) | ×（誤り） | 効果が大きいのはサーマルNOx。フューエルNOxとするのが誤りです。 |
| (5) | ○（正しい） | バーナー自体に再循環機構を組み込んだ自己再循環形低NOxバーナーもある、は正しいです。 |
選択肢(4)のポイント（ここが誤り）
排ガス再循環は、酸素濃度を下げて火炎の最高温度を低下させる方法です。NOxのうち、高温下で空気中の窒素と酸素が反応して生じるサーマルNOxは温度に強く依存するため、温度を下げるこの方法で大きく減らせます。一方、燃料中の窒素分に由来するフューエルNOxは温度への依存が小さく、温度を下げてもあまり減りません。したがって下線部(4)の「フューエルNOxの抑制に効果が大きい」は、正しくはサーマルNOxとすべきで、ここが誤りです。「温度を下げる方法＝サーマルNOx対策」という結び付きを押さえます。
覚え方
- 火炎温度を下げる方法（排ガス再循環）はサーマルNOxに効く。
- サーマルNOx＝空気中の窒素＋高温で生成。温度依存が大きい。
- フューエルNOx＝燃料中の窒素分から生成。温度を下げてもあまり減らない。
理解度チェック
排ガス再循環でNOxが減るのはなぜ？
排ガスを混ぜて酸素濃度を下げ、火炎の最高温度を低下させるためです。高温で生じるサーマルNOxが抑えられます。
火炎温度を下げる方法で減りにくいNOxは？
フューエルNOxです。燃料中の窒素分から生じ、温度への依存が小さいため温度を下げてもあまり減りません。
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3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）
※ この記事の確認日：2026年7月