令和4年度 公害防止管理者 大気特論 問10を解説｜エマルション燃料とNOx抑制
令和4年度 大気特論 問10は、エマルション燃料によるNOx抑制技術に関する問題です。製造方法や作用のうち、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
エマルション燃料は、石油系燃料に水と少量の界面活性剤を混ぜたものです。燃焼時に燃料中の水が蒸発して熱を奪うため燃焼温度が下がり、高温で生じるサーマルNOxを抑えます。さらに水滴が急に蒸発してはじけることで噴霧が細かくなり、低い空気比でも燃やせます。分かれ目は、この技術が抑えるのはあくまでサーマルNOxであって、燃料中の窒素分から生じるフューエルNOxには大きな効果がない点です。「フューエルNOxの抑制効果が大きい」とする記述が誤りです。
※ 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(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） | 石油系燃料に水と微量の界面活性剤を加え、混合攪拌して製造します。 |
| (2) | ○（正しい） | 水と燃料の混合比はおよそ2：8程度です。 |
| (3) | ○（正しい） | 水分の蒸発で燃焼温度が下がり、NOxが低減します。 |
| (4) | ○（正しい） | 水滴蒸発の体積膨張で噴霧が微粒化され、低空気比燃焼が可能になります。 |
| (5) | ×（誤り） | 抑えるのは温度低下によるサーマルNOxで、フューエルNOxへの効果は大きくありません。 |
選択肢(5)のポイント（ここが誤り）
エマルション燃料のNOx抑制は、水の蒸発で燃焼温度を下げることが本質です。NOxのうち高温ほど増えるのは空気中の窒素に由来するサーマルNOxなので、温度が下がればこれを抑えられます。一方、フューエルNOxは燃料自身に含まれる窒素分から生じるもので、燃焼温度を下げても大きくは減りません。選択肢(5)は、効果が及ぶ相手をサーマルNOxからフューエルNOxへすり替えている点が誤りです。「温度を下げて効くのはサーマルNOx」と結び付けて押さえます。
覚え方
- エマルション燃料は水の蒸発で燃焼温度を下げてサーマルNOxを抑える。
- フューエルNOx（燃料中N由来）への抑制効果は大きくない。
- 水滴のミクロ爆発で微粒化＝低空気比燃焼が可能。
理解度チェック
Q.
エマルション燃料が主に抑えるのはサーマルNOxとフューエルNOxのどちら？
サーマルNOxです。水の蒸発で燃焼温度が下がるためで、フューエルNOxへの効果は大きくありません。
Q.
水滴の蒸発が噴霧に与える効果は？
急な体積膨張（ミクロ爆発）で噴霧が微粒化され、低空気比での燃焼が可能になります。
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 大気特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月