R1年 大気特論 問11(排煙脱硝技術)

問題

排煙脱硝技術に関する記述として,誤っているものはどれか。

  1. アンモニア接触還元法で用いられる主な触媒は,酸化チタンを担体とし,酸化バナジウムを活性金属とするものである。
  2. アンモニア接触還元法では,排ガス中のNO と注入したアンモニアが1:1のモル比で反応する。
  3. 活性炭法は,NOx だけでなく,SOx も除去できる。
  4. 無触媒還元法には,アンモニア接触還元法よりも高温が必要である。
  5. 酸化還元法は,NOx をオゾン又は二酸化塩素で酸化し,硫酸カルシウム溶液に吸収させる方法である。

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解答

(5)

解説

排煙脱硝技術としてはアンモニア接触還元法、無触媒還元法、活性炭法、電子線照射法がありますが、日本ではアンモニア接触還元法が主流です。アンモニア接触還元法は詳細を後で記載しますので、それ以外の技術を以下にまとめます。

無触媒還元法
  • 排ガスにアンモニア尿素を転嫁し、触媒を用いないでNOを選択的に還元
  • 反応式はアンモニア接触還元法と同じ
  • 900~1000℃と高温で反応が進む(水素添加で200~300℃低減可能)
活性炭法
  • 脱硫・脱硝を同時に実施
  • 活性炭によりSOxを吸着し、NOxは活性炭の触媒作用でアンモニアで窒素に還元
電子線照射法
アンモニア接触還元法
  • 排ガス中にアンモニアを注入し、触媒の作用によりNOxをN2とH2Oに還元
  • 反応温度は250~450℃程度
  • システムは主に触媒、脱硝反応器、還元剤注入設備などで構成され、脱硝率は90%以上
  • 主な触媒は、酸化チタンを担体とし、酸化バナジウムを活性金属とするもの
  • 触媒の性能低下は熱的・化学的・物理的な要因があり、一般にガス燃料ボイラーよりも石炭燃焼ボイラーのほうが短い。
  • 4NO+4NH_3+O_2→4N_2+6H_2O
酸化還元法
  • NOをオゾン又は二酸化塩素で参加し、亜硫酸ナトリウム溶液に吸収させる方法

(5)について、酸化還元法は,NOx をオゾン又は二酸化塩素で酸化し,硫酸カルシウム溶液ではなく、亜硫酸ナトリウム溶液に吸収させる方法であるため、誤りです。

解説記事

zoron.hatenablog.com

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