R2年 大気特論 問10(NOx)

問題

NOx及びその生成機構に関する記述として,誤っているものはどれか。

  1. 固定発生源で生成されるNOx の大部分はNOである。
  2. プロンプトNOx の生成は,水素の燃焼にはみられない現象である。
  3. サーマルNOx の生成速度は,反応温度に強く依存し,高温ほど生成速度は大きい。
  4. フューエルNOx の生成には,燃料の分解により生じるNを含む中間生成物が関与している。
  5. 拡大Zeldovich 機構は,フューエルNOxの生成を説明する反応機構である。

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解答

(5)

解説

燃焼時に発生するNOxの90%以上はNOです。サーマルNOxとフューエルNOxとプロンプトNOxがあり、以下の通り特徴を整理します。

    
サーマルNOx
  • 空気中のN2とO2の反応によって生じるNox
  • 反応式はZeldovich機構と呼ばれる
  • 温度依存性が高く、温度が高いほど生成速度が大きい
プロンプトNOx
  • 空気中のN2を起源として生成する。
  • 炭化水素系燃料特有のメカニズムで、COやH2の燃焼の場合には見られない
  • 温度依存性は低い
フューエルNOx
  • 燃料中のN2を起源として生成するNox
  • アンモニアやシアンなどの中間生成物を経て生成

(5)について、拡大Zeldovich 機構は,フューエルNOxではなく、サーマルNOxの生成を説明する反応機構となりますので、 (5)が誤りとなります。

解説記事

zoron.hatenablog.com

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