R5年 大気特論 問10（石灰スラリー吸収法）

問題

燃焼で生成される窒素酸化物に関する記述として，誤っているものはどれか。

1. 通常の燃焼条件では，NO2 の生成量が NO のそれを上回ることはない。
2. 燃焼領域で燃料中の N 分が分解し，N2 とともにフューエル NOx が生成される。
3. 燃料中の N 分のフューエル NO への変換率は，およそ 12～50 ％の範囲にある。
4. プロンプト NOx の生成は，炭化水素燃料の燃焼に特有の現象である。
5. N 分を含まない炭化水素燃料の燃焼では，火炎中にシアン化物は存在しない。

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解答

（５）

解説

燃焼で発生する窒素酸化物はNOとNO2であり、これらを合わせてNOxと呼びます。 頻出のサーマルNOx、フューエルNOx、アンモニア接触還元法を中心にまとめていきます。

NOxの生成機構

燃焼時に発生するNOxの90%以上はNOです。大きく分けてサーマルNOxとフューエルNOxに分かれ、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 燃料の熱分解によって生じるCH,C2が関与してシアン化合物の中間物質が生成。これがNOの生成に関与
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 変換率はおおよそ12~50%

(5)について、N分を含まない燃料の燃焼で発生するプロンプトNOxはシアン化合物が中間物質として生成するので、誤りとなります。

解説記事

zoron.hatenablog.com

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