二級ボイラー技士 過去問
令和5年10月公表
問28 (燃料及び燃焼に関する知識 問8)
問題文
ボイラーの燃料の燃焼により発生する大気汚染物質について、適切でないものは次のうちどれか。
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問題
二級ボイラー技士試験 令和5年10月公表 問28（燃料及び燃焼に関する知識 問8） （訂正依頼・報告はこちら）
ボイラーの燃料の燃焼により発生する大気汚染物質について、適切でないものは次のうちどれか。
- 排ガス中のNOXは、大部分がNOである。
- 排ガス中のSOXは、大部分がSO2である。
- フューエルNOXは、燃料中の窒素化合物が酸化されて生じる。
- ダストは、燃料の燃焼により分解した炭素が遊離炭素として残存したものである。
- SOXは、NOXとともに酸性雨の原因となる。
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この過去問の解説 （3件）
01
この問題では、ボイラーの燃料燃焼により発生する大気汚染物質についての理解を問われています。
具体的には、NOx（窒素酸化物）、SOx（硫黄酸化物）、フューエルNOxの生成メカニズム、ダストの成因、およびこれらの物質が環境に与える影響に関する知識が試されます。
適切
解説：燃焼過程で生成されるNOxは主に一酸化窒素（NO）として存在し、これが大気中で酸化され二酸化窒素（NO2）に変わることもありますが、排出時点ではNOが主成分です。
適切
解説：燃料燃焼により生成されるSOxは、ほとんどが二酸化硫黄（SO2）として存在します。
SO2は硫黄含有燃料の燃焼により発生し、大気汚染の主要な原因の一つです。
適切
解説：フューエルNOxは燃料中の窒素が高温で酸化することにより生成されます。
これは特に窒素含量が高い燃料の燃焼に関連して発生します。
不適切
解説：ダストは主に燃料の灰分が燃焼後に固形物として残るものであり、遊離炭素の残存というよりは、燃料中の不燃分が集合したものです。
燃料が完全に燃焼しない場合に未燃の炭素粒子も含まれることはありますが、ダストの主成分は灰分です。
適切
解説：SOxとNOxはいずれも酸性雨の形成に寄与する大気汚染物質で、これらが大気中で水と反応して硫酸や硝酸を形成し、酸性雨の原因となります。
ボイラーの燃料燃焼によって発生する大気汚染物質についての問題を解く際には、各物質の生成源となる化学反応の理解が重要です。
NOxとSOxの生成メカニズム、フューエルNOxの特徴、およびダストの成分について正確な理解を持つことが求められます。
特に、ダストの誤解を正しく認識することが、この問題の正確な解答につながります。
適切な環境管理と汚染防止策を講じるためには、これらの汚染物質の性質と影響を正確に理解することが不可欠です。
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02
この問題では、ボイラーの燃料燃焼によって発生する大気汚染物質に関する理解が問われています。
NOx、SOx、フューエルNOx、ダストの成分と性質、および酸性雨への影響に関する知識が重要です。
それでは、各選択肢を詳しく見ていきましょう。
この文章は正しいです。
排ガス中のNOx（窒素酸化物）は、主に一酸化窒素（NO）として存在します。
この文章は正しいです。
排ガス中のSOx（硫黄酸化物）は、主に二酸化硫黄（SO2）として存在します。
この文章は正しいです。
フューエルNOxは燃料中の窒素化合物が酸化されることにより生じます。
この文章は誤りです。
ダストは燃料の燃焼により分解した炭素が遊離炭素として残存するものではありません。
ダストは灰分が主体で、これに若干の未燃分が含まれるものです。
この文章は正しいです。
SOxとNOxは、共に酸性雨の原因となる汚染物質です。
ボイラー燃料の燃焼によって生じる大気汚染物質の理解には、各物質の成分と燃焼プロセス中での挙動を正確に把握することが重要です。
特に、ダストの成分と生成のメカニズムを理解することが、この問題の正答を見つける鍵となります。
他の選択肢に記載されている特性は、ボイラー燃料燃焼に関連する正確な特性です。
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03
大気汚染物質についての問題です。
燃焼によって発生する主な大気汚染物質は次の通りです。
１．二酸化炭素（Co2）
・燃料や空気に含まれる炭素が燃焼によって酸素と結合し発生します。
温室効果ガスで気温上昇の一因とされています。
２．窒素酸化物（Nox）
・燃料や空気に含まれる窒素が燃焼によって酸素と結合し発生します。
燃料に含まれる窒素で発生するNox：フューエルNox
空気に含まれる窒素で発生するNox：サーマルNox
酸性雨の原因になります。
３．硫黄酸化物（Sox）
・燃料に含まれる硫黄が燃焼によって酸素と結合し発生します。
酸性雨の原因になります。
４．ばいじん・ダスト
・燃料に含まれる灰分や未燃分が燃焼によってばいじん・ダストとなります。
呼吸器への影響を引き起こします。
正しい記述です。
排ガス中のNoxは大部分が一酸化窒素（No）です。
正しい記述です。
排ガス中のSoxは大部分がニ酸化硫黄（So2）です。
正しい記述です。
燃料に含まれる窒素で発生するNox：フューエルNoxとなります。
誤った記述です。
燃料に含まれる灰分や未燃分が燃焼によってばいじん・ダストとなります。
呼吸器への影響を引き起こします。
正しい記述です。
双方，酸性雨の原因になります。
燃焼によって引き起こされる大気汚染の種類を把握しておきましょう。
主に燃焼，即ち酸化によって引き起こされる現象です。
あわせて，大気汚染抑制方法についても抑えておきましょう。
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