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平成30年度 公害防止管理者 ばいじん・粉じん特論 問5を解説|ダストの見掛け電気抵抗率

平成30年度 ばいじん・粉じん特論 問5は、電気集じん装置の性能を左右するダストの電気の通しにくさに関する正誤問題です。誤っているものを選びます。

この問題のポイント

電気集じん装置は、帯電させた粒子を集じん極に付け、そこで電気を逃がして払い落とすという流れで動きます。この「電気を逃がす」段階の良しあしを決めるのが見掛け電気抵抗率で、低すぎても高すぎても性能が落ちるという山なりの関係になります。引っかけの核心はこの値を動かす要因を一つ消してある点で、排ガス中の成分が粒子の表面に付くかどうかは、抵抗率と無関係ではありません。

※ 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(3)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)見掛け電気抵抗率には温度依存性があり、運転温度が変われば値も動きます。正しい記述です。
(2)○(正しい)低い側と高い側のトラブルにはさまれた中間の帯にあるうちは、値が多少違っても集じん性能への影響は小さくなります。正しい記述です。
(3)×(誤り)三酸化硫黄が粒子の表面に付くと表面が電気を通しやすくなり、見掛け電気抵抗率は下がる側へ動きます。影響しないとするのは誤りです。
(4)○(正しい)低い側に外れると、集じん極に付いた粒子がすぐ電気を失って舞い戻る異常再飛散が起こり、性能が落ちます。正しい記述です。
(5)○(正しい)高い側に外れると、堆積層の中で電気が逃げきれずに逆電離現象が起こり、性能が落ちます。正しい記述です。

選択肢(3)のポイント(ここが誤り)

見掛け電気抵抗率は、ダストという物質に固有の定数ではありません。粒子の中を電気が通る通りやすさと、粒子の表面をつたって電気が通る通りやすさの両方が合わさった、条件しだいで動く値です。だからこそ選択肢(1)にあるとおり温度で変化しますし、粒子の表面に何が付いているかでも変わります。

排ガス中の三酸化硫黄は、粒子の表面に付いて表面側の電気の通り道をつくる方向に働きます。その結果、見掛け電気抵抗率は下がる側へ動きます。したがって「三酸化硫黄の付着は見掛け電気抵抗率に影響しない」という言い切りは誤りです。ここを「影響しない」と覚えてしまうと、抵抗率が高すぎて逆電離を起こしている装置に対して表面の状態を整えるという打ち手がまるごと視野から消えることになります。

この問題は、低い側では異常再飛散、高い側では逆電離という二つの失敗と、その間に性能が安定する帯があるという全体像もあわせて確認しています。抵抗率を「動かせる量」として捉えられているかが分かれ目です。

覚え方

  • 見掛け電気抵抗率は物質の固定値ではなく、温度と表面の状態で動く量
  • 低すぎる=電気が逃げるのが早すぎて異常再飛散。高すぎる=電気が逃げきれず逆電離。トラブル名と向きをセットで。
  • 表面に何かが付く話が出たら、まず「表面をつたう電気の道が増えるか」で向きを判断する。
  • 中間の帯では抵抗率の違いは効かない。効いてくるのは両端に外れたとき。

理解度チェック

Q.

粒子表面に三酸化硫黄が付着すると、見掛け電気抵抗率はどちらに動くか。

下がる側に動きます。表面をつたって電気が通りやすくなるためで、影響しないというのは誤りです。

Q.

見掛け電気抵抗率が高すぎるときに起こる現象は何か。

逆電離現象です。堆積したダスト層の中で電気が逃げきれなくなって起こり、集じん性能を下げます。逆に低すぎる側では異常再飛散が起こります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「平成30年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・粉じん特論 問題」(公式PDF