平成30年度 公害防止管理者 大気特論 問11を解説｜アンモニア接触還元法（触媒の性能低下は徐々に進む）

平成30年度 大気特論 問11は、排煙脱硝で広く使われているアンモニア接触還元法についての正誤問題です。誤っているものを選びます。

この問題のポイント

脱硝の主役であるアンモニア接触還元法について、触媒の中身・反応の比率・劣化の要因・寿命の傾向という定番の四点が並びます。前半三つは覚えていれば素直に判断できる知識で、勝負どころは触媒がどのように弱っていくかという時間の描き方です。ある日を境に突然使えなくなる装置なのか、それとも少しずつ効きが鈍っていく装置なのか。運転管理の考え方に直結する部分で、ここに手を入れた肢が誤りとして仕込まれています。

※ 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(3)のポイント（ここが誤り）

脱硝触媒は、使い込むにつれて少しずつ効きが鈍っていきます。ある時点で急激に性能が落ちるという描き方は、この装置の実態と合いません。徐々に低下するからこそ、脱硝率の傾向を追いながらアンモニアの注入量を調整したり、あらかじめ交換や増設の時期を計画したりできるのであって、突然死する部品であれば運転管理そのものが成り立ちません。誤り肢は、この「なだらかな低下」を「断崖的な低下」にすり替えています。

低下の中身は、選択肢(4)にあるとおり大きく三方向から説明されます。熱的な要因は、高温にさらされ続けることで触媒の微細な構造が変化し、反応に使える表面が減っていくものです。化学的な要因は、排ガス中の成分が活性点に取りついて働きを妨げるもの、いわゆる被毒にあたります。物理的な要因は、ダストが表面をおおったり流路をふさいだり、あるいは流れによって触媒がすり減ったりするものです。いずれも一撃で効くのではなく、運転時間の積み重ねとともに少しずつ効いてくる種類の劣化です。

この見方は選択肢(5)ともつながります。石炭を燃やすボイラーの排ガスは、気体燃料の場合に比べてダストや触媒に有害な成分を多く含みます。したがって、いま挙げた化学的・物理的な要因が働きやすく、触媒寿命は短くなります。燃料の違いを無視して寿命を一律に語るのも誤りのもとで、「汚れた排ガスほど触媒は早く弱る」という向きで覚えておくと安全です。

覚え方

• 触媒の劣化は徐々に進む。「急に」「突然」と書かれた肢は疑ってかかる。
• 劣化の要因は三方向＝熱的（構造変化）・化学的（被毒）・物理的（ダスト付着や摩耗）。
• 汚れた排ガスほど触媒寿命は短い。ガス燃焼より石炭燃焼のほうが短命。
• 接触還元法の骨格＝酸化チタン担体＋酸化バナジウム活性金属、NOとNH₃は理論上1：1。

理解度チェック

＞ 平成30年度 公害防止管理者 過去問解説 一覧へ