R5年 大規模大気特論 問8 問題と解説

　問 題　　　　　

重油及び重質油焚き火力発電設備の排煙処理システムの乾式処理に関する記述中、ア～ウの(　　)の中に挿入すべき語句・数値の組合せとして、正しいものはどれか。

SO₃ガス対策として、アンモニアガスを煙道内に注入して、(　ア　)として(　イ　)させ、電気集じん装置で捕集する方式が一般化している。

この方式ではアンモニアの適正な注入が非常に重要であり、常に(　ア　)として反応が完結するように、SO₃に対するアンモニアのモル比が(　ウ　)となるようアンモニアを注入する必要がある。

• 　　　　ア　　　　　　　　イ　　　　ウ

1. 酸性硫酸アンモニウム　　固形化　　2以上
2. 酸性硫酸アンモニウム　　液化　　　1
3. 酸性硫酸アンモニウム　　液化　　　2以上
4. 硫酸アンモニウム　　　　固形化　　2以上
5. 硫酸アンモニウム　　　　液化　　　1

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

(　ア　)と(　イ　)について、重油焚き火力発電所では、SO₃ガスとアンモニア(NH₃)ガスとを反応させることで、硫酸アンモニウムとして固形化させてから集じんする方法が取られています。よって、(　ア　)には「硫酸アンモニウム」が、(　イ　)には「固形化」が入ります。

(　ウ　)について、SO₃ガスとアンモニア(NH₃)ガスが反応して硫酸アンモニウム((NH₄)₂SO₄)を生じる化学反応式は、次のように表すことができます。

よって、1molのSO₃を処理するためには2molのNH₃が必要となります。つまり、この反応を常に完結させたいのなら、SO₃に対するアンモニアのモル比は2以上にしなくてはならないので、(　ウ　)は「2以上」とするのが適切です。

以上から、(　ア　)には「硫酸アンモニウム」が、(　イ　)には「固形化」が、(　ウ　)には「2以上」が入るので、正解は(4)となります。