3.3.7 すすの発生とその防止 【問】
3.3.7 すすの発生とその防止＜すすの性状＞種々の燃料の燃焼が完了した後にできる【炭素】粒子をすすという。すすの発生は【燃焼】過程にあるとみられ、炎の中で生成した【炭素】とすすは、ほとんど同一の性質のものと考えてよい。炭素の大きさは、1～100nmくらいで、炭素粒子は質量割合で【1～6】％程度の水素を含む。すすが核となって、燃料中の硫黄から燃焼により生成した【硫酸】を吸着して、燃焼ガスの【露点】温度付近で雪状に成長したものが生じる。これをスノースマット、アッシドスマット、スノーヒュームという。煙突から排出された場合、質量が大きいため【煙突の周辺】に落下して被害を与える。＜すすの生成機構＞脱水素と【凝縮】とが炭素生成の原因となる。＜燃料の種類と炭素生成＞(ア) 燃料の炭素と【水素比】（C/H）が大きいものほど、すすが発生しやすい。(イ) -C-C-の炭素結合を切断するよりも、【脱水素】の容易な燃料の方がすすが発生しやすい。(ウ) 脱水素、【重合】及び環状化（芳香族生成）などの反応が起こりやすい炭化水素ほどすすが発生しやすい。(エ) 分解や【酸化】しやすい炭化水素は、すすの発生が少ない。＜ガス燃焼におけるすす＞【予混合】燃焼ではすすの発生はほとんどないが、【拡散】燃焼ではすすが発生しやすい。過剰空気が【10】％程度あれば熱設備の燃焼室内でもほとんど完全燃焼ができ、すすを発生させることはない。しかし、理論空気量またはそれ以下になると、ガス燃焼でもすすが発生する。逆に空気量をあまり多くしすぎると、燃焼室内の温度が【低下】し、不完全燃焼となる。＜油燃焼におけるすす＞重油の噴霧燃焼では、油滴が蒸発した後にコークスが残り、これを【セノスフェア】という。重油燃焼で生成される炭素は、【気相反応】によるものとセノスフェアとの両方からなる。ボイラーの重油燃焼の始動時など燃焼室内の温度が【低】いときは、すすが発生しやすい。＜石炭燃焼におけるすす＞微粉炭燃焼ではすすの発生はほとんどないが、ストーカー燃焼では部分的に【空気】不足のところですすが発生する。すすの発生は【燃焼】方式と【石炭】の性状によるところが多い。
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