問題 13

次の各文章の【1】～【10】の中に入れるべき最も適切な字句をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。 また、【A ab.c】～【D a.b】に当てはまる数値を計算し、その結果を答えよ。ただし、解答は解答すべき数値の最小位の一つ下の位で四捨五入すること。(配点計50点) (1) ボイラでは、スケール生成、腐食など、水に起因する障害を防ぐため、水処理が行われる。 1) ボイラ水の水処理として、比較的低圧のボイラでは主として【 1 】などを用いるアルカリ処理が広く適用されている。これは、水の【 2 】を調節して障害を防止するものである。

2) 高圧ボイラにおいては、ボイラ蒸発管のアルカリ腐食を防止するため、ボイラ水中に過剰の腐食成分を溶存させることは避けなければならない。この場合には、アルカリ処理に代わり【 3 】や【 4 】が広く適用されている。特に後者はアルカリ腐食の懸念がなく、ボイラ水中の全蒸発残留物の濃度を低く抑えられるので蒸気の純度が向上するが、スケール付着防止の効果が少ないので、給水中の不純物(鉄など)の濃度を厳しく管理する必要がある。 さらに、給水系統の【 5 】の低い高純度の水が使用できる条件下では、微量の【 6 】を添加して管内面に形成される酸化被膜を溶解度の低い3価の酸化鉄に維持して腐食やスケール成長を抑制する方式もある。

(2) ボイラ補給水の水処理の目的は、補給水として使われる原水中の不純物を化学的あるいは物理的方法で取り除くことである。 原水中の不純物は、その大きさにより分けられ、1nm以下の低分子領域の不純物としては、溶存状態の電解質、溶存気体、非電解質等があり、1～500nmのコロイド領域の不純物としては、フミン酸などの有機物、有機酸、コロイド状シリカなどがある。さらに大きな懸濁質領域の不純物としては、電解質及び非電解質の懸濁状物質(土壌成分、重金属、酸化物、【 7 】等)がある。 補給水中の不純物の除去方法としては、低分子領域の不純物については、イオン交換、逆浸透、あるいは【 8 】が、コロイド領域の不純物については、主として【 9 】などが、懸濁質領域の不純物については、主として【 10 】などが用いられる。 原水の水質及び処理目的に応じて、これらの方法が単独又は組み合わされて用いられる。