Принципы работы SCR-технологии

Технология SCR используется достаточно широко и применяется, главным образом, для устранения окислов азота NOx из выхлопных газов. Чтобы эффективно преобразовывать NOx в азот при относительно низких температурах в систему SCR должен входить подходящий восстановитель и катализатор. Для восстановления NOx в азот можно использовать либо аммиак, либо мочевину. Аммиак представляет собой одно из наиболее ядовитых химических соединений, так что использование его здесь нежелательно, но возможно использование реагента, который мог бы высвободить аммиак в нужный момент и в нужных количествах. В качестве такого реагента обычно применяют мочевину, которая нетоксична, не имеет выраженного вкуса и обладает другими полезными свойствaми. Схема функционального взаимодействия блока управления двигателем EDC17 и SCR-модуля DeNOx2.2 показана на Рис. 2.

Рис. 2 Принципиальная схема работы EDC17 & DeNOx2.2

Принцип работы SCR-технологии состоит в следующем: выхлопные газы направляются турбонагнетателем в выпускной тракт, согласованным образом в выпуском тракте через специальную форсунку распыляются порции раствора мочевины, капельки мочевины нагреваются выхлопными газами и входят в реакции гидролиза и пиролиза с выходом аммиака NH₃, и уже высвободившийся NH₃избирательным образом на специальном катализаторе восстанавливает NOx к азоту N₂, уравнения реакции приведены на Рис. 3. Иногда, дополнительные каталитические решетки устанавливаются за SCR катализатором, обеспечивающим переход аммиака в чистый азот, с целью избежать утечек аммиака, которые могли бы составить вторичное загрязнение.

 

Рис. 3 Принципиальная схема SCR-технологии

Мочевина (NH₂CONH₂) в присутствии воды распадается при высокой температуре на NH₃ и CO₂, реакция не требует специальных каталитических условий

Получающийся аммиак NH₃ и NO, NO₂, содержащиеся в выхлопных газах, взаимодействуют на SCR-катализаторе с образованием азота и воды:

С целью предотвратить возможные утечки аммиака дополнительный катализатор, обеспечивающий окисление аммиака иногда устанавливается сразу за SCR-катализатором - на выходе получается азот и вода