کاتالیزور SCR چه می کند: اکسیدهای نیتروژن (NOx) ذرات مضری هستند که به میزان قابل توجهی در آلودگی هوا نقش دارند و باعث ایجاد دود، باران اسیدی و اثرات منفی بر سلامت می شوند.
کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR) یکی از مؤثرترین روش‌های ایجاد شده برای کاهش انتشار NOx است. اینکه این فناوری دقیقاً چگونه کار می کند و در واقع چه کاری انجام می دهد، چیزی است که در این مقاله خواهید آموخت.

 

همه چیز درباره فناوری SCR

کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR) یک تکنیک پیچیده کنترل آلودگی است که انتشار اکسید نیتروژن (NOx) را از موتورهای دیزلی کاهش می دهد.
این ماده با تزریق یک ماده شیمیایی احیاکننده مایع، که به عنوان سیال اگزوز دیزل (DEF) نیز شناخته می شود، به جریان اگزوز موتور دیزل کار می کند. DEF یک محلول اوره آبی است که وقتی تبخیر و در گازهای خروجی تجزیه می شود، آمونیاک (NH3) تولید می کند.
فناوری کار کاتالیزور SCR برای کمک به موتورهای دیزلی برای مطابقت با الزامات زیست محیطی دقیق با تبدیل NOx خطرناک به مولکول های بی ضرر مانند نیتروژن (N2) و آب (H2O) بسیار مهم است.
کاهش انتشار NOx برای بهبود کیفیت هوا و سلامت عمومی بسیار مهم است. انتشار NOx به ویژه مضر است زیرا با ترکیبات آلی فرار (VOCs) در حضور نور خورشید واکنش می دهد و ازن سطح زمین را تولید می کند که جزء مهمی از مه دود است.
موتورهای دیزلی که از فناوری SCR استفاده می کنند ممکن است به طور چشمگیری انتشار NOx را کاهش دهند، اثرات زیست محیطی آنها را کاهش دهند و به رعایت معیارهای نظارتی اعمال شده توسط مقاماتی مانند آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) کمک کنند.

 

کاتالیست SCR چه کاری انجام می دهد؟

کاتالیزور SCR برای فرآیند کاهش کاتالیزوری انتخابی ضروری است، زیرا فرآیندهای شیمیایی را که اکسیدهای نیتروژن خطرناک (NOx) را به مولکول‌های ایمن مانند نیتروژن (N2) و آب (H2O) تبدیل می‌کند، تسهیل می‌کند.
این تبدیل منجر به کاهش انتشار NOx می شود که به طور قابل توجهی به آلودگی هوا و مه دود کمک می کند. کاتالیزور به عنوان یک سطح عمل می کند و به واکنش های شیمیایی اجازه می دهد تا به طور موثرتر و در دماهای پایین تر از آنچه در غیر این صورت امکان پذیر بود، انجام شوند. با انجام این کار، کاتالیزور SCR تضمین می کند که فرآیند کاهش کارآمد و پایدار است.
به کلمه "انتخابی" در SCR توجه کنید؟ این در واقع به این معنی است که این فرآیندها فقط مولکول های NOx را هدف قرار می دهند، حتی در حضور سایر اجزای اگزوز. کاتالیزور این فرآیندها را سرعت می بخشد و در نتیجه بازده تبدیل NOx به ترکیبات خوش خیم تر را افزایش می دهد. هر چه مواد کاتالیست SCR با کیفیت بالاتری در طول فرآیند تولید استفاده شود، نتایج بهتری حاصل می شود.

 

کاربردهای کاتالیست SCR

فن آوری کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR) با ظرفیت استثنایی خود برای به حداقل رساندن انتشار NOx، در صنایع مختلف استفاده می شود. این کاربردها شامل صنایع صنعتی، خودروسازی، تجهیزات آفرود، دریایی، ریلی و صنایع مولد برق می باشد.

 

1. نیروگاه ها

نیروگاه‌ها به دلیل سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای تولید برق، یکی از منابع اصلی انتشار NOx هستند. این آلاینده ها منجر به نگرانی های زیست محیطی از جمله باران اسیدی، مه دود و مشکلات تنفسی می شود. سیستم‌های SCR معمولاً در نیروگاه‌ها برای کاهش چشمگیر انتشار NOx استفاده می‌شوند.
کارخانه های سوزاندن زغال سنگ انتشار قابل توجهی NOx تولید می کنند. با افزودن سیستم‌های SCR، این تسهیلات ممکن است انتشار NOx را تا 90% کاهش دهند و از انطباق با الزامات زیست‌محیطی و به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی اطمینان حاصل کنند.
اگرچه نیروگاه های گازسوز کمتر از نیروگاه های زغال سنگ NOx منتشر می کنند، اما همچنان از فناوری SCR بهره می برند. استفاده از سیستم‌های SCR تضمین می‌کند که این تأسیسات از مقررات انتشار دقیق پیروی می‌کنند و در عین حال بسیار کارآمد هستند.

 

2. پالایشگاه ها

پالایشگاه ها نفت خام را به محصولات مختلفی از جمله بنزین، گازوئیل و سوخت جت تبدیل می کنند. فرآیند پالایش شامل فرآیندهای با دمای بالا است که NOx منتشر می کنند. یک فناوری کاتالیزور SCR DeNOx در پالایشگاه ها برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای استفاده می شود.
واحدهای دستگاه ترک کاتالیستی سیال (FCC) منبع اصلی انتشار NOx در پالایشگاه ها هستند. نصب سیستم‌های SCR سطوح NOx را کاهش می‌دهد، انطباق با مقررات را تضمین می‌کند و کل ردپای زیست‌محیطی پالایشگاه را کاهش می‌دهد.
پالایشگاه ها برای اجرای عملیات خود از تعداد زیادی بخاری و دیگ بخار استفاده می کنند. سیستم‌های SCR در این واحدها تعبیه شده‌اند تا انتشار NOx را به حداقل برسانند و در نتیجه عملیات پاک‌تر و کیفیت هوا بهتر را به همراه داشته باشند.

 

3. تاسیسات پردازش شیمیایی

کارخانه های فرآوری شیمیایی مسئولیت طیف وسیعی از فرآیندها از جمله تولید کود، تولید شیمیایی و دارویی را بر عهده دارند. این روش‌ها اغلب مستلزم واکنش‌هایی در دمای بالا هستند که منجر به انتشار NOx می‌شوند.

انتشار NOx از فرآیند تولید آمونیاک می تواند زیاد باشد. از سیستم های SCR برای به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه ای استفاده می شود که این فرآیند را دوستدار محیط زیست می کند.
تأسیسات اسید نیتریک یکی دیگر از منابع مهم انتشار NOx هستند. این امکانات ممکن است با استفاده از فناوری SCR، انتشار NOx را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه عملیات پاک‌تر و ایمن‌تر را به همراه داشته باشد.

 

4. کامیون ها و اتوبوس های تجاری

وسایل نقلیه سنگین مانند کامیون های تجاری و اتوبوس ها به دلیل داشتن موتورهای عظیم و ساعات کار طولانی، مقادیر زیادی NOx منتشر می کنند. سیستم های SCR به ویژه در این خودروها مفید هستند، زیرا می توانند سطوح بالای NOx را تحمل کنند و در عین حال عملکرد موتور و مصرف سوخت را حفظ کنند.
سیستم‌های SCR ممکن است انتشار NOx را تا 90% کاهش دهند و به این خودروها اجازه می‌دهند تا مقررات سختگیرانه آلودگی وضع شده توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) و اتحادیه اروپا را رعایت کنند.
فن آوری SCR ممکن است با اجازه دادن به موتورها برای کارآمدتر کارکردن، مصرف سوخت را افزایش دهد، که برای صاحبان ناوگان تجاری که مایل به کاهش هزینه های عملیاتی هستند، ملاحظات مهمی است.
استفاده از سیستم‌های SCR به تولیدکنندگان و اپراتورهای ناوگان این امکان را می‌دهد تا قوانین موجود و آتی انتشار گازهای گلخانه‌ای را رعایت کنند و از جریمه و جریمه اجتناب کنند.

 

5. وسایل نقلیه مسافربری

موتورهای دیزلی در وسایل نقلیه سواری نسبت به کامیون های تجاری کمتر رایج هستند، اگرچه هنوز در برخی از خودروها، به ویژه در اروپا، استفاده می شود. فناوری SCR به این خودروها اجازه می دهد تا در عین حفظ عملکرد، الزامات آلایندگی شدید را برآورده کنند.
سیستم‌های SCR در وسایل نقلیه مسافربری به میزان زیادی انتشار NOx را کاهش می‌دهند و در نتیجه کیفیت هوای بهتری را در مناطق شهری که اغلب از این وسایل نقلیه استفاده می‌کنند، می‌کند.

 

6. تجهیزات خارج از جاده

تجهیزات خارج از جاده، از جمله ماشین‌آلات ساختمانی، وسایل نقلیه کشاورزی و تجهیزات معدن، اغلب در مناطقی کار می‌کنند که انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر کیفیت هوا داشته باشد. فناوری SCR برای این کاربردها حیاتی است زیرا انتشار گازهای گلخانه ای را کنترل می کند و انطباق با مقررات را تضمین می کند.
تجهیزات خارج از جاده باید از مقررات آلایندگی مشابه با وسایل نقلیه در جاده تبعیت کنند. سیستم های SCR پایبندی به الزاماتی مانند دستورالعمل های Tier 4 EPA را تضمین می کنند.

 

7. دریایی و ریلی

 

موتورهای دیزلی هستند به طور گسترده در قایق ها و لوکوموتیوهای دریایی، که هر دو میزان قابل توجهی از گازهای گلخانه ای NOx تولید می کنند. پیاده‌سازی فناوری SCR در این برنامه‌ها برای کاهش ردپای محیطی آن‌ها حیاتی است.
که مقادیر قابل توجهی از گازهای گلخانه ای NOx تولید می کنند. پیاده‌سازی فناوری SCR در این برنامه‌ها برای کاهش ردپای محیطی آن‌ها حیاتی است.
کاهش انتشار NOx تا 90% به رعایت هنجارهای سخت دریایی کمک می کند. تضمین می کند که موتورها به طور موثر عمل می کنند و در عین حال اثرات زیست محیطی را کاهش می دهند.
لوکوموتیوها، به ویژه آنهایی که برای حمل و نقل بار و مسافر استفاده می شوند، به میزان قابل توجهی در آلودگی هوا نقش دارند. فناوری SCR این موتورها را قادر می‌سازد تا محدودیت‌های انتشار گازهای گلخانه‌ای را رعایت کنند و در عین حال قدرت و کارایی خود را حفظ کنند.
امکان بهبود عملکرد موتور را فراهم می کند و در عین حال تقاضای قدرت و ملاحظات زیست محیطی را متعادل می کند.

 

8. تولید برق

دیزل ژنراتورها در شرایط مختلف، از جمله مکان‌های ایزوله و سیستم‌های پشتیبان اضطراری برای زیرساخت‌های مهم، منبع انرژی ضروری هستند. به دلیل تقاضای گسترده در این صنعت، بسیاری از تولیدکنندگان کاتالیست SCR کاتالیزور خود را با در نظر گرفتن بخش تولید برق طراحی می‌کنند.
با این حال، مانند سایر موتورهای دیزل، این ژنراتورها حجم زیادی از اکسیدهای نیتروژن (NOx) را منتشر می کنند که آلاینده های خطرناکی هستند. فن آوری کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR) در کاهش این آلاینده ها حیاتی است و تضمین می کند که ژنراتورهای دیزلی تمیزتر کار می کنند و قوانین زیست محیطی شدید را رعایت می کنند.
دیزل ژنراتورها معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند زیرا قابل اعتماد و کارآمد هستند. آنها برق بحرانی را در مکان هایی که برق شبکه در دسترس نیست یا در هنگام قطع برق تامین می کنند.
با این حال، فرآیند احتراق در موتورهای دیزلی NOx تولید می کند که به آلودگی هوا و خطرات سلامتی کمک می کند. اجرای سیستم های SCR در دیزل ژنراتورها به طور قابل توجهی این آلاینده ها را کاهش می دهد و اثرات زیست محیطی آنها را کاهش می دهد.

 

ساختارهای کاتالیست SCR

ساختارهای مختلف کاتالیزور، مانند لانه زنبوری، صفحه ای و موجدار، به روش های منحصر به فردی بر کارایی و کارایی فرآیند کاهش تأثیر می گذارند.

 

1. کاتالیست لانه زنبوری SCR

کاتالیزورهای لانه زنبوری سرامیکی یک ساختار محبوب هستند، به ویژه در سیستم های SCR که از اکسید فلز و کاتالیزور زئولیت استفاده می کنند. این شکل ساختاری شبیه لانه زنبوری با سوراخ های ریز متعدد دارد که در نتیجه یک سطح بزرگ ایجاد می شود.
این طراحی تعداد بیشتری از مکان‌های فعال را برای واکنش‌های کاتالیزوری امکان‌پذیر می‌کند و کاهش اکسیدهای نیتروژن را افزایش می‌دهد. نسبت سطح به حجم بالای ساختارهای کاتالیست لانه زنبوری SCR برهمکنش بین کاتالیزور و واکنش دهنده ها را بهینه می کند و سرعت واکنش و کارایی کلی را افزایش می دهد.

 

2. کاتالیزور SCR نوع صفحه

ساختارهای صفحه ای به عنوان یکی دیگر از انواع متداول طراحی کاتالیزور SCR ظاهر می شوند. کاتالیزورهای صفحه ای ساختاری بلوک مانند دارند و از ورقه های فلزی متعددی تشکیل شده اند. سطح بزرگ آنها برای فعالیت کاتالیزوری ایده آل است. کاتالیزورهای صفحه ای نسبت به طرح های لانه زنبوری احتمال مسدود شدن کمتری دارند، که می تواند دسترسی واکنش دهنده ها را محدود کرده و عملکرد کاتالیزوری را کاهش دهد. باز بودن و دسترسی ذاتی ساختار صفحه به ارتقای پاسخ کاهش کمک می کند و در عین حال عملکرد طولانی مدت را تضمین می کند.

 

3. کاتالیست SCR راه راه

ساختار کاتالیست موجدار یک انتخاب طراحی کمتر رایج اما بسیار موثر است. این ساختار متشکل از قطعات فلوت دار سرامیکی یا فلزی است که بین بخش‌های مسطح قرار گرفته‌اند و در نتیجه پیکربندی ایجاد می‌شود که امکان افزایش سطح را فراهم می‌کند. اشکال راه راه، مانند ساختارهای لانه زنبوری و صفحه ای، امکان تماس بهتر بین کاتالیزور و واکنش دهنده ها را فراهم می کند که منجر به کاهش موثر NOx می شود. علیرغم نادر بودن نسبی آن، ساختار موجدار برای شرایطی که حداکثر مساحت سطح مورد نیاز است، یک انتخاب عملی فراهم می کند.

 

مزایای کاتالیزورهای SCR

سیستم‌های کاتالیست SCR دارای چندین مزیت زیست‌محیطی هستند، به ویژه کاهش انتشارات خطرناک و بهبود کیفیت هوا. در اینجا چندین مزیت عمده زیست محیطی کاتالیزورهای SCR وجود دارد:

 

1. کاهش NOx

فناوری SCR در کاهش انتشار NOx از موتورهای دیزلی بسیار موفق است. کاتالیزورهای SCR با تقویت فرآیندهای شیمیایی که NOx را به نیتروژن و آب بی ضرر تبدیل می کند، به میزان قابل توجهی در کاهش سطح NOx در گازهای خروجی کمک می کند.
این کاهش کاتالیزوری NOx برای محدود کردن اثرات منفی NOx بر سلامت انسان و محیط زیست، مانند تولید دود، باران اسیدی و مشکلات تنفسی مناسب است.

 

2. کاهش سایر آلاینده ها

به غیر از کاتالیزور DeNOx، کاتالیزورهای SCR به کاهش سایر آلاینده‌های خطرناک منتشر شده توسط موتورهای دیزل کمک می‌کنند. اینها هیدروکربن ها (HC)، مونوکسید کربن (CO) و ذرات معلق (PM) هستند. فن آوری SCR با تشویق به احتراق کامل تر و تبدیل آلاینده ها به مواد شیمیایی کم خطرتر به کاهش اثرات زیست محیطی کلی انتشار موتورهای دیزل کمک می کند.

 

3. بهبود کیفیت هوا

یکی از برجسته ترین مزایای لانه زنبوری کاتالیست SCR، افزایش کیفیت هوا در محیط های شهری و صنعتی است. فناوری SCR با کاهش انتشار NOx و سایر آلاینده ها به غلظت کمتر آلاینده های خطرناک در جو کمک می کند.
در نتیجه، جوامع، حیات وحش و اکوسیستم ها از هوای پاک تر و سالم تر بهره مند می شوند. بهبود کیفیت هوا همچنین مزایای گسترده تری مانند افزایش دید، آسیب کمتر پوشش گیاهی و کاهش پیامدهای تغییرات آب و هوایی را فراهم می کند.

 

4. بهره وری سوخت

یکی از بزرگترین مزایای اقتصادی فناوری کاهش کاتالیستی انتخابی (SCR) توانایی آن در بهبود مصرف سوخت در موتورهای دیزلی است. سازندگان ممکن است عملکرد موتور را با حفظ مقررات زیست محیطی با تمرکز بر کنترل انتشار با استفاده از سیستم های SCR بهبود بخشند. SCR به موتورهای دیزلی اجازه می دهد تا با حذف نیاز به فداکاری تنظیم موتور برای انجام محدودیت های آلایندگی، با حداکثر بازده کار کنند.
این تنظیم دقیق منجر به صرفه جویی واقعی در سوخت برای اپراتورها می شود، به ویژه در خودروهای تجاری سنگین که هزینه سوخت می تواند مقدار عمده ای از هزینه های عملیاتی را تشکیل دهد. مطالعات نشان داده‌اند که خودروهای مجهز به SCR می‌توانند مزایای مصرف سوخت بیش از 4% داشته باشند و در نتیجه در طول عمر خودرو صرفه‌جویی در هزینه‌ها داشته باشند.

 

5. انطباق با مقررات

فناوری SCR برای اطمینان از اینکه خودروها و تجهیزات دیزلی با الزامات نظارتی مطابقت دارند، حیاتی است. برای انطباق با استانداردهای سختگیرانه انتشار گازهای گلخانه ای در سراسر جهان، تولیدکنندگان باید از فناوری کنترل انتشار موثر استفاده کنند.
سیستم‌های کاتالیست لانه زنبوری SCR یک فناوری آزمایش‌شده و واقعی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای NOx به سطوح نزدیک به صفر ارائه می‌دهند که امکان انطباق با الزامات انتشار مانند EPA Tier 4 و Euro 6 را فراهم می‌کند. با به کارگیری فناوری SCR، اپراتورها ممکن است از جریمه‌ها، جریمه‌ها و محدودیت های مرتبط با عدم انطباق، محافظت از شرکت های خود در برابر نگرانی های نظارتی.

 

6. انعطاف پذیری عملیاتی

فناوری SCR برای اطمینان از اینکه خودروها و تجهیزات دیزلی با الزامات نظارتی مطابقت دارند، حیاتی است. برای انطباق با استانداردهای سختگیرانه انتشار گازهای گلخانه ای در سراسر جهان، تولیدکنندگان باید از فناوری کنترل انتشار موثر استفاده کنند.
سیستم‌های SCR یک فناوری آزمایش‌شده و واقعی برای کاهش انتشار کاتالیزور SCR NOx به سطوح نزدیک به صفر ارائه می‌دهند که امکان انطباق با الزامات انتشار مانند EPA Tier 4 و Euro 6 را فراهم می‌کند. با استقرار فناوری SCR، اپراتورها ممکن است از جریمه‌ها، جریمه‌ها و محدودیت های مرتبط با عدم انطباق، محافظت از شرکت های خود در برابر نگرانی های نظارتی.

 

نتیجه

کاتالیزور SCR هسته سیستم های کاهش کاتالیستی انتخابی (SCR) است که انتشارات NOx را به نیتروژن، آب و CO2 بی ضرر تبدیل می کند. با ترویج این فرآیندهای شیمیایی، کاتالیزور SCR اثرات زیست محیطی انتشار NOx را کاهش می‌دهد و در نتیجه هوای پاک‌تر و سلامت عمومی بهتری ایجاد می‌کند.

کاتالیست SCR با کیفیت بالا را از اینجا دریافت کنید پیشرو-فیلتر. برای هرگونه سوال شخصی، در صورت تمایل با ما تماس بگیرید.