ISO logo 22241
Specificații conform standardului ISO22241 pentru AdBlue® (AUS32)
ianuarie 13, 2017
Scandalul emulatoarelor AdBlue afectează transportatorii români
ianuarie 20, 2017

Cum funcționează AdBlue și SCR?

Normele de poluare au scopul de a reduce emisiile poluante ale autovehiculelor. În Uniunea Europeană norma de poluare Euro 6 a intrat în vigoare de la 1 Ianuarie 2015, pentru toate automobile noi vândute. O caracteristică importantă a normei de poluare Euro 6 pentru motoare diesel de automobile este reducerea limitei de oxizi de azot la 0.08 g/km. Pentru a îndeplini această normă motoarele diesel curente de automobile au nevoie de sisteme adiționale de post-tratare a gazelor de evacuare.
Motoarele diesel, comparativ cu motoarele pe benzină, datorită specificului arderii amestecului aer-combustibil, produc emisii poluante mai mari de oxizi de azot și de particule.  Procesul de reducere a oxizilor de azot din gazele de evacuare, utilizând o soluție pe bază de uree (AdBlue), se numește reducere catalitică selectivă (SCR – Selective Catalityc Reduction). Avantajele sistemului SCR în combaterea poluării constă în reducerea:
 
  • până la 90% a emisiilor de azot90%
  • cu 50-90% a emisiilor hidrocarburilor de carbon (HC) și a monoxidului de carbon (CO)90%
  • cu 30-50% a particulelor de motorină 50%
Pentru că în stare liberă amoniacul (NH3) este toxic, în sistemul SCR este utilizată o soluție pe bază de apă și uree (CO(NH2)2) care este stabilă din punct de vedere chimic:
  • îngheață la -11°C
  • concentrația de uree este cuprins între 31,8% și 33,2% conform cerințelor de calitate specifice standardului internațional ISO 22241-1
Denumirea comercială a acestei soluții este AdBlue în Europa
Rezultatul obținut în urma trecerii gazelor de evacuare prin sistemul SCR:

apă și azot pur

două componente naturale ale aerului pe care îl respirăm

DETALII TEHNICE

Ureea CO(NH2)2 se obține prin procedee industriale, prin combinarea bioxidului de carbon (CO2) și a amoniacului (NH3) la temperaturi și presiuni îmalte (150 °C, 50 bari),  substanța rezultată fiind solidă, sub formă de cristale incolore, solubile în apă (H2O).
Utilizând amoniacul (NH3) ca agent de reducere, sistemele SCR reduc semnificativ oxizii de azot din gazele de evacuare. În general, un motor diesel Euro 6 pentru a putea atinge limitele impuse emisiilor poluante, conține următoarele sisteme de post-tratare a gazelor de evacuare:
  • catalizator de oxidare (reducere CO, HC, NO, conversie NO)
  • filtru de particule (reducere PM)
  • catalizator SCR (reducere NO, NO2)
  • catalizator de oxidare amoniac (reducere NH3 rezidual)

Sistemul de injecție cu uree este relativ complex și este compus din:
  • un rezervor de uree
  • sistem de alimentare cu pompă electrică
  • modul electronic de control (calculator)
  • injector
  • catalizator
  • adițional sistemul mai poate fi prevăzut și cu un senzor de oxizi de azot după catalizator, care măsoară rata de conversie a catalizatorului.
Rezervorul de uree este prevăzut cu un senzor de nivel pentru a alerta conducătorul auto în privința necesității alimentării cu uree.
Componentele principale ale sistemului de injecție de AdBlue

Schemă:


Componentele principale ale sistemului de injecție AdBlue (SCR)

  1. injector uree
  2. catalizator SCR
  3. modul electronic de control (calculator)
  4. rezervor de uree

Reacțiile chimice complete ale unui sistem de injecție AdBlue (SCR)

În catalizatorul de oxidare (DOC) au loc reacțiile de reducere a hidrocarburilor (HC), monoxidului de carbon (CO) și a oxizilor de azot (NO).

2NO + O2 → 2NO2monoxidul de azot (NO) combinat cu oxigenul (O2) este convertit în bioxid de azot (NO2)
2CO + O2 → 2CO2monoxidul de carbon (CO) combinat cu oxigenul (O2) este convertit bioxid de carbon (CO2)
4HC + 3O2 → 2CO2 + 2H2Ohidrocarburile nearse (HC) în prezența oxigenului (O2) sunt convertite în bioxid de carbon (CO2) și apă (H2O)

După catalizatorul de oxidare are loc injecția de Adblue (uree). După injector, gazele și soluția AdBlue trec printr-un mixer (sită metalică care are rolul de a omogeniza amestecul) și intră în catalizatorul de hidroliză. Acesta are rolul de a extrage amoniacul (NH3) din soluția AdBlue.

Amoniacul (NH3) se obține prin două reacții, una de piroliză și a doua de hidroliză:
CO(NH2)2 → NH3 + HNCO (piroliză)ureea (CO(NH2)2) este descompusă în amoniac (NH3) și acid izocianic (HNCO)
HNCO + H2O → NH3 + CO2 (hidroliză)acidul izocianic (HNCO) rezultat în urma reacției de piroliză, prin combinație cu apa (H2O), formează amoniac (NH3) și bioxid de carbon (CO2)

Catalizatorul SCR conține metale, în special cupru (Cu) și fier (Fe), în prezența cărora au loc reacțiile de reducere a oxizilor de azot (NO și NO2), cu ajutorul amoniacului (NH3). În urma reacțiilor produsele rezultante sunt apa (H2O) și azotul (N2).

8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O (1)
4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O (2)
2NH3 + NO + NO2 → 2N2 + 3H2O (3)

Reacția (2) are loc la temperaturi joase, sub 300 °C iar reacțiile (1) și (2) la temperaturi mai înalte, de peste  550 °C.

Catalizatorul de oxidare a amoniacului are rolul de a neutraliza, prin oxidare, amoniacul (NH3) care nu a reacționat în interiorul catalizatorului SCR. Altfel acesta ar fi fost eliberat în atmosferă cu impact toxic asupra mediului înconjurător.

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.