Hej tamo! Kao dobavljač Marine SCR sistema, često me pitaju o materijalima koji se koriste u ovim sistemima. Pa, mislio sam da odvojim trenutak da vam to razložim.
Prvo, hajde da razgovaramo o tome šta aMarine SCR sistemje. To je sistem naknadne obrade izduvnih gasova dizajniran da smanji emisije azotnih oksida (NOx) iz brodskih motora. Ovo je izuzetno važno jer emisije NOx mogu imati veliki utjecaj na okoliš i zdravlje ljudi.
Ključne komponente i njihovi materijali
Katalizator
Katalizator je srce SCR sistema. To je ono što uzrokuje hemijsku reakciju pretvaranja NOx u dušik i vodu. Najčešće korišteni katalizatori u Marine SCR sistemima napravljeni su od metalnih oksida. Titanijum dioksid (TiO₂) je popularan izbor kao osnovni materijal. Pruža stabilnu strukturu za aktivne komponente.
Vanadijum pentoksid (V₂O₅) i volfram trioksid (WO₃) se često dodaju bazi TiO₂. Vanadijum pentoksid je glavni aktivni sastojak koji potiče smanjenje NOx. Volfram trioksid pomaže u poboljšanju termičke stabilnosti katalizatora i otpornosti na trovanje sumporom. Ovi metalni oksidi su obično presvučeni na podlogu sa strukturom saća.
Podloga je obično napravljena od keramičkih materijala poput kordierita. Kordierit ima nizak koeficijent termičke ekspanzije, što znači da može izdržati promjene visoke temperature koje se javljaju tokom rada SCR sistema bez pucanja. Takođe ima veliku površinu, što omogućava veći kontakt između izduvnih gasova i katalizatora, povećavajući efikasnost reakcije redukcije NOx.
Kućište reaktora
Kućište reaktora je posuda u kojoj se nalazi katalizator. Mora biti napravljen od materijala koji mogu izdržati visoke temperature, pritisak i koroziju. Nerđajući čelik je uobičajen izbor za kućište reaktora.
Nehrđajući čelik ima odličnu otpornost na koroziju, što je ključno jer ispušni plinovi sadrže različite korozivne tvari poput spojeva sumpora i vodene pare. Također može podnijeti visoke temperature koje stvaraju izduvni plinovi. Mogu se koristiti različite vrste nerđajućeg čelika u zavisnosti od specifičnih zahteva Marine SCR sistema. Na primjer, austenitni nehrđajući čelici poput 316L se često koriste zbog njihove dobre otpornosti na koroziju u morskom okruženju.
Sistem ubrizgavanja
Sistem ubrizgavanja je odgovoran za ubrizgavanje redukcionog agensa, obično rastvora uree (također poznatog kao Diesel Exhaust Fluid ili DEF), u izduvni tok. Cijevi i mlaznice sistema za ubrizgavanje moraju biti izrađene od materijala koji su otporni na otopinu uree i koji mogu podnijeti pritisak potreban za pravilno ubrizgavanje.
Nerđajući čelik se takođe često koristi za cevi u sistemu za ubrizgavanje. Za mlaznice se mogu koristiti materijali poput keramike ili specijalnih legura. Keramičke mlaznice mogu pružiti precizne i konzistentne obrasce prskanja, što je važno za osiguranje da je otopina uree ravnomjerno raspoređena u izduvnom toku. Specijalne legure su odabrane zbog njihove otpornosti na habanje i koroziju, jer proces ubrizgavanja pod visokim pritiskom može uzrokovati eroziju tokom vremena.
Senzori
Senzori igraju vitalnu ulogu u radu Marine SCR sistema. Oni prate različite parametre kao što su temperatura, pritisak i koncentracija NOx u izduvnim gasovima.
Senzori temperature su često napravljeni od termoparova. Termoparovi su napravljeni od dva različita metala spojena zajedno. Kada postoji temperaturna razlika između dva spoja termoelementa, stvara se napon koji se može izmjeriti da bi se odredila temperatura. Uobičajeni metali koji se koriste u termoparovima su nikl-hrom i nikl-aluminijum.
Senzori pritiska mogu biti napravljeni od materijala poput silicija ili keramike. Senzori pritiska na bazi silikona su mali, precizni i mogu se lako integrisati u elektronske upravljačke sisteme. Keramički senzori pritiska poznati su po svojoj otpornosti na visoke temperature i izdržljivosti.
Senzori NOx su složeniji. Obično se sastoje od čvrstog - elektrolitnog materijala, kao što je cirkonijum. Cirkonij može provoditi ione kisika na visokim temperaturama. Kada NOx u ispušnim plinovima reagira s kisikom na površini senzora, dolazi do promjene koncentracije iona kisika, što se može mjeriti kako bi se odredila koncentracija NOx.
Poređenje sa stacionarnim SCR sistemima
Zanimljivo je uporediti materijale koji se koriste u Marine SCR sistemima sa onima uStacionarni SCR sistemi. Iako su osnovni principi rada slični, postoje određene razlike u izboru materijala.
U stacionarnim SCR sistemima, radni uslovi su generalno stabilniji u poređenju sa pomorskim aplikacijama. Na primjer, fluktuacije temperature i tlaka nisu tako ekstremne. Dakle, zahtjevi za materijale u stacionarnim sistemima mogu biti nešto manje strogi u smislu otpornosti na termički udar.
Kućište reaktora u stacionarnim SCR sistemima takođe može koristiti ugljenični čelik u nekim slučajevima, posebno kada je rizik od korozije relativno nizak. Međutim, u morskim sredinama, upotreba nehrđajućeg čelika je gotovo uvijek neophodna zbog visokog potencijala korozije.
Zašto su pravi materijali važni
Korištenje pravih materijala u izgradnji Marine SCR sistema je ključno za njegove performanse i dugovječnost. Ako katalizatorski materijali nisu visokog kvaliteta, efikasnost smanjenja NOx će biti niska, a sistem možda neće zadovoljiti standarde emisije.
Na primjer, ako katalizator nije otporan na trovanje sumporom, prisustvo sumpora u gorivu može brzo deaktivirati katalizator, smanjujući njegovu sposobnost pretvaranja NOx. Slično tome, ako materijali kućišta reaktora ili sistema za ubrizgavanje nisu otporni na koroziju, mogu tokom vremena razviti curenje ili kvarove, što dovodi do kvarova u sistemu.
Zaključak
U zaključku, Marine SCR sistem je složen komad opreme koji se oslanja na različite materijale za svoje pravilno funkcioniranje. Od keramičkih katalizatora presvučenih metalnim oksidom do kućišta reaktora od nehrđajućeg čelika i specijaliziranih senzora, svaka komponenta igra vitalnu ulogu u smanjenju emisije NOx iz brodskih motora.
Ako ste na tržištu za Marine SCR sistem, važno je razumjeti materijale koji se koriste u njegovoj konstrukciji. Ovo znanje vam može pomoći da donesete informiranu odluku i odaberete sistem koji će pružiti pouzdane performanse i zadovoljiti vaše potrebe kontrole emisije.
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim Marine SCR sistemima ili imate bilo kakva pitanja o korištenim materijalima, slobodno nam se obratite. Tu smo da vam pomognemo sa svim vašim zahtjevima za kontrolu emisija i možemo vam pružiti detaljne informacije o našim proizvodima. Započnimo razgovor o tome kako možemo zajedno raditi na smanjenju emisije NOx i zaštiti okoliša.
Reference
- "Handbook of Environmental Catalysis" od Hermana, Guczija i Mestla
- "Kataliza za održivu energiju i životnu sredinu" koju su uredili Avelino Corma, Mercedes Boronat i Serge Kaliaguine
- Tehnička literatura od proizvođača nerđajućeg čelika i keramičkih materijala
