Selektive katalytische Reduktion ( SCR ) ist ein Mittel zur Umwandlung von Stickoxiden, auch als NO
x bezeichnet, mit Hilfe eines Katalysators in zweiatomigen Stickstoff ( N
2 ) und Wasser ( H
2 O ). Ein gasförmiges Reduktionsmittel, typischerweise wasserfreies Ammoniak, wässriges Ammoniak oder Harnstoff, wird zu einem Rauch- oder Abgasstrom hinzugefügt und auf einem Katalysator adsorbiert [ Zitat benötigt ] . Kohlendioxid, CO
2 ist ein Reaktionsprodukt, wenn Harnstoff als Reduktionsmittel verwendet wird.
Die selektive katalytische Reduktion von NO
x unter Verwendung von Ammoniak als Reduktionsmittel wurde 1957 in den Vereinigten Staaten von der Engelhard Corporation patentiert. Die Entwicklung der SCR-Technologie wurde in Japan und den USA fortgesetzt in den frühen 1960er Jahren, als sich die Forschung auf weniger teure und haltbarere Katalysatormittel konzentrierte. Der erste großflächige SCR wurde 1978 von der IHI Corporation installiert. 19459018 [1]
Kommerzielle selektive katalytische Reduktionssysteme werden typischerweise bei großen Versorgungskesseln, Industriekesseln und kommunalen Abfallkesseln gefunden NO
x wurde um 70-95% reduziert. [1] Zu den neueren Anwendungen gehören Dieselmotoren, wie sie beispielsweise auf großen Schiffen, Diesellokomotiven, Gasturbinen und sogar Dieselfahrzeugen zu finden sind Automobile.
Chemistry [ edit ]
Die NO
x -Reduktionsreaktion findet statt, während die Gase durch die Katalysatorkammer strömen. Vor dem Eintritt in die Katalysatorkammer wird Ammoniak oder ein anderes Reduktionsmittel (wie Harnstoff) mit den Gasen eingespritzt und gemischt. Die chemische Gleichung für eine stöchiometrische Reaktion unter Verwendung von entweder wasserfreiem oder wässrigem Ammoniak für ein selektives katalytisches Reduktionsverfahren lautet:
- 4NO + 4 NH
3 + O
2 → 4 N
2 + + 6 [1945655] ] 2 O
- 2 NO
2 + 4 NH
3 + O
2 3 3 [19456555] ] N
2 + 6 H
2 O
- NO + NO
2 + 2 NH
3 [19659005] → 2 N
2 + 3 H
2 O
Mit mehreren Nebenreaktionen:
- 2 SO
2 + O
2 → 2 SO
3
3 + SO
3 + H
2 O → (NH [19599005]] [NH995005] (NH ] 4 )
2 SO
4
- NH
3 3 + 19659004] 3 + H
2 O → NH
4 HSO
4
4 4 4 4 4 [19456528] ] Die Reaktion für Harnstoff anstelle von entweder wasserfreiem oder wässrigem Ammoniak lautet:- 4NO + 2 (NH
2 )
2 CO + O
2 4 4 4 N ] 2 + 4 H
2 O + 2 CO
2
- 4NO + 2 (NH
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