Innovative Diesel Abgasnachbehandlung zur NO - Reduktion x SCR und SCRi Selektive Katalytische Reduktion Ein effektives SCR-System benötigt für Voroxidation, Verdampfung, Hydrolyse, Reduktion und Ammoiakschlupfvermeidung unterschiedliche Katalysatorträger. Durch die Wahl verschiedener Strukturen werden die Träger an die jeweilige Funktion optimal angepasst.
SCR METALIT Träger Optimierte Strukturen für die Prozeßschritte Bedingt durch sein luftüberschußgeprägtes Verbrennungsverfahren muss beim verbrauchsgünstigen Dieselmotor zur Verminderung der NO x -Emissionen das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion mit Hilfe von Harnstoff eingesetzt werden. Die dabei wichtigen Prozeßschritte erfordern spezielle Katalysatoren. Mit Hilfe von strukturierten Trägern können optimale Lösungen hinsichtlich der erforderlichen Effizienz und des benötigten Bauraums erzielt werden. Vorteile: - Erreichung höchster Wirkungsgrade - bestmögliche Nutzung des eingedüsten Harnstoffs - extrem weiter nutzbarer Bereich, was Temperaturen und Abgasmengen betrifft - optimale Nutzung des vorhandenen Bauraums - Bauweisen als Modul-, Einzel- oder Kompaktsystem - unverändertes Motorbetriebsverhalten - hohe Dauerhaltbarkeit - einfaches Canning SCR - System NO Bildung 2 selektive NO x Reduktion NH Sperre 3 Oxikat SCR - Kat Ad Blue NO2-Bildung: Stickstoffoxid + Sauerstoff Stickstoff-Dioxid Ideales Verhältnis von NO:NO2 (NO) (O2) (NO2) liegt bei 50 / 50 % NH 3 -Bildung: Harnstoff + Wasser Ammoniak + Kohlendioxid ([NH2]2CO) (H2O) (NH3) (CO2) NOx-Reduktion: Stickoxide + Ammoniak Stickstoff + Wasser (NO + NO2) (NH3) (N2) (H2O) NH3-Sperre: Ammoniak + Sauerstoff Stickstoff + Wasser Bei Bedarf: (NH 3 ) (O2) (N2) (H2O) Vermeidung von Ammoniak-Schlupf
Strukturierte Metallträger mit maßgeschneiderter Funktionalität Volumenreduktion bei Oxidationskatalysatoren durch Einsatz der LS-Struktur: - HC- und CO-Effektivität bleiben dabei auf ähnlich hohem Niveau - NO2-Bildung kann trotz Volumenreduktion des Trägers deutlich gesteigert werden 150 100 300 flat channel (3,8 litre) 300/600 LS (2,1 litre) 65% [%] 50 0 CO/HC Emission NO 2-formation Mischer-Struktur im Verdampfer-Kat Schaufelförmige Ausprägungen in den Kanälen sowie perforierte Zwischenlagen ermöglichen optimale Zerstäubung, sowie einen intensiven Stoffaustausch und Mischvorgang zwischen den einzelnen Kanälen. LS/PE-Struktur im Hydrolyse-Kat Das die Reaktionen intensiv fördernde LS/PE-Design gewährleistet bestmögliche Harnstoffzersetzung und vollständige Isocyansäurehydrolyse bei geringem Strömungswiderstand. Dies stellt eine optimale Verdampfung und Gleichverteilung des eingedüsten Reduktionsmittels sicher. Dies garantiert eine optimale Ausnutzung des eingedüsten Harnstoffs und eine ideale NH 3 -Verteilung über den Querschnitt. des Trägers vor Eintritt in den Reduktionskatalysator.
Strukturierte Metallträger mit maßgeschneiderter Funktionalität LS- und LS/PE-Strukturen im Reduktionskat: Im Reduktionskatalysator läuft die sogenannte selektive katalytische Reduktion (SCR) ab. Insbesondere der Einsatz von strukturierten und turbulent wirkenden METALITEN mit LS- und LS/ PE-Design führt zu deutlich erhöhten Umsatzraten gegenüber Standardträgern. In den Kanälen dieser Strukturen wird durch die Gegenwellung immer wieder ein turbulentes Einströmprofil mit hohem Stoffübergang an die aktive Kanalwand erzeugt. Die perforierten Glattlagen (PE) lassen einen Strömungsausgleich zwischen den Kanälen zu und führen somit zu einer optimalen Ausnutzung des gesamten Trägervolumens. NOx-Konversion [%] bei alpha = 1 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Verbesserung des NO x -Umsatzes durch Verwendung der LS- und LS/PE-Struktur 20% glattkanalig (24 Liter) LS-System (20 Liter) 25% 0 220/520 250/700 300/930 350/1080 400/1200 430/1270 Temperatur [ C] / Abgasmassenstrom [kg/h]
Weiterentwicklung: Das SCRi - System: Nebenbei Kraftstoffverbrauch und CO2-Emission senken! Oxikat PM-METALIT SCR-Kat Ad Blue LS- und PE-Design TM PM-METALIT LS-Design - PM-METALIT mit Doppelfunktion: Nebenstrom-Tiefbettfilter und Hydrolyse-Katalysator als Mischer. Die SCRi - Technologie kombiniert den in Serie und Nachrüstung bestens bewärhten PM-METALIT mit einem SCR-System auf Basis von turbulenzerzeugenden Metallträgern. Die Anordnung des PM-METALIT zwischen Harnstoff-Eindüsung und Reduktionskatalysator beeinträchtigt weder dessen Filterwirkung noch die SCR-Effektivität. Der im System vorne angeordnete Oxidationskatalysator, idealerweise in LS- oder - SCR-Katalysator nach Partikelabscheider. Turbulente Strukturen ermöglichen hocheffektive, kompakt Systeme. LS/PE-Design TM, erzeugt NO 2, welches sowohl für den kontinuierlichen Rußabbau im Filter wie auch für die schnelle SCR-Reaktion gerade in kalten Bereichen der Testzyklen benötigt wird. Die bekanntermaßen geringen Gegenstücke der Metallträger sowei die sehr kompakte Bauform von SCRi bei Verwendung von strukturierten Folien für Oxikat und Reduktionskat sorgen für einen geringen Abgassgegendruck und helfen damit auch bei der Reduzierung von CO 2 - Emissionen.
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