Bild S43 NOx-Wirkungsgrad bei SCR


Bild S44 SCR-Anlage

SCR- Katalysatoren

Dieses Abgasnachbehandlungssystem entstammt der Reduktion von Stickoxiden mittels Ammoniak aus Kraftwerksanlagen. Im Gegensatz zum Kraftwerksbau wird das als Reduktionsmittel benötigte Ammoniak direkt im Fahrzeug gebildet. Als einsetzbare Reduktionsmittel stehen fester Harnstoff, wässrige 32 %-ige Harnstofflösung oder Ammoniumcarbamat zur Verfügung. Im Falle des festen Harnstoffs wird das Reduktionsmittel in Form von Pellets oder Stangen, der wässrigen Harnstofflösung in einem Tank oder Ammoniumcarbamat als ölige Emulsion in einem Reaktor als zweiter Betriebsstoff

mitgeführt. Die Zudosierung der wässrigen Harnstofflösung kann druckluftunterstützt oder ohne Luftunterstützung mit einem Ventil erfolgen.

Die Umsetzung des Harnstoffs in Ammoniak erfolgt dann im Wesentlichen durch Hydrolyse im Katalysator, der dem Abgassystem nachfolgt. Bei Systemen mit Ammoniumcarbamat wird der Ammoniak direkt im Reaktor gebildet und über einen Zwischenspeicher gasfömig in die Abgasanlage zudosiert. Die Reduktion von NOx erfolgt dann auf dem SCR-Katalysator, Bild S43. Dieser kann wahlweise aus einem V₂O₅ -haltigen Vollextrudat oder einem Beschichtungs-Katalysator mit V₂O₅ oder metallausgetauschten Zeolithen bestehen. Im Falle des Beschichtungskatalysators besteht das Konvertersystem aus einem Hydrolysekatalysator zur NH₃-Generierung , einem SCR-Katalysator zur NOx-Reduktion und einem Sperrkatalysator zur Vermeidung eines Ammoniakschlupfs. Bei Vollkatalysatoren sind alle 3 Funktionen auf einem Substrat integriert. Der Wirkungsgrad ist direkt abhängig von der eingesetzten Ammoniakmenge im Verhältnis zu den Stickoxiden und kann stationär 90 bis 98 % betragen. Dynamisch sind im Testzyklus 60 – 80 % darstellbar. Der Arbeitsbereich beträgt je nach SCR-Katalysatortyp 180 – 530°C, für V₂O₅ oder 300 – 550°C. für Zeolithen. Die Arbeitsbereiche sind bestimmt durch Ammoniakbildung , SCR-Reaktion und direkte Ammoniakoxidation. Zur Verbesserung der Niedrigtemperaturaktivität der SCR-Katalysatoren kann ein Vorkatalysator zur Bildung von NO₂ dem System vorgeschaltet werden. Beim Einsatz von Vorkatalysatoren und/ oder Beschichtungskatalysatoren ist die Verwendung von schwefelarmen Dieselkraftstoff zwingend erforderlich. SCR-Systeme, Bild S44, sind geeignet für Nutzfahrzeuge, Busse, Transporter und schwere Pkws zur Einhaltung zukünftiger Pkw- und Nutzfahrzeuggrenzwerte.