Founded in July 2024,As China Silicon Carbide DPF Carrier Manufacturers and Wholesale Silicon Carbide SCR Catalyst Factory,
Longyou Shuochun New Material Technology Co., Ltd. è un'impresa high-tech specializzata nel rivestimento e nella vendita di convertitori catalitici a tre vie. È profondamente impegnata nel campo dei nuovi materiali.
L'azienda tiene sempre d'occhio le frontiere del settore, impara attivamente e attinge alle formule avanzate e alle tecnologie mature delle controparti nazionali ed estere. Attraverso una ricerca approfondita e la localizzazione delle formule tradizionali, regola accuratamente la proporzione di materie prime come terre rare, metalli preziosi e metalli non preziosi, in modo da garantire che i supporti rivestiti prodotti abbiano un'attività catalitica stabile e prestazioni affidabili.
I prodotti dell'azienda coprono una varietà di specifiche e modelli e i suoi prodotti e tecnologie sono applicabili ad automobili, motocicli, motori per uso generale, macchine edili, energia marina, gruppi elettrogeni, macchine agricole e altri campi.
In futuro, l’azienda continuerà ad acquisire esperienze avanzate nel settore, a ottimizzare la produzione e i servizi e a contribuire alla realizzazione degli obiettivi di raggiungimento del picco di carbonio e di neutralità del carbonio in Cina e nel mondo.
Anche il catalizzatore SCR segue la struttura del componente attivo, rivestimento e supporto; tuttavia, i suoi componenti attivi sono fondamentalmente diversi da quelli di TWC e DOC.
1. Vettore
Materiali: poiché i sistemi SCR dei veicoli diesel sono generalmente posizionati a valle del DOC e del DPF, devono affrontare temperature di scarico elevate e devono resistere anche al rischio di cristallizzazione dell'urea. Pertanto:
Ceramica a nido d'ape in cordierite: comunemente usata ed economica.
Supporti metallici: anch'essi ampiamente utilizzati, soprattutto per design compatti o applicazioni che richiedono uno spegnimento rapido.
Supporti a piastra: impiegati in alcuni motori diesel di grandi dimensioni (ad esempio applicazioni marine o centrali elettriche), che offrono capacità anti-intasamento superiori.
2. Rivestimento
Materiali: il rivestimento è il nucleo chimico del catalizzatore SCR. Non si tratta più di semplice allumina ma di un ossido metallico con attività catalitica e capacità di adsorbimento.
Biossido di titanio (TiO₂): il materiale principale per la maggior parte dei rivestimenti di catalizzatori SCR. Di solito è sotto forma di cristalli di anatasio, che fornisce proprietà superficiali e stabilità ottimali, supportando efficacemente i componenti attivi.
Ossido di tungsteno (WO₃) o ossido di molibdeno (MoO₃): aggiunto a TiO₂ come promotori e stabilizzanti. Le loro funzioni primarie sono:
Migliora la stabilità termica del catalizzatore, impedendo al TiO₂ di trasformarsi dalla fase anatasio attiva alla fase rutilo inattiva.
Aumenta l'acidità superficiale, che è fondamentale per l'assorbimento e la reazione dell'NH₃.
Migliora la resistenza all'avvelenamento da SO₂.
3. Componenti attivi
Questi determinano il tipo e le prestazioni del catalizzatore SCR. I tipi principali includono:
Catalizzatori a base di vanadio: utilizzano V₂O₅ come componente attivo.
Caratteristiche: tecnologia matura, costo relativamente basso, elevata attività nell'intervallo di temperature medio-alte (300–400°C).
Svantaggi: il vanadio ha una certa tossicità biologica; a temperature elevate (>450°C), V₂O₅ può volatilizzarsi, riducendo l'attività e causando potenzialmente contaminazione ambientale; attività relativamente scarsa a bassa temperatura.
Applicazioni: i primi e molti attuali veicoli diesel pesanti e denitrificazione da fonti fisse.
Catalizzatori a setaccio molecolare zeolite:
Zeoliti di rame: in particolare strutture Cu-CHA (ad esempio Cu-SAPO-34, Cu-SSZ-13), che sono la scelta preferita per i moderni veicoli diesel che soddisfano le più severe normative sulle emissioni.
Le zeoliti di ferro, come Fe-Beta, mostrano una buona attività in finestre a temperature più elevate.
Caratteristiche:
Stabilità termica estremamente elevata: può resistere a temperature superiori a 650°C, adatto per il posizionamento in prossimità del motore.
Ampia finestra di temperatura di attività: i catalizzatori Cu-CHA, in particolare, hanno un'eccellente attività a bassa temperatura (~200°C a luce spenta) e stabilità alle alte temperature.
Elevata efficienza di conversione di NOx: in grado di soddisfare i requisiti di emissioni di NOx ultrabasse, come China 6/Euro 6.
Catalizzatori a base di terre rare: uno sviluppo recente volto a ridurre o sostituire i metalli preziosi e il vanadio, sebbene non ancora ampiamente commercializzati.
Principi fondamentali delle reazioni chimiche
La tecnologia SCR si basa principalmente sulle reazioni tra NH₃ e NOx. La reazione principale è la reazione SCR standard:
1. Reazione SCR standard (reazione dominante):
4NH₃ 4NO O₂ → 4N₂ 6H₂O
Questa è la reazione più comune, poiché tratta circa oltre il 90% di NO nei gas di scarico.
2. Reazione SCR rapida (reazione critica a bassa temperatura):
2NH₃ NO NO₂ → 2N₂ 3H₂O
Questa velocità di reazione è circa 10 volte più veloce della reazione standard! Questo spiega perché il DOC a monte ossida NO per formare NO₂. Quando il rapporto NO/NO₂ raggiunge 1:1, l’efficienza del sistema SCR alle basse temperature aumenta notevolmente.
3. Reazione lenta dell'SCR:
4NH₃ 2NO₂ O₂ → 3N₂ 6H₂O
Ciò si verifica quando la proporzione di NO₂ è troppo elevata e la velocità di reazione è relativamente lenta.
Reazioni collaterali:|
Ossidazione di NH₃: a temperature eccessivamente elevate, NH₃ può essere ossidato dall'ossigeno per produrre NOx o N₂O, che può aumentare le emissioni.
Formazione di N₂O: un potente gas serra, può essere generato in condizioni specifiche attraverso reazioni collaterali. I catalizzatori ben formulati mirano a sopprimere questa reazione.
Integrazione e condizioni operative nei sistemi di post-trattamento diesel
Un tipico processo del sistema di post-trattamento diesel Euro VI/Cina VI è il seguente:
Motore → DOC → DPF → SCR → ASC
