Roztwór mocznika w elektrowni: SCR, 40% a AdBlue 32,5%

W zestawieniu urządzeń od japońskiego dostawcy instalacji SCR pojawia się pozycja 尿素水 (nyōsosui, roztwór mocznika), a w karcie danych stoi 40%. U lokalnego dostawcy bez trudu kupisz AdBlue 32,5% i oba płyny wyglądają podobnie. Nie są wymienne: dostarczają różne ilości mocznika, krystalizują w różnych temperaturach i mogą być wytwarzane według różnych wymagań jakościowych.

Krótka odpowiedź: elektrownie magazynują roztwór mocznika, ponieważ jest on źródłem amoniaku, który usuwa tlenki azotu (NOx) ze spalin. Na katalizatorze SCR (selektywna redukcja katalityczna) ten amoniak redukuje NOx do azotu i wody. Roztwór mocznika nie jest ani paliwem, ani wodą procesową do wytwarzania energii.

Artykuł rozdziela przemysłowy roztwór 40%, DEF/AUS32 (w Polsce potocznie AdBlue) oraz morski AUS40, pokazuje przeliczanie stężeń i drogę od mocznika do amoniaku. Na końcu znajdziesz listę kontrolną, wzór zapytania i tabelę japońsko-polskich terminów.

Spis treści

1. Dlaczego elektrownie magazynują roztwór mocznika
2. Roztwór 40% a AdBlue 32,5% i AUS40
3. Jak mocznik staje się amoniakiem i usuwa NOx
4. Magazynowanie: temperatura, materiały i wycieki
5. Lista kontrolna: co potwierdzić przed zamówieniem lub zamianą
6. Pytania do strony japońskiej
7. Skrót: japońskie terminy w dokumentach SCR
8. Granice tego artykułu
9. FAQ
10. Źródła

Dlaczego elektrownie magazynują roztwór mocznika

Japońskie dokumenty zakładowe nazywają to zadanie 脱硝 (dasshō, odazotowanie spalin, DeNOx). Roztwór mocznika jest surowcem do wytworzenia 還元剤 (kangenzai, reduktora), czyli amoniaku. Ta sama chemia działa na kotłach, turbinach gazowych, w spalarniach odpadów i przy silnikach Diesla, nie tylko w elektrowniach.

Instalacja SCR może pracować także bezpośrednio na amoniaku, więc mocznik jest wyborem projektowym. Karta produktowa firmy Yuken Kagaku opisuje roztwór mocznika jako łatwiejszy w obsłudze niż amoniak skroplony lub woda amoniakalna.

Valmet podaje, że w zakładzie Salmisaari B w Helsinkach przepisy ograniczały składowanie wody amoniakalnej na otwartej przestrzeni i jej transport przez miasto. Dlatego zakład połączył magazyn mocznika z hydrolizerem i reaktorem katalitycznym.

Łatwiejsza obsługa nie oznacza braku zagrożeń. Amoniak powstający z mocznika trzeba nadzorować, podobnie jak sam roztwór, o czym mowa w sekcji o magazynowaniu.

Roztwór 40% a AdBlue 32,5% i AUS40

„Roztwór mocznika” oznacza co najmniej trzy rodzaje produktów. Stężenie jest dopiero pierwszą różnicą, jak pokazuje tabela.

Pozycja	Przemysłowy 40%	DEF / AUS32 (AdBlue)	AUS40
Mocznik (% masowy)	40% nominalnie; tolerancję bierz ze specyfikacji produktu	typowo 32,5%; zakres 31,8–33,2%	40% nominalnie; zakres 39,0–41,0%
Wymagania jakościowe	Specyfikacja dostawcy i wymagania urządzenia; produkt może nie spełniać klasy ISO	seria ISO 22241	seria ISO 18611
Przeznaczenie	Kotły, turbiny gazowe, spalarnie odpadów	Silniki Diesla	Morskie silniki Diesla
Limit biuretu (przykład pozycji jakościowej)	Zapytaj dostawcę	maks. 0,3% (m/m)	maks. 0,8% (m/m)

Stężenie oznacza tu zawsze procent masowy. Rys. 1 pokazuje, co to znaczy dla tych samych 1000 kg roztworu.

Rys. 1: Te same 1000 kg, różna zawartość mocznika

Cały pasek oznacza 1000 kg roztworu. Porównanie dotyczy masy.

Roztwór mocznika 40%

40%Woda 60%

400 kg mocznika + 600 kg wody

Roztwór mocznika 32,5%

32,5%Woda 67,5%

325 kg mocznika + 675 kg wody

Rysunek pokazuje wyłącznie proporcje mas. Przy tym samym stężeniu wymagania i limity zanieczyszczeń mogą się różnić, więc porównanie nie dowodzi zgodności dwóch produktów.

AdBlue i ISO 22241 w polskich realiach

Nazwa AdBlue jest znakiem towarowym niemieckiego stowarzyszenia VDA. Produkt wytwarza się według ISO 22241, a licencjonowani producenci deklarują zgodność z tą normą. To wymagania dla pojazdów z silnikami Diesla i nie wynika z nich, że produkt nadaje się do instalacji stacjonarnej.

Czy ISO 22241 ma polskie wydanie w postaci PN-EN ISO, sprawdź w katalogu PKN, bo nie udało się tego potwierdzić. W zamówieniu najbezpieczniej powołać się na numer normy z rokiem wydania i na specyfikację producenta urządzenia.

To samo stężenie, inny produkt

Zgodne stężenie nie czyni dwóch produktów równoważnymi. Hokkaido Mitsui Chemicals podaje na stronie produktu, że jej przemysłowy roztwór 40% do odazotowania spalin nie spełnia morskiego standardu AUS40, choć oba mają 40%.

Japońskie karty produktowe mogą też wymieniać kilka stężeń od jednego producenta. Cztery poniższe produkty pokazują, na co możesz trafić:

Dostawca japoński	Jak opisano produkt	Co z tego wynika
Yuken Kagaku (油研化学)	AUS 40, AUS 35 i AUS 32 o stężeniach 40,0; 35,0 i 32,5% w/w, do instalacji DeNOx kotłów, turbin gazowych i spalarni odpadów	Stężenia przemysłowe nie ograniczają się do jednej wartości
Taki Chemical (多木化学)	Roztwór mocznika do odazotowania spalin, „40% i inne”	Sprawdź dokładny gatunek w zamówieniu
Hokkaido Mitsui Chemicals (北海道三井化学)	Przemysłowy roztwór 40% do redukcji NOx w spalarniach i podobnych instalacjach; nie spełnia AUS40	To samo stężenie, inny standard
Taiki Yakuhin Kogyo	Roztwór mocznika 40% do odazotowania; karta charakterystyki podaje początek krystalizacji w 0°C	Dane dla niskich temperatur należą do konkretnego produktu

Przy zamawianiu nie poprzestawaj na nazwie „roztwór mocznika”. Podaj podstawę stężenia, zastosowanie, wymaganą normę i pozycje kontroli wejściowej, a potem potwierdź, że produkt spełnia to, co określa producent urządzenia. Nie zastępuj gatunku mocniejszym ani słabszym na własną rękę.

Przeliczanie stężeń według masy

Jeśli instalacja ma dostać tę samą masę mocznika z roztworu o innym stężeniu, zmienia się masa roztworu. Poniższy rachunek odpowiada na częste pytanie, ile roztworu 32,5% zastępuje 1000 kg roztworu 40%.

Aby dostarczyć 400 kg mocznika zawartych w 1000 kg roztworu 40%, potrzeba więc ok. 1231 kg roztworu 32,5%, czyli ok. 1,23 raza więcej masy. Dodatkowe 231 kg to woda, którą też trzeba przewieźć i zmagazynować.

Roztwór	Masa roztworu	Mocznik	Woda	Teoretyczny NH3
40%	1000 kg	400 kg	600 kg	ok. 227 kg
32,5%, ta sama masa roztworu	1000 kg	325 kg	675 kg	ok. 184 kg
32,5%, ta sama masa mocznika	ok. 1231 kg	400 kg	ok. 831 kg	ok. 227 kg

Najważniejszy jest środkowy wiersz. Jeśli dawka roztworu zostaje bez zmian, a zmienia się tylko stężenie, ilość dostarczonego mocznika spada o 75 kg na każde 1000 kg roztworu. Przy szacowaniu dostaw i zapasów w zbiorniku ustal, czy dana liczba dotyczy roztworu, czy mocznika.

Te liczby porównują wyłącznie masę mocznika i nie wyznaczają dawki dla rzeczywistej instalacji. Faktyczne usuwanie NOx zależy też od warunków spalin i sprawności reakcji.

Osobną pułapką są litry, bo przeliczenie objętości na masę wymaga gęstości dla danego stężenia i temperatury.

Publikowane wartości się różnią: jedna karta DEF podaje 1,087–1,093 kg/l w 20°C, karta charakterystyki jednego japońskiego produktu 40% podaje zakres 1105–1177 kg/m³ w 20°C, a strona innego japońskiego produktu wymienia gęstość względną 1,14. Używaj wartości z dokumentów własnego produktu i nie wstawiaj litrów do powyższego wzoru tak, jakby były kilogramami.

Jak mocznik staje się amoniakiem i usuwa NOx

W instalacji SCR trzeba odróżniać trzy części: magazynowanie cieczy, wytwarzanie i podawanie reduktora oraz redukcję NOx na katalizatorze. Rys. 2 pokazuje wariant, w którym roztwór mocznika jest wtryskiwany bezpośrednio do spalin.

Rys. 2: Roztwór mocznika dostarcza reduktor do spalin

Koncepcja układu z bezpośrednim wtryskiem.

Schemat pokazuje zależności między strumieniami. Opis przy katalizatorze wskazuje tylko produkty; reakcje podano w tekście. Położenie katalizatora, temperatura reakcji i kolejność innych urządzeń oczyszczania spalin zależą od instalacji.

Spaliny z NOx opuszczają urządzenie spalające, przed katalizatorem pobierają reduktor, reagują na katalizatorze i po ewentualnym dalszym oczyszczaniu trafiają do komina. W elektrowniach instalację DeNOx buduje się wokół kotła lub kotła odzyskowego (HRSG). Według noty EPA o SCR w turbinach gazowych pracujących w układzie kombinowanym reaktor często umieszcza się wewnątrz HRSG.

Od mocznika do amoniaku: reakcje

Gdy roztwór mocznika trafia do spalin, woda z kropel odparowuje, mocznik rozkłada się termicznie, a produkt pośredni ulega hydrolizie. Amoniak z tych dwóch reakcji miesza się ze spalinami i dociera do katalizatora SCR.

Rys. 3: Od roztworu do reduktora

NH₃ z rozkładu termicznego zostaje bez zmian. Tylko HNCO przechodzi dalej do hydrolizy.

Niebieskie odgałęzienia zbierają dwie cząsteczki NH₃. Szary kolor oznacza odparowaną wodę, produkt pośredni i CO₂. To rysunek pojęciowy, który rozdziela reakcje; nie oznacza, że każdy etap zachodzi w osobnym zbiorniku.

W postaci równań dwa etapy dają łącznie dwie cząsteczki amoniaku na jedną cząsteczkę mocznika.

Wtrysk bezpośredni czy osobne urządzenie do rozkładu

Nie każdy zakład wtryskuje roztwór wprost do spalin. Rozdział podręcznika kosztów EPA o SCR podaje, że mocznik zwykle przekształca się w amoniak przed wtryskiem, a dostawcy oferują do tego osobne urządzenia.

Dwa przykłady pokazują rozpiętość rozwiązań. W procesie ULTRA firmy Fuel Tech mocznik jest dozowany do komory rozkładu, a dmuchawa kieruje rozcieńczony amoniak do SCR przez kolektor wtryskowy. Instalacja Valmet w Helsinkach używa hydrolizera, który zamienia roztwór mocznika w gazowy amoniak.

Ta różnica ma znaczenie przy czytaniu japońskiej dokumentacji. Na 系統図 (keitō-zu, schemat instalacji) sprawdź, gdzie w Twojej instalacji powstaje amoniak, bo od tego zależy, jakie części zwilżane i jakie zagrożenia nadzorujesz.

Redukcja NOx na katalizatorze

Podstawowa reakcja dla tlenku azotu (NO) wykorzystuje amoniak i tlen. Dwutlenek azotu (NO₂) reaguje inną drogą, a proporcja obu tlenków wpływa na przebieg, więc rzeczywiste spaliny nie opisuje jedno równanie.

Niektóre katalizatory mają nośnik z tlenku tytanu ze składnikami wanadowymi i wolframowymi, a kształty płytowe i plastra miodu są równie popularne. O doborze katalizatora do instalacji decydują paliwo, właściwości spalin i temperatura, więc pytaj dostawcę SCR, zamiast zakładać typ.

SCR czy SNCR: jak rozpoznać, co masz

Zbiornik z mocznikiem na zakładzie nie mówi, jaka to metoda DeNOx, bo selektywna redukcja niekatalityczna (SNCR) też może używać mocznika. Sprawdź, czy jest reaktor i katalizator, oraz terminy w dokumentach.

Co sprawdzić	SCR	SNCR
Katalizator i reaktor	Tak; spaliny przechodzą przez reaktor katalityczny	Brak katalizatora
Reagent	Amoniak lub mocznik	Roztwór mocznika lub amoniak
Gdzie zachodzi reakcja	Za urządzeniem spalającym, na katalizatorze	W gorących spalinach wewnątrz paleniska lub kotła
Zakres temperatur	Niższy i szerszy niż w SNCR	Wyższy i węższy; jeden japoński system dla spalarni przełącza punkty wtrysku zależnie od temperatury spalin
Termin w dokumentach japońskich	触媒脱硝 (shokubai dasshō), SCR	無触媒脱硝 (mushokubai dasshō), SNCR

Poślizg amoniaku i nierównomierne mieszanie

Podanie większej ilości mocznika nie jest prostym sposobem na usunięcie większej ilości NOx. Za mało amoniaku zostawia NOx bez reakcji, a za dużo wyprowadza nieprzereagowany amoniak za katalizator. To poślizg amoniaku, który według EPA może tworzyć siarczany amonu zatykające lub korodujące elementy za reaktorem i trafiać do popiołu lotnego.

Limity poślizgu wynikają z pozwolenia i założeń projektowych. Nota EPA z 2003 r. podaje 2–10 ppm jako typowe poziomy dopuszczone w USA i zauważa, że poślizg rośnie, gdy katalizator traci aktywność. Traktuj te liczby jako tło. Wartości obowiązujące w Twoim zakładzie określa pozwolenie, a nie ten artykuł.

Łączna dawka może być poprawna, a rozkład zły. Jeśli stężenie amoniaku na wlocie katalizatora jest nierówne, w jednych miejscach go brakuje, a w innych jest nadmiar. Przegląd techniczny Yanmara wyjaśnia, że odparowanie i mieszanie silnie wpływają na skuteczność usuwania NOx.

Nieodparowane krople lub warstwa cieczy mogą też zostawiać osady, które zakłócają wtrysk i przepływ gazu, więc odparowanie liczy się tak samo jak mieszanie. Temperaturę, rozpylanie i mieszanie projektuje się łącznie, dlatego artykuł nie podaje temperatury wtrysku. Te wartości uzyskaj od dostawcy urządzenia.

Aby ocenić wyniki, porównuj NOx na wylocie na tej samej podstawie. Skoryguj wartości do zawartości tlenu, żeby rozcieńczenie powietrzem nie wyglądało jak usuwanie, i stosuj przepływ oraz stężenie spalin na tej samej podstawie suchej lub wilgotnej.

Magazynowanie: temperatura, materiały i wycieki

Warunki magazynowania zależą od dostarczonego produktu i od urządzenia, więc liczby poniżej są punktami odniesienia, a nie nastawami. Przed pracą z produktem przeczytaj aktualną kartę charakterystyki od dostawcy i procedury zakładowe.

Granice niskich temperatur: nie pożyczaj liczby z innego gatunku

Zamarzanie i krystalizacja zależą od stężenia, więc żadna pojedyncza granica niskiej temperatury nie obejmuje wszystkich roztworów mocznika. Roztwór 32,5% ma skład eutektyczny, czyli najniższą temperaturę krzepnięcia ze wszystkich mieszanin mocznika z wodą. Roztwory mocniejsze zaczynają krystalizować w wyższych temperaturach, co widać na rys. 4.

Rys. 4: Granicę niskiej temperatury bierz z dokumentów konkretnego produktu

Nie przenoś temperatury krzepnięcia DEF na przemysłowy zbiornik 40%.

DEF 32,5%

Temperatura krzepnięcia ok. −11 °C (12 °F)

Źródło: Cummins

Przykład produktu 40%

Początek krystalizacji 0 °C (32 °F)

Źródło: karta charakterystyki Taiki Yakuhin Kogyo

Roztwór mocznika 50%

Krystalizacja 18 °C (64 °F)

Źródło: rozdział podręcznika kosztów EPA o SNCR

Nie przenoś tych granic z jednego produktu na drugi

Wartość 0 °C pochodzi z karty charakterystyki jednego produktu 40%; inni dostawcy mogą podawać inne. Żadna z tych liczb nie jest nastawą ogrzewania zbiornika ani dopuszczalną temperaturą magazynowania.

Zamarznięcie nie niszczy automatycznie roztworu eutektycznego. Z białej księgi OWI wynika, że cykle zamrażania i rozmrażania nie wpływają na jakość DEF, bo stężenie mocznika jest takie samo w fazie ciekłej i stałej. To dotyczy DEF 32,5%; przy innym stężeniu sprawdź specyfikację produktu i instrukcje urządzenia.

Osobnym ryzykiem jest długie przechowywanie w wysokiej temperaturze. Ciepło powoli rozkłada mocznik na amoniak i dwutlenek węgla, a ubytek wody podnosi stężenie. Karta charakterystyki Taiki zaleca szczelne pojemniki w chłodnym, dobrze wentylowanym miejscu, z dala od bezpośredniego światła słonecznego.

Dla każdej partii sprawdź warunki magazynowania z karty charakterystyki, datę produkcji oraz rzeczywistą temperaturę i czas przechowywania. Nie ustalaj jednego terminu przydatności dla wszystkich produktów; zapytaj o niego dostawcę.

Jeśli pojawią się kryształy, przyczyną może być stężenie lub zanieczyszczenie, a postępowanie jest inne. Nie dolewaj wody i nie zmieniaj warunków ogrzewania na własną rękę. Oceń stan materiału według instrukcji dostawcy i producenta urządzenia.

Pomiar temperatury też ma ograniczenia, bo przyrządy różnią się typem, miejscem pomiaru i dokładnością. Stosuj pomiar temperatury cieczy wskazany w zakładzie, nie temperaturę zewnętrzną.

Części zwilżane: sprawdź całą drogę cieczy

Dobór materiałów chroni przed dwiema awariami: korozją prowadzącą do wycieków oraz metalami i pozostałościami zanieczyszczającymi roztwór. Publikowane listy nie są zgodne, bo powstały dla różnych produktów i celów.

• Karta charakterystyki Taiki 40% (pojemniki): polietylen i polipropylen
• Biuletyn Cummins o DEF (pojemniki): zalecane polietylen, polipropylen i stal nierdzewna gatunku 316; stal węglowa, miedź i jej stopy, cynk, ołów, stopy aluminium i stopy magnezu wymieniono jako materiały, które mogą korodować
• Rozdział EPA o SNCR (magazyn mocznika): tworzywo, stal lub stal nierdzewna, ale bez miedzi, stopów miedzi oraz armatury cynkowej lub aluminiowej

Zwróć uwagę na rozbieżność dotyczącą stali: EPA dopuszcza ją do magazynowania mocznika w SNCR, a biuletyn Cummins ostrzega przed stalą węglową. Żadna z list nie gwarantuje zgodności przy każdym stężeniu i temperaturze, więc wymagania dla swojej instalacji uzyskaj od dostawcy urządzenia.

Przegląd obejmuje zbiornik, rurociągi, pompy, zawory, uszczelki i węże. Jeśli specyfikacja mówi o stali nierdzewnej, potwierdź gatunek, bo SUS304 i SUS316 to różne materiały. Przy remontach zachowaj pierwotne warunki materiałowe.

Zgodny materiał nie ochroni roztworu przed pozostałościami innej chemii ani przed ciałami obcymi. Ryzyko zmniejszają dedykowane urządzenia przeładunkowe i wyraźne oznakowanie. Karta charakterystyki Taiki ostrzega też, że kontakt z podchlorynem sodu lub wapnia tworzy wybuchowy trójchlorek azotu, więc zapytaj, jak środki czyszczące są oddzielone od układu mocznika.

Wycieki, rozlania i narażenie

Zapobieganie wyciekom to nie tylko pojemność zbiornika. Rys. 5 pokazuje zakres do sprawdzenia, od przyłącza rozładunku do punktu zużycia.

Rys. 5: Zakres nadzoru sięga od zbiornika do punktu zużycia

Traktuj poziom, materiały zwilżane, temperaturę i jakość jako warunki jednego układu.

Schemat pokazuje zakres do sprawdzenia. TI to wskaźnik temperatury, a cienka rurka z boku oznacza poziomowskaz. Rysunek nie określa wymiarów misy, typów przyrządów, nastaw alarmów ani procedur pracy i usuwania skutków.

Przepełnienie podczas dostawy to kwestia nie tylko sprzętu, ale też zapasów, więc ilość pozostała i ilość dostarczana muszą być podane na tej samej podstawie. Zależność między pojemnością zbiornika a poziomem sprawdź w dokumentacji urządzenia. Sam przegląd okresowy nie gwarantuje bezpieczeństwa; zakład potrzebuje też sposobu wykrycia stanu nieprawidłowego i reakcji na niego.

W razie rozlania postępuj według karty charakterystyki dostarczonego produktu i procedur zakładowych, a ciecz nie może trafić do rzek. Rozcieńczenie nie zamyka sprawy, bo zebrany płyn i zanieczyszczone narzędzia także trzeba zagospodarować zgodnie z lokalnymi przepisami.

Karta charakterystyki może nie podawać klasyfikacji zagrożeń według GHS i mimo to zalecać środki ostrożności. Karta Taiki wspomina o pewnym podrażnieniu skóry i błon śluzowych, wymienia rękawice ochronne i ochronę oczu oraz wymaga prysznica bezpieczeństwa i płuczki do oczu tam, gdzie produkt jest magazynowany lub używany. Wymaga też wentylacji i ostrzega, że rozkład termiczny uwalnia gazowy amoniak. Zasady stosowania środków ochrony indywidualnej w Twoim zakładzie ustala instrukcja BHP.

Roztwór mocznika nie rozwiązuje też wszystkich problemów spalin. Korozję niskotemperaturową od punktu rosy kwasu siarkowego ocenia się osobno, niezależnie od usuwania NOx i odzysku ciepła.

Lista kontrolna: co potwierdzić przed zamówieniem lub zamianą

Użyj tej listy, gdy japońska specyfikacja, oferta lokalnego dostawcy i zainstalowane urządzenie muszą być ze sobą zgodne.

• Metoda: SCR czy SNCR, potwierdzone na podstawie katalizatora i reaktora na schemacie instalacji
• Wytwarzanie amoniaku: wtrysk bezpośredni, komora rozkładu czy hydrolizer oraz miejsce w układzie
• Stężenie: wymagana wartość w procentach masowych wraz z tolerancją
• Norma jakościowa: które wymaganie obowiązuje (specyfikacja urządzenia, ISO 22241, ISO 18611 czy specyfikacja dostawcy) i jakie limity dla pozycji takich jak biuret i metale
• Podstawa ilości: czy ilości podano jako roztwór, czy jako mocznik, i w kg czy w litrach
• Gęstość: wartość i temperatura dla Twojego produktu, do każdego przeliczenia objętości
• Granica niskiej temperatury: temperatura krzepnięcia lub początku krystalizacji z dokumentów Twojego produktu, nie z innego gatunku
• Części zwilżane: zbiornik, rurociągi, pompa, zawory, uszczelki i węże, w tym gatunek stali nierdzewnej
• Zapobieganie zanieczyszczeniom: dedykowane urządzenia przeładunkowe, oznakowanie i oddzielenie od środków czyszczących
• Dokumenty: aktualna karta charakterystyki, karta produktu oraz świadectwo badań lub protokół z badań każdej dostawy

Pytania do strony japońskiej

Wyślij je dostawcy SCR lub dostawcy chemii. Poproś o odpowiedzi na piśmie, zwłaszcza gdy korespondencja przechodzi przez tłumacza.

1. Czy ta instalacja używa SCR czy SNCR i gdzie powstaje amoniak?
2. Jakie stężenie mocznika i jaką normę jakościową wymaga urządzenie? Czy określono tolerancję?
3. Czy dopuszczalne jest inne stężenie (np. 32,5% zamiast 40%)? Jeśli tak, jakie zmiany dawki i sterowania są potrzebne i kto je zatwierdza?
4. Czy produkt z Waszego dokumentu jest jedynym zatwierdzonym, czy można użyć równoważnego produktu z lokalnego źródła? Co musi wykazać jego świadectwo badań?
5. Jaka jest temperatura krzepnięcia lub początku krystalizacji, gęstość i jakie są warunki magazynowania wskazanego produktu?
6. Jakie materiały są dopuszczone dla każdej części zwilżanej, łącznie z uszczelkami i wężami?
7. Jakie pozycje kontroli wejściowej zalecacie dla każdej dostawy?
8. Jeśli pojawią się kryształy lub zanieczyszczenie, z kim mamy się skontaktować i jakich informacji potrzebujecie?

Poniżej krótki wzór zapytania do dostosowania. Nazwy i urządzenia są zastępcze. Japońska strona zwykle czyta po angielsku, więc najpierw wersja angielska, a pod nią tłumaczenie.

Subject: Confirmation of urea solution specification for [Unit name] DeNOx system

Dear [Name],

Your specification [document no.] lists 40% urea solution (尿素水) for the DeNOx system on [Unit name]. We plan to source it locally and need to confirm the following before ordering:

1. Required concentration (mass %) and tolerance
2. Required quality standard and limits for impurities
3. Whether a 32.5% product is acceptable, and any changes it would require
4. Density, crystallization temperature, and storage conditions for the specified product
5. Approved materials for wetted parts, including seals and hoses

Please send the latest SDS and spec sheet with your reply. If any item depends on the system configuration, please tell us who can confirm it.

Best regards,
[Your name, company, plant]

Temat: Potwierdzenie specyfikacji roztworu mocznika dla instalacji DeNOx [nazwa jednostki]

Szanowni Państwo,

W Państwa specyfikacji [nr dokumentu] dla instalacji DeNOx jednostki [nazwa] wskazano roztwór mocznika 40% (尿素水). Planujemy zakup lokalny i przed zamówieniem prosimy o potwierdzenie:

1. wymaganego stężenia (% masowy) i tolerancji
2. wymaganej normy jakościowej i limitów zanieczyszczeń
3. czy produkt 32,5% jest dopuszczalny i jakie zmiany by to pociągnęło
4. gęstości, temperatury krystalizacji i warunków magazynowania wskazanego produktu
5. dopuszczonych materiałów części zwilżanych, w tym uszczelek i węży

Prosimy o przesłanie aktualnej karty charakterystyki i karty produktu wraz z odpowiedzią. Jeśli któraś pozycja zależy od konfiguracji układu, prosimy o wskazanie osoby, która może ją potwierdzić.

Z poważaniem,
[Imię i nazwisko, firma, zakład]

Skrót: japońskie terminy w dokumentach SCR

Te terminy często pojawiają się na japońskich kartach produktowych, w kartach charakterystyki i na schematach instalacji. Odczyty zapisano w romaji.

Japoński	Odczyt	Polski
尿素水 / 尿素液	nyōsosui / nyōso-eki	Roztwór mocznika
脱硝 / 排煙脱硝	dasshō / haien dasshō	Odazotowanie spalin, DeNOx
窒素酸化物	chisso sankabutsu	Tlenki azotu (NOx)
還元剤	kangenzai	Reduktor (czynnik redukujący)
触媒 / 脱硝触媒	shokubai / dasshō shokubai	Katalizator / katalizator DeNOx
選択触媒還元	sentaku shokubai kangen	Selektywna redukcja katalityczna (SCR)
無触媒脱硝	mushokubai dasshō	Odazotowanie bez katalizatora (SNCR)
熱分解 / 加水分解	netsu bunkai / kasui bunkai	Rozkład termiczny / hydroliza
質量分率, 質量%	shitsuryō bunritsu, shitsuryō pāsento	Ułamek masowy, procent masowy
結晶開始温度	kesshō kaishi ondo	Temperatura początku krystalizacji
凝固点	gyōkoten	Temperatura krzepnięcia
接液部	setsueki-bu	Części zwilżane
防液堤	bōekitei	Misa wychwytowa (obwałowanie)
受入検査	ukeire kensa	Kontrola wejściowa
SDS	anzen dēta shīto	Karta charakterystyki (SDS)
試験成績書	shiken seisekisho	Świadectwo badań (protokół z badań)
系統図	keitō-zu	Schemat instalacji
HRSG	hainetsu kaishū boirā	Kocioł odzyskowy (HRSG)

Granice tego artykułu

Artykuł tłumaczy, jak czytać i porównywać specyfikacje. Nie podaje dawek, temperatur wtrysku, nastaw ogrzewania, temperatur magazynowania ani procedur usuwania skutków rozlania i żadnego z przedstawionych rachunków nie wolno używać do ich ustalania.

Wymagania zależą od producenta urządzenia, produktu i kraju. O tym, co obowiązuje, decydują dostawca SCR, dostawca chemii, Twoje pozwolenie i lokalne przepisy, a przykłady produktów powyżej nie są rekomendacją ani pełną listą. Limity ISO pochodzą z kart danych dostawców powołujących się na normy, więc tam, gdzie od tego zależy umowa, sprawdź samą normę.

FAQ

Czy przemysłowy roztwór mocznika 40% może zastąpić DEF lub AUS40?

Nie jako zwykła zamiana. DEF ma 32,5% i własną normę jakościową, a niektóre przemysłowe produkty 40% wprost deklarują, że nie spełniają AUS40, choć stężenie jest to samo. Wybierz produkt, który spełnia stężenie i jakość określone przez producenta urządzenia.

Czym różni się AUS32 od AUS40?

AUS32 to roztwór mocznika 32,5% do silników Diesla według serii ISO 22241, a AUS40 to roztwór 40% do silników morskich według serii ISO 18611. Różnią się stężeniem i limitami zanieczyszczeń, co karty danych dostawców pokazują na przykład dla biuretu. Żaden z nich nie odpowiada automatycznie wymaganiom instalacji stacjonarnej.

Czy zamrożony roztwór mocznika jest zepsuty?

Niekoniecznie w przypadku DEF 32,5%, który według białej księgi OWI zachowuje jakość po cyklach zamrażania i rozmrażania. Nie przenoś tego na inne stężenia. Dla nich sprawdź specyfikację produktu i instrukcje urządzenia.

Czy większa dawka mocznika zawsze usuwa więcej NOx?

Nie. Nadmiar amoniaku może uciec za katalizator, a nierównomierne mieszanie powoduje jednoczesny niedobór i nadmiar w różnych miejscach. Dawkę projektuje się z uwzględnieniem przepływu spalin, temperatury, stężenia NOx i katalizatora.

Czy roztwory 32,5% i 40% można porównywać objętościowo?

Nie wprost, bo procenty są masowe. Najpierw przelicz litry na kilogramy według gęstości dla danego stężenia i temperatury, a dopiero potem porównuj masę mocznika. Równe objętości nie zawierają równych ilości mocznika.

Źródła

• Przegląd SCR, poślizg amoniaku, kształty katalizatorów i zalety względem SNCR: U.S. EPA, Air Pollution Control Technology Fact Sheet: Selective Catalytic Reduction (EPA-452/F-03-032)
• Przekształcanie mocznika przed wtryskiem w SCR: U.S. EPA, Air Pollution Control Cost Manual, Chapter 2: Selective Catalytic Reduction
• Właściwości mocznika 50% i materiały do magazynowania: U.S. EPA, Air Pollution Control Cost Manual, Chapter 1: Selective Noncatalytic Reduction
• Temperatura krzepnięcia DEF, pojemniki i materiały korodujące: Cummins Emission Solutions, „DEF Quality and Maintenance”
• Punkt eutektyczny DEF i zachowanie po zamrożeniu: OWI, „DEF Heating and Cooling: Effect on Product Quality and Shelf Life”
• Limity AUS32: Irving, karta danych DEF
• Limity AUS40: Sinopec, karta danych Marine Grade Diesel Exhaust Fluid
• Zakres normy AUS40: ISO 18611-1:2014
• Urządzenia do rozkładu mocznika: Fuel Tech, systemy ULTRA
• Hydrolizer w elektrowni: Valmet, artykuł o redukcji NOx w Salmisaari B (strona japońska)
• Reakcje SCR, katalizatory płytowe i plastra miodu: Mitsubishi Heavy Industries, systemy odazotowania spalin (po japońsku)
• Skład katalizatora: IHI Engineering Review, katalizator plastra miodu do redukcji NO₂ (po japońsku)
• Odparowanie, mieszanie i skuteczność: Yanmar Technical Review, 2017
• SNCR bez katalizatora: Takuma, technologia SNCR (po japońsku)
• Przemysłowy roztwór 40% a AUS40: Hokkaido Mitsui Chemicals, roztwór mocznika (po japońsku)
• Karta charakterystyki 40% (skład, magazynowanie, materiały, rozlania, początek krystalizacji): Taiki Yakuhin Kogyo, karta charakterystyki roztworu mocznika (po japońsku)
• Stężenia i zastosowania: Yuken Kagaku, roztwór mocznika do odazotowania (po japońsku)
• Roztwór mocznika do odazotowania spalin: Taki Chemical, roztwór mocznika (po japońsku)