Solução de ureia em usinas: SCR, 40% vs ARLA 32 (32,5%)

A lista de equipamentos de um fornecedor japonês de SCR pede 尿素水 (nyososui, solução de ureia) e a folha de dados diz 40%. No Brasil, o que se compra com facilidade é o ARLA 32 (Agente Redutor Líquido Automotivo, o DEF dos motores diesel), a 32,5%, e os dois parecem quase iguais. Não são intercambiáveis: entregam quantidades diferentes de ureia, cristalizam em temperaturas diferentes e podem seguir limites de qualidade diferentes.

Resposta curta: usinas guardam solução de ureia porque ela é a fonte da amônia que remove os óxidos de nitrogênio (NOx) dos gases de combustão. Em um catalisador de redução catalítica seletiva (SCR), essa amônia converte o NOx em nitrogênio e água. A solução de ureia não é combustível nem água de processo da geração de energia.

Este guia separa a solução industrial de 40%, o ARLA 32 (DEF/AUS32) e o AUS40 marítimo, mostra como converter entre concentrações e como a ureia vira amônia. No fim há um checklist, um e-mail-modelo para o lado japonês e uma tabela de termos japonês-português.

Sumário

1. Por que as usinas guardam solução de ureia
2. Solução de ureia 40% vs. ARLA 32 (DEF 32,5%) vs. AUS40
3. Como a ureia vira amônia e remove o NOx
4. Armazenamento: temperatura, materiais e vazamentos
5. Checklist: o que confirmar antes de comprar ou substituir
6. Perguntas para o lado japonês
7. Consulta rápida: termos japoneses em documentos de SCR
8. Limites deste guia
9. FAQ
10. Fontes

Por que as usinas guardam solução de ureia

Os documentos japoneses chamam essa função de 脱硝 (dassho, remoção de NOx ou DeNOx). A solução de ureia alimenta o processo como matéria-prima do 還元剤 (kangenzai, agente redutor), que é a amônia. A mesma química aparece em caldeiras, turbinas a gás, incineradores de resíduos e motores diesel, não só em usinas de geração.

Um sistema SCR também pode funcionar com amônia diretamente, então a ureia é uma escolha de projeto. A folha de produto da Yuken Kagaku descreve a solução de ureia como mais fácil de manusear do que a amônia liquefeita ou a amônia aquosa.

Na usina Salmisaari B, na cidade de Helsinque, a Valmet relata que a regulamentação restringia o armazenamento externo de amônia aquosa e o seu transporte pela cidade. A usina combinou então armazenamento de ureia com um hidrolisador e um reator catalítico.

"Mais fácil de manusear" não significa "sem perigos". A amônia gerada a partir da ureia continua precisando de gestão, e a própria solução também, como mostra a seção de armazenamento mais adiante.

Solução de ureia 40% vs. ARLA 32 (DEF 32,5%) vs. AUS40

"Solução de ureia" cobre pelo menos três tipos de produto. A concentração é só a primeira diferença, como mostra a tabela.

Item	Industrial 40%	ARLA 32 / DEF / AUS32	AUS40
Ureia em massa	40% nominal; a tolerância vem da especificação do produto	32,5% típico; faixa de 31,8–33,2%	40% nominal; faixa de 39,0–41,0%
Norma de qualidade	Especificação do fornecedor e requisito do equipamento; pode não atender a uma classe ISO	Série ISO 22241	Série ISO 18611
Feito para	Caldeiras, turbinas a gás, incineradores de resíduos	Motores diesel	Motores diesel marítimos
Limite de biureto (exemplo de item de qualidade)	Pergunte ao fornecedor	0,3% (m/m) máx.	0,8% (m/m) máx.

Aqui, concentração sempre significa porcentagem em massa. A Figura 1 mostra o que isso quer dizer para os mesmos 1.000 kg de solução.

Figura 1: os mesmos 1.000 kg, mas teores de ureia diferentes

Cada barra inteira representa 1.000 kg de solução. A comparação é em massa.

Solução de ureia a 40%

40%Água 60%

400 kg de ureia + 600 kg de água

Solução de ureia a 32,5%

32,5%Água 67,5%

325 kg de ureia + 675 kg de água

Ilustra apenas proporções em massa. Normas de aplicação e limites de impurezas podem diferir mesmo com a mesma concentração; esta comparação não prova que dois produtos sejam compatíveis.

No Brasil: ARLA 32, AdBlue e DEF

Aqui o produto automotivo de 32,5% é conhecido como ARLA 32. "AdBlue" é uma marca e "DEF" é o nome em inglês; no mercado, os três apontam para a mesma especificação ISO 22241. Segundo guias de mercado, o ARLA 32 é vendido com selo de certificação compulsória do Inmetro; confirme a portaria vigente com o seu fornecedor.

Esse selo se refere ao uso automotivo. Ele não prova que um produto atende ao que o equipamento SCR de uma usina exige, e vice-versa: a norma do equipamento é a que vale para a compra.

Mesma porcentagem, produto diferente

Porcentagem igual não torna dois produtos equivalentes. A Hokkaido Mitsui Chemicals informa na página do produto que a sua solução industrial de 40% para remoção de NOx não atende à norma marítima AUS40, embora ambas sejam de 40%.

As folhas de especificação japonesas também podem listar várias concentrações de um mesmo fabricante. Estes quatro produtos mostram a variedade que você pode encontrar:

Fornecedor japonês	Como o produto é descrito	O que mostra
Yuken Kagaku (油研化学)	AUS 40, AUS 35 e AUS 32, a 40,0, 35,0 e 32,5 % em massa, para unidades DeNOx de caldeiras, turbinas a gás e incineradores de resíduos	As concentrações industriais não se limitam a um valor
Taki Chemical (多木化学)	Solução de ureia para desnitrificação de gases de combustão, "40% e outras"	Confira a classe exata no seu pedido
Hokkaido Mitsui Chemicals (北海道三井化学)	Solução industrial de 40% para redução de NOx em incineradores e similares; não atende ao AUS40	Mesma porcentagem, norma diferente
Taiki Yakuhin Kogyo (タイキ薬品工業)	Solução de ureia a 40% para remoção de NOx; a FDS indica início de cristalização a 0 °C	Os dados de baixa temperatura pertencem ao produto

Na hora de comprar, não basta casar o nome "solução de ureia". Informe a base da concentração, a aplicação, a norma exigida e os itens da inspeção de recebimento, e confirme que o produto atende ao que o equipamento especifica. Não troque por um grau mais forte ou mais fraco por conta própria.

Converter entre concentrações em massa

Se a usina precisa da mesma massa de ureia a partir de outra concentração, muda a massa de solução. O cálculo responde à dúvida comum: quanto de solução a 32,5% substitui 1.000 kg da de 40%?

Para entregar os 400 kg de ureia contidos em 1.000 kg de solução a 40%, são necessários cerca de 1.231 kg de solução a 32,5%, ou seja, cerca de 1,23 vez a massa. Os 231 kg a mais são água que você também precisa transportar e armazenar.

Solução	Massa de solução	Ureia	Água	NH3 teórica
40%	1.000 kg	400 kg	600 kg	cerca de 227 kg
32,5%, mesma massa de solução	1.000 kg	325 kg	675 kg	cerca de 184 kg
32,5%, mesma massa de ureia	cerca de 1.231 kg	400 kg	cerca de 831 kg	cerca de 227 kg

A linha do meio merece atenção. Se a vazão de alimentação fica igual e só a concentração muda, a ureia entregue cai 75 kg a cada 1.000 kg de solução. Ao estimar entregas ou estoque do tanque, deixe claro se o número se refere à solução ou à ureia.

Esses números comparam só a massa de ureia e não definem uma vazão de injeção para um equipamento real. A remoção efetiva de NOx também depende das condições dos gases de combustão e da eficiência da reação.

Os litros são outra armadilha, porque converter volume em massa exige a densidade daquela concentração e temperatura.

Os valores publicados variam: uma folha de dados de DEF dá 1,087–1,093 kg/L a 20 °C, uma FDS japonesa de produto a 40% dá a faixa de 1.105–1.177 kg/m³ a 20 °C, e outra página de produto japonesa indica densidade relativa de 1,14. Use o valor dos documentos do seu produto e não coloque litros na fórmula acima como se fossem quilogramas.

Como a ureia vira amônia e remove o NOx

Um sistema SCR tem três partes que convém manter separadas: o armazenamento do líquido, a geração e o fornecimento do agente redutor e o tratamento do NOx no catalisador. A Figura 2 mostra a versão em que a solução de ureia é pulverizada direto nos gases de combustão.

Figura 2: a solução de ureia leva o agente redutor aos gases de combustão

Conceito de um arranjo com pulverização direta.

Esquema da relação entre as correntes. O texto sobre o catalisador mostra só os produtos; as reações aparecem no texto. A posição do catalisador, a temperatura de reação e a ordem dos demais equipamentos de tratamento variam de usina para usina.

Os gases com NOx saem da unidade de combustão, recebem o agente redutor antes do catalisador, reagem no catalisador e passam por outros tratamentos a caminho da chaminé. Em usinas, a unidade DeNOx é montada em torno de uma caldeira ou de uma caldeira de recuperação de calor (HRSG). A ficha técnica de SCR da EPA, a agência ambiental dos EUA, observa que turbinas a gás de ciclo combinado costumam ter o reator dentro da HRSG.

Da ureia à amônia: as reações

Quando a solução de ureia é pulverizada nos gases, a água evapora das gotículas, a ureia se decompõe termicamente e o intermediário sofre hidrólise. A amônia dessas duas reações se mistura aos gases e chega ao catalisador SCR.

Figura 3: da solução ao agente redutor

A NH₃ da decomposição térmica segue como está. Só o HNCO passa pela hidrólise.

As ramificações azuis reúnem as duas moléculas de NH₃. O cinza mostra a água evaporada, o intermediário e o CO₂. Este desenho conceitual separa as reações; não significa que cada etapa ocorra em um vaso próprio.

Escritas como equações, as duas etapas somam duas moléculas de amônia por molécula de ureia.

Pulverização direta ou equipamento de decomposição separado

Nem toda usina pulveriza a solução direto nos gases. O capítulo de custos de SCR da EPA diz que a ureia geralmente é convertida em amônia antes da injeção, e há fornecedores que vendem equipamentos separados para essa etapa.

Dois exemplos mostram a variedade. O processo ULTRA, da Fuel Tech, dosa a ureia em uma câmara de decomposição e um soprador leva a amônia diluída ao SCR por uma grade de injeção. A instalação da Valmet em Helsinque usa um hidrolisador para transformar a solução de ureia em amônia gasosa.

A diferença importa ao ler um documento japonês. Olhe o diagrama do sistema (系統図, keito-zu) para ver onde a amônia é de fato produzida na sua unidade, porque esse local define quais partes molhadas e quais perigos você vai gerenciar.

Redução do NOx no catalisador

A reação básica do óxido nítrico (NO) usa amônia e oxigênio. O dióxido de nitrogênio (NO₂) segue outro caminho, e a mistura dos dois afeta a reação; por isso, os gases reais não seguem uma equação única.

Alguns catalisadores usam suporte de óxido de titânio com componentes de vanádio e tungstênio, e os formatos em placas e em colmeia são ambos comuns. O combustível, as propriedades dos gases e a temperatura definem qual catalisador serve a cada unidade; pergunte ao fornecedor do SCR em vez de supor um tipo.

SCR ou SNCR: como saber qual você tem

Um tanque de ureia na planta não diz qual é o método DeNOx, porque a redução seletiva não catalítica (SNCR) também pode usar ureia. Procure o reator e o catalisador, e confira os termos nos documentos.

Ponto a verificar	SCR	SNCR
Catalisador e reator	Sim; os gases passam por um reator catalítico	Sem catalisador
Reagente	Amônia ou ureia	Solução de ureia ou amônia
Onde reage	Depois da unidade de combustão, no catalisador	Nos gases quentes dentro da fornalha ou da caldeira
Faixa de temperatura	Mais baixa e mais ampla que a do SNCR	Mais alta e mais estreita; um sistema japonês de incinerador troca os pontos de pulverização conforme a temperatura dos gases
Termo nos documentos japoneses	触媒脱硝 (shokubai dassho), SCR	無触媒脱硝 (mushokubai dassho), SNCR

Escape de amônia e mistura desigual

Injetar mais ureia não é um jeito simples de remover mais NOx. Amônia de menos deixa NOx sem reagir; amônia demais manda amônia sem reagir para jusante. Isso se chama escape de amônia (ammonia slip), e a EPA observa que ele pode formar sulfatos de amônio que entopem ou corroem componentes a jusante e podem acabar nas cinzas volantes.

Os limites de escape vêm da licença de operação do órgão ambiental e da base de projeto da sua unidade. A ficha técnica da EPA de 2003 cita 2–10 ppm como níveis típicos de licenças nos EUA e observa que o escape aumenta à medida que o catalisador perde atividade. Trate esses números como contexto, não como limite para a sua planta.

A alimentação total pode estar certa e a distribuição errada. Se a concentração de amônia varia na entrada do catalisador, algumas áreas ficam com falta e outras com excesso ao mesmo tempo; uma revisão técnica da Yanmar explica que a evaporação e a mistura influenciam fortemente o desempenho da remoção de NOx.

Gotículas não evaporadas ou filmes de líquido também podem deixar depósitos que atrapalham a injeção e o escoamento dos gases; por isso a evaporação importa tanto quanto a mistura. Temperatura, pulverização e mistura são projetadas em conjunto, então este artigo não oferece uma temperatura de injeção. Esses valores vêm do fornecedor do equipamento.

Para avaliar resultados, compare o NOx de saída em uma base consistente. Corrija pelo oxigênio para que a diluição por ar não seja confundida com remoção, e use vazão e concentração dos gases na mesma base, seca ou úmida.

Armazenamento: temperatura, materiais e vazamentos

As condições de armazenamento pertencem ao produto entregue e ao equipamento; os números abaixo são pontos de referência, não ajustes. Antes de manusear, leia a FDS (Ficha com Dados de Segurança, antiga FISPQ) mais recente do seu fornecedor e os procedimentos da planta.

Limites de baixa temperatura: não empreste o número de outro produto

Congelamento e cristalização dependem da concentração, então nenhum limite único de baixa temperatura vale para todas as soluções de ureia. A mistura de 32,5% é a composição eutética, a que tem o menor ponto de congelamento entre as misturas de ureia e água. Soluções mais fortes começam a cristalizar em temperaturas mais altas, como mostra a Figura 4.

Figura 4: tire o limite de baixa temperatura dos documentos do próprio produto

Não aplique o ponto de congelamento do ARLA 32 a um tanque industrial de 40%.

ARLA 32 (DEF 32,5%)

Ponto de congelamento: cerca de −11 °C

Fonte: Cummins

Exemplo de produto a 40%

Início de cristalização: 0 °C

Fonte: FDS da Taiki Yakuhin Kogyo

Solução de ureia a 50%

Cristalização: 18 °C

Fonte: capítulo de custos de SNCR da EPA

Não transfira esses limites de um produto para outro

O valor de 0 °C consta na FDS de um produto a 40%; outros fornecedores podem publicar outros valores. Nenhum desses números é ponto de ajuste de aquecimento de tanque nem temperatura de armazenamento permitida.

O congelamento não estraga automaticamente uma solução eutética. Um white paper da OWI diz que ciclos de congelamento e descongelamento não afetam a qualidade do DEF, porque a concentração de ureia é a mesma na fase líquida e na sólida. A afirmação vale para o DEF a 32,5%; para qualquer outra concentração, consulte a especificação do produto e as instruções do equipamento.

O armazenamento longo em alta temperatura é um risco à parte. O calor decompõe a ureia aos poucos em amônia e dióxido de carbono, e a perda de água aumenta a concentração. A FDS da Taiki pede recipientes fechados, em local fresco e ventilado, longe da luz solar direta.

Confira, lote a lote, as condições de armazenamento da FDS, a data de fabricação e a temperatura e o tempo reais de estocagem. Não adote um prazo de validade único para todos os produtos; peça o do seu ao fornecedor.

Se aparecerem cristais, a causa pode ser concentração ou contaminação, e a resposta é diferente em cada caso. Não adicione água nem mude as condições de aquecimento por conta própria. Verifique o estado do material conforme as instruções do fornecedor e do fabricante do equipamento.

As leituras de temperatura também têm limites, porque os instrumentos diferem em tipo, ponto de medição e exatidão. Use a medição da temperatura do líquido que a planta especifica, não a temperatura ambiente.

Partes molhadas: verifique o caminho inteiro

A escolha de materiais protege contra duas falhas: a corrosão que causa vazamentos e os metais ou resíduos que contaminam a solução. As listas publicadas não concordam entre si, porque foram escritas para produtos e finalidades diferentes.

• FDS da Taiki a 40% (recipientes): polietileno e polipropileno
• Boletim de DEF da Cummins (recipientes): polietileno, polipropileno e aço inoxidável 316 recomendados; aço-carbono, cobre e ligas de cobre, zinco, chumbo, ligas de alumínio e ligas de magnésio listados como materiais que podem corroer
• Capítulo de SNCR da EPA (armazenamento de ureia): plástico, aço ou aço inoxidável, mas sem cobre, ligas à base de cobre nem conexões de zinco ou alumínio

Note o conflito sobre o aço: a EPA o aceita para armazenar ureia em SNCR, enquanto o boletim de DEF da Cummins alerta contra o aço-carbono. Nenhuma dessas listas garante compatibilidade em todas as concentrações e temperaturas; peça o requisito do seu sistema ao fornecedor do equipamento.

A análise cobre tanque, tubulação, bombas, válvulas, vedações e mangueiras. Se a especificação diz aço inoxidável, confirme o grau, já que SUS304 e SUS316 são materiais diferentes. Mantenha as condições originais de material ao trocar peças na manutenção.

Mesmo um material compatível não protege a solução contra resíduos de outro produto químico nem contra corpos estranhos. Equipamento de transferência exclusivo e identificação clara reduzem esse risco. A FDS da Taiki também avisa que o contato com hipoclorito de sódio ou de cálcio produz tricloreto de nitrogênio, que é explosivo; pergunte como os produtos de limpeza são mantidos separados do serviço com ureia.

Vazamentos, derramamentos e exposição

Prevenir vazamentos vai além da capacidade do tanque. A Figura 5 mostra o que verificar, da conexão de recebimento ao ponto de uso.

Figura 5: o escopo vai do tanque ao ponto de uso

Trate nível, materiais molhados, temperatura e qualidade como condições de um mesmo sistema.

Esquema da faixa a verificar. TI é um indicador de temperatura; o tubo fino ao lado representa um medidor de nível. Não especifica dimensões da bacia, tipos de instrumento, ajustes de alarme nem procedimentos de operação e recuperação.

O transbordamento durante a descarga é tanto uma questão de estoque quanto de equipamento, então o volume restante e o volume recebido precisam estar na mesma base. Confira nos documentos do equipamento a relação entre capacidade do tanque e nível. A inspeção de rotina sozinha não garante segurança; a planta também precisa de um modo de detectar uma condição anormal e responder a ela.

Em caso de derramamento, siga a FDS do produto entregue e os procedimentos do local, e não deixe o líquido chegar a rios. Diluir não resolve, porque o líquido recolhido e as ferramentas contaminadas também precisam de tratamento adequado conforme as regras locais.

Uma FDS pode não mostrar classificação de perigo pelo GHS e ainda assim pedir precauções. A FDS da Taiki observa certa irritação de pele e mucosas, lista luvas e proteção para os olhos e pede lava-olhos e chuveiro de segurança onde o produto é armazenado ou manuseado. Ela também pede ventilação e avisa que a decomposição térmica libera gás amônia.

A solução de ureia também não resolve todos os problemas dos gases de combustão. A corrosão em baixa temperatura pelo ponto de orvalho ácido do ácido sulfúrico, por exemplo, é avaliada à parte da remoção de NOx e da recuperação de calor.

Checklist: o que confirmar antes de comprar ou substituir

Use esta lista quando uma especificação japonesa, uma cotação de fornecedor local e o equipamento instalado precisam concordar.

• Método: SCR ou SNCR, confirmado pelo catalisador e pelo reator no diagrama do sistema
• Geração de amônia: pulverização direta, câmara de decomposição ou hidrolisador, e onde fica no sistema
• Concentração: o valor especificado em % em massa, com a tolerância
• Norma de qualidade: qual requisito vale (especificação do equipamento, ISO 22241, ISO 18611 ou a especificação do fornecedor) e seus limites para itens como biureto e metais
• Base das quantidades: se são dadas como solução ou como ureia, e em kg ou litros
• Densidade: o valor e a temperatura do seu produto, para qualquer conversão de volume
• Limite de baixa temperatura: ponto de congelamento ou início de cristalização dos documentos do seu produto, não de outro grau
• Partes molhadas: tanque, tubulação, bomba, válvulas, vedações e mangueiras, incluindo o grau do aço inoxidável
• Controle de contaminação: equipamento de transferência exclusivo, identificação e separação dos produtos de limpeza
• Documentos: FDS mais recente, folha de especificação e certificado de análise ou relatório de ensaio de cada entrega
• Registro e licença: o que a licença de operação (LO) e a norma ambiental aplicável à sua fonte fixa (por exemplo, a Resolução CONAMA 382/2006, a confirmar com o órgão ambiental) pedem sobre NOx e amônia residual

Perguntas para o lado japonês

Envie estas perguntas ao fornecedor do SCR ou ao fornecedor do produto químico. Peça respostas por escrito, principalmente se as respostas passarem por tradutor.

1. Este sistema usa SCR ou SNCR, e onde a amônia é gerada?
2. Qual concentração de ureia e qual norma de qualidade o equipamento exige? Há tolerância especificada?
3. Uma concentração diferente é aceitável (por exemplo, 32,5% no lugar de 40%)? Se sim, que mudanças são necessárias na vazão de alimentação e no controle, e quem as aprova?
4. O produto citado no documento é o único aprovado, ou um equivalente comprado localmente pode ser usado? O que o relatório de ensaio dele precisa mostrar?
5. Quais são o ponto de congelamento ou o início de cristalização, a densidade e as condições de armazenamento do produto especificado?
6. Quais materiais são aprovados para cada parte molhada, incluindo vedações e mangueiras?
7. Que itens de inspeção de recebimento vocês recomendam para cada entrega?
8. Se aparecerem cristais ou contaminação, com quem devemos falar e que informações vocês precisam?

Abaixo, um e-mail curto para adaptar. Está em inglês, que costuma ser a língua de trabalho com fornecedores japoneses; nomes e equipamentos são marcadores a substituir.

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]

Consulta rápida: termos japoneses em documentos de SCR

Estes termos aparecem com frequência em folhas de especificação, FDS e diagramas de sistema japoneses. As leituras estão em romaji, sem marcas de vogal longa. Onde a palavra japonesa tem sílabas em kana, só o romaji é mostrado.

Japonês	Leitura	Português
尿素水 / 尿素液	nyososui / nyoso-eki	Solução de ureia
脱硝 / 排煙脱硝	dassho / haien dassho	Remoção de NOx, DeNOx / desnitrificação de gases de combustão
窒素酸化物	chisso sankabutsu	Óxidos de nitrogênio (NOx)
還元剤	kangenzai	Agente redutor
触媒 / 脱硝触媒	shokubai / dassho shokubai	Catalisador / catalisador DeNOx
選択触媒還元	sentaku shokubai kangen	Redução catalítica seletiva (SCR)
無触媒脱硝	mushokubai dassho	DeNOx não catalítico (SNCR)
熱分解 / 加水分解	netsu bunkai / kasui bunkai	Decomposição térmica / hidrólise
質量分率, 質量%	shitsuryo bunritsu, shitsuryo pasento	Fração em massa, porcentagem em massa
結晶開始温度	kessho kaishi ondo	Temperatura de início de cristalização
凝固点	gyokoten	Ponto de congelamento
接液部	setsueki-bu	Partes molhadas
防液堤	boekitei	Bacia de contenção
受入検査	ukeire kensa	Inspeção de recebimento
—	anzen deta shito	FDS (ficha com dados de segurança; SDS em inglês)
試験成績書	shiken seisekisho	Certificado de análise, relatório de ensaio
系統図	keito-zu	Diagrama do sistema
—	hainetsu kaishu boira	Caldeira de recuperação de calor (HRSG)

Limites deste guia

Este guia explica como ler e comparar especificações. Ele não dá vazões de injeção, temperaturas de injeção, ajustes de aquecimento, temperaturas de armazenamento nem procedimentos de recuperação, e nenhum dos cálculos aqui deve ser usado para defini-los.

Os requisitos variam conforme o fabricante do equipamento, o produto e o país. O fornecedor do SCR, o fornecedor do produto químico, a sua licença e a legislação local decidem o que vale, e os exemplos de produtos acima não são endosso nem lista completa. Os limites ISO daqui vêm de folhas de dados de fornecedores que citam as normas; onde um contrato depender deles, consulte a norma. Também não afirmamos equivalência entre as normas ISO citadas e as normas ABNT ou portarias do Inmetro: confirme com o fornecedor e com a versão vigente.

FAQ

A solução industrial de 40% pode substituir o ARLA 32 ou o AUS40?

Não como troca direta. O ARLA 32 (DEF) é de 32,5% e tem norma de qualidade própria, e alguns produtos industriais de 40% declaram não atender ao AUS40 mesmo na mesma concentração. Escolha um produto que atenda à concentração e à qualidade que o equipamento especifica.

Qual é a diferença entre AUS32 e AUS40?

AUS32 é uma solução de ureia a 32,5% para motores diesel, da série ISO 22241, e AUS40 é uma solução a 40% para motores marítimos, da série ISO 18611. As concentrações e os limites de impurezas diferem, e as folhas de dados de fornecedores mostram isso em itens como o biureto. Nenhum dos dois atende automaticamente ao requisito de uma planta estacionária.

A solução de ureia congelada está perdida?

Não necessariamente no caso do DEF a 32,5%, que, segundo o white paper da OWI, mantém a qualidade após ciclos de congelamento e descongelamento. Não estenda isso a outras concentrações; para elas, consulte a especificação do produto e as instruções do equipamento.

Injetar mais ureia sempre remove mais NOx?

Não. O excesso de amônia pode escapar para jusante, e a mistura desigual pode causar falta e excesso locais ao mesmo tempo. A alimentação é projetada com base na vazão dos gases, na temperatura, na concentração de NOx e no catalisador.

Posso comparar soluções de 32,5% e de 40% por volume?

Não diretamente, porque as porcentagens são em massa. Converta primeiro litros em quilogramas com a densidade daquela concentração e temperatura, e só então compare a massa de ureia. Volumes iguais não contêm quantidades iguais de ureia.

Fontes

• Visão geral do SCR, escape de amônia, formatos de catalisador e vantagens sobre o SNCR: U.S. EPA, Air Pollution Control Technology Fact Sheet: Selective Catalytic Reduction (EPA-452/F-03-032), em inglês
• Conversão da ureia antes da injeção em SCR: U.S. EPA, Air Pollution Control Cost Manual, Chapter 2: Selective Catalytic Reduction (inglês)
• Propriedades da ureia a 50% e materiais de armazenamento: U.S. EPA, Air Pollution Control Cost Manual, Chapter 1: Selective Noncatalytic Reduction (inglês)
• Ponto de congelamento do DEF, recipientes e materiais corrosivos: Cummins Emission Solutions, "DEF Quality and Maintenance" (inglês)
• Ponto eutético do DEF e comportamento no congelamento: OWI, "DEF Heating and Cooling: Effect on Product Quality and Shelf Life" (inglês)
• Limites do AUS32: Irving, folha de dados de DEF (inglês)
• Limites do AUS40: Sinopec, folha de dados de Marine Grade Diesel Exhaust Fluid (inglês)
• Escopo da norma do AUS40: ISO 18611-1:2014
• Equipamento de decomposição de ureia: Fuel Tech, sistemas ULTRA (inglês)
• Hidrolisador em usina: Valmet, artigo sobre controle de NOx em Salmisaari B (página em japonês)
• Reações do SCR, catalisadores em placas e em colmeia: Mitsubishi Heavy Industries, sistemas de remoção de NOx dos gases de combustão (japonês)
• Composição do catalisador: IHI Engineering Review, catalisador em colmeia para redução de NO₂ (japonês)
• Evaporação, mistura e desempenho: Yanmar Technical Review, 2017 (inglês)
• SNCR sem catalisador: Takuma, tecnologia SNCR (japonês)
• 40% industrial vs. AUS40: Hokkaido Mitsui Chemicals, solução de ureia (japonês)
• FDS do produto a 40% (composição, armazenamento, materiais, derramamentos, início de cristalização): Taiki Yakuhin Kogyo, FDS da solução de ureia (japonês)
• Concentrações e aplicações: Yuken Kagaku, solução de ureia para remoção de NOx (japonês)
• Solução de ureia para desnitrificação de gases de combustão: Taki Chemical, solução de ureia (japonês)