SCR & DeNOx Emissionsmessung
Schutz von NOx-Analysatoren vor Ammoniak-Querempfindlichkeit in Anlagen mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) — mit säureimprägnierten Filterelementen, die NH₃ neutralisieren, bevor es den Chemilumineszenz-Detektor erreicht.
Die Herausforderung
Die selektive katalytische Reduktion (SCR) ist die vorherrschende Technologie zur Minderung von Stickoxidemissionen (NOx) aus Verbrennungsprozessen. Harnstofflösung oder Ammoniak wird in den Abgasstrom eingedüst und reagiert über einem Katalysator mit NOx zu unschädlichem Stickstoff und Wasser. Unvollständige Durchmischung, Katalysatoralterung oder Lasttransienten führen jedoch dazu, dass ein Teil des Ammoniaks unreagiert durchschlägt — der sogenannte Ammoniak-Schlupf.
Das Problem wird an der Messstelle kritisch. Kontinuierliche Emissionsmesssysteme (CEMS) verwenden typischerweise Chemilumineszenz-Detektoren (CLD) zur NOx-Messung. Im CLD oxidiert ein Konverter NO₂ katalytisch zu NO — dieser Konverter oxidiert aber auch NH₃ teilweise zu NO. Der Analysator meldet dieses zusätzliche NO als vermeintlich reales NOx aus dem Prozess, was zu falsch erhöhten Messwerten führt.
Die Folgen sind schwerwiegend: Betreiber melden Grenzwertüberschreitungen, die nie stattgefunden haben, lösen unnötige Lastreduzierungen aus oder überdosieren Harnstoff in einer Rückkopplungsschleife, die Reagenz verschwendet und die Partikelbildung erhöht. Ohne Entfernung von NH₃ aus dem Messgas vor dem Analysator ist eine korrekte NOx-Messung nach SCR-Anlagen unmöglich.
Unsere Lösung
R+F FilterElements bietet säureimprägnierte (AW-Serie) Borosilikat-Mikrofaser-Filterelemente, die speziell für diese Anwendung entwickelt wurden. Das Filtermedium ist mit Phosphorsäure (H₃PO₄) imprägniert, die mit Ammoniak im Messgas zu Ammoniumphosphat reagiert — ein stabiles, nicht flüchtiges Salz, das im Element gebunden bleibt.
Das Ergebnis ist gleichzeitige Partikelabscheidung und Ammoniakentfernung in einem einzigen Einwegelement, das direkt in Ihr vorhandenes Filtergehäuse passt. Kein Systemumbau, keine Zusatzgeräte, keine beheizten Reagenzleitungen — einfach das Standardelement durch ein AW-Element ersetzen, und die Ammoniak-Interferenz verschwindet.
Zwei Bindervarianten decken den gesamten Temperaturbereich ab: K-Typ (PVDF-Binder) für gekühlte Messgasströme bis 150 °C und S-Typ (Silikat-Binder) für heiß-extraktive Systeme bis 480 °C. Beide erreichen 99,99 % Partikelabscheidung bei 0,01 µm und entfernen selektiv NH₃, ohne NOx, CO, CO₂, SO₂ oder andere Messkomponenten zu beeinflussen.
Eliminiert CLD-Querempfindlichkeit
Phosphorsäure reagiert mit NH₃ bevor es den NO₂-zu-NO-Konverter des Analysators erreicht — verhindert falsch erhöhte NOx-Messwerte.
Einfache Nachrüstung
Gleiche Abmessungen wie Standard-R+F-Partikel- und K-Typ-Elemente — passt in alle vorhandenen Gehäuse ohne Systemumbau.
Zwei Temperaturbereiche
K-Typ (PVDF-Binder) für gekühlte Messgasleitungen bis 150 °C; S-Typ (Silikat-Binder) für heiß-extraktive CEMS bis 480 °C.
Selektive Entfernung
Die Säureimprägnierung neutralisiert ausschließlich NH₃ — kein Einfluss auf NOx, CO, CO₂, SO₂, HCl oder andere Messkomponenten.
Gleichzeitige Partikelabscheidung
Grade HE: 99,99 % bei 0,01 µm. Partikelfilter und Ammoniakwäscher in einer Stufe — keine Zusatzgeräte.
Kostengünstiges Einwegelement
Wechsel bei erschöpfter Kapazität. Niedrige Stückkosten im Vergleich zu katalytischen oder nasschemischen Wäschersystemen.
Wie SCR das Messproblem erzeugt
Um die Ammoniak-NOx-Messinterferenz zu verstehen, folgen Sie dem Messgaspfad vom SCR-Katalysator zum Analysator-Detektor:
- 1
Verbrennung: Motor, Turbine oder Ofen erzeugt Abgas mit NOx (NO + NO₂).
- 2
SCR-Einspritzung: Harnstofflösung (AdBlue® / DEF) oder gasförmiges Ammoniak wird vor dem SCR-Katalysator eingedüst.
- 3
Katalytische Reduktion: Am Katalysator (z. B. V₂O₅/TiO₂ oder Zeolith) reagiert Ammoniak mit NOx: 4 NO + 4 NH₃ + O₂ → 4 N₂ + 6 H₂O. Typisch 80–95 % NOx-Minderung.
- 4
Ammoniak-Schlupf: Unreagiertes NH₃ passiert den Katalysator und gelangt in die Messgasentnahme.
- 5
Messgasaufbereitung: Die Gasprobe wird entnommen, gekühlt (kalt-trocken) oder heiß gehalten (heiß-feucht) und zum Analysatorschrank transportiert.
- 6
AW-Element: Ein R+F-säureimprägniertes Filterelement in der Messgasleitung neutralisiert NH₃, bevor es den Analysator erreicht. NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄.
- 7
CLD-Analyse: Die ammoniakfreie Probe erreicht den Chemilumineszenz-Detektor, der jetzt nur noch echtes NOx misst — frei von NH₃-Artefakten.
Empfohlene Produkte
Entdecken Sie die Filtrationsprodukte, die für diese Anwendung am häufigsten spezifiziert werden.
Bediente Industrien
Kraftwerke
Kohle-, Gas- und Biomassekraftwerke mit SCR-DeNOx-Systemen. CEMS-Konformitätsmessung für NOx, SO₂, CO und Staub gemäß 13./17. BImSchV und EN 14181.
Müllverbrennung
Kommunale und Sonderabfallverbrennungsanlagen mit SNCR/SCR-DeNOx und komplexen Rauchgaszusammensetzungen einschließlich HCl, HF und Schwermetallen.
Zement & Glas
Drehrohren und Glasschmelzöfen mit Hochtemperatur-SCR-Katalysatoren. Heißseitige Probenahme erfordert S-Typ-AW-Elemente (480 °C).
Schifffahrt & Großmotoren
Schiffsmotoren und stationäre Diesel-/Gasmotoren nach IMO Tier III und TA Luft. Kompakte SCR-Systeme mit hoher Ammoniak-Schlupf-Variabilität.
Biogas & KWK
Biogas-Blockheizkraftwerke (BHKW) mit SCR-Katalysatoren zur NOx-Minderung. Emissionsmessung für Betriebsgenehmigungen.
Automobiltests
Motorenprüfstände und Rollenprüfstände für NOx-Messung nach SCR-Dieselmotoren (Euro VI, Euro 7). Präzise Real-Driving-Emission-(RDE)-Messung.
Fehlerbehebung
Häufige Probleme, die wir lösen
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Unsere Ingenieure empfehlen die optimale Filtrationskonfiguration für Ihre spezifischen Prozessbedingungen, Durchflussraten und Verunreinigungsprofile.
SCR-Prozess & Ammoniak-Querempfindlichkeit
Ohne AW-Element misst der CLD-Analysator Ammoniak als zusätzliches NO — das Ergebnis sind falsch erhöhte NOx-Werte.