Medición de emisiones SCR y DeNOx
Protección de analizadores de NOx frente a interferencia cruzada de amoníaco en instalaciones con reducción catalítica selectiva (SCR) — con elementos filtrantes impregnados con ácido que neutralizan NH₃ antes de que alcance el detector de quimioluminiscencia.
Die Herausforderung
La reducción catalítica selectiva (SCR) es la tecnología predominante para la mitigación de emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) procedentes de procesos de combustión. Se inyecta solución de urea o amoníaco en la corriente de gas de escape y reacciona sobre un catalizador con NOx para formar nitrógeno inofensivo y agua. Sin embargo, mezcla incompleta, envejecimiento del catalizador o transitorios de carga provocan que parte del amoníaco pase sin reaccionar — el denominado deslizamiento de amoníaco.
El problema se vuelve crítico en el punto de medición. Los sistemas de medición continua de emisiones (CEMS) emplean típicamente detectores de quimioluminiscencia (CLD) para la medición de NOx. En el CLD, un convertidor oxida catalíticamente NO₂ a NO — pero este convertidor también oxida parcialmente NH₃ a NO. El analizador reporta este NO adicional como supuesto NOx real procedente del proceso, lo que conduce a lecturas falsamente elevadas.
Las consecuencias son graves: los operadores reportan superaciones de límites que nunca ocurrieron, desencadenan reducciones de carga innecesarias o sobredosifican urea en un bucle de retroalimentación que desperdicia reactivo e incrementa la formación de partículas. Sin eliminación de NH₃ del gas de medición antes del analizador, es imposible una medición correcta de NOx tras instalaciones SCR.
Unsere Lösung
R+F FilterElements ofrece elementos filtrantes de microfibra de borosilicato impregnados con ácido (serie AW) desarrollados específicamente para esta aplicación. El medio filtrante está impregnado con ácido fosfórico (H₃PO₄), que reacciona con el amoníaco en el gas de medición para formar fosfato de amonio — una sal estable, no volátil, que permanece retenida en el elemento.
El resultado es separación simultánea de partículas y eliminación de amoníaco en un único elemento desechable que encaja directamente en su carcasa de filtro existente. Sin modificación del sistema, sin equipos adicionales, sin líneas de reactivo calefactadas — simplemente sustituya el elemento estándar por un elemento AW, y la interferencia de amoníaco desaparece.
Dos variantes de aglutinante cubren todo el rango de temperatura: tipo K (aglutinante PVDF) para corrientes de gas de medición refrigeradas hasta 150 °C y tipo S (aglutinante de silicato) para sistemas de extracción en caliente hasta 480 °C. Ambos alcanzan 99,99 % de separación de partículas a 0,01 µm y eliminan selectivamente NH₃, sin afectar NOx, CO, CO₂, SO₂ u otros componentes de medición.
Elimina interferencia cruzada en CLD
El ácido fosfórico reacciona con NH₃ antes de que alcance el convertidor NO₂-a-NO del analizador — previene lecturas de NOx falsamente elevadas.
Adaptación sencilla
Mismas dimensiones que elementos estándar de partículas y tipo K de R+F — encaja en todas las carcasas existentes sin modificación del sistema.
Dos rangos de temperatura
Tipo K (aglutinante PVDF) para líneas de gas de medición refrigeradas hasta 150 °C; tipo S (aglutinante de silicato) para CEMS de extracción en caliente hasta 480 °C.
Eliminación selectiva
La impregnación ácida neutraliza exclusivamente NH₃ — sin influencia sobre NOx, CO, CO₂, SO₂, HCl u otros componentes de medición.
Separación simultánea de partículas
Grado HE: 99,99 % a 0,01 µm. Filtro de partículas y lavador de amoníaco en una etapa — sin equipos adicionales.
Elemento desechable económico
Cambio cuando se agota la capacidad. Bajo coste unitario en comparación con sistemas lavadores catalíticos o químicos húmedos.
Cómo SCR genera el problema de medición
Para comprender la interferencia de medición amoníaco-NOx, siga la trayectoria del gas de medición desde el catalizador SCR hasta el detector del analizador:
- 1
Combustión: Motor, turbina u horno genera gas de escape con NOx (NO + NO₂).
- 2
Inyección SCR: Se inyecta solución de urea (AdBlue® / DEF) o amoníaco gaseoso antes del catalizador SCR.
- 3
Reducción catalítica: En el catalizador (p. ej. V₂O₅/TiO₂ o zeolita) el amoníaco reacciona con NOx: 4 NO + 4 NH₃ + O₂ → 4 N₂ + 6 H₂O. Típicamente 80–95 % de reducción de NOx.
- 4
Deslizamiento de amoníaco: NH₃ sin reaccionar pasa el catalizador y llega a la toma de gas de medición.
- 5
Acondicionamiento de gas de medición: La muestra de gas se extrae, se enfría (frío-seco) o se mantiene caliente (caliente-húmedo) y se transporta al armario del analizador.
- 6
Elemento AW: Un elemento filtrante impregnado con ácido de R+F en la línea de gas de medición neutraliza NH₃ antes de que alcance el analizador. NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄.
- 7
Análisis CLD: La muestra libre de amoníaco alcanza el detector de quimioluminiscencia, que ahora mide únicamente NOx real — libre de artefactos de NH₃.
Productos Recomendados
Descubra los productos de filtración especificados con mayor frecuencia para esta aplicación.
Industrias Atendidas
Centrales eléctricas
Centrales de carbón, gas y biomasa con sistemas SCR-DeNOx. Medición de conformidad CEMS para NOx, SO₂, CO y polvo según 13./17. BImSchV y EN 14181.
Incineración de residuos
Plantas de incineración de residuos municipales y especiales con DeNOx SNCR/SCR y composiciones complejas de gas de combustión incluyendo HCl, HF y metales pesados.
Cemento y vidrio
Hornos rotativos y hornos de fusión de vidrio con catalizadores SCR de alta temperatura. Muestreo en lado caliente requiere elementos AW tipo S (480 °C).
Navegación y grandes motores
Motores marinos y motores diésel/gas estacionarios según IMO Tier III y TA Luft. Sistemas SCR compactos con alta variabilidad de deslizamiento de amoníaco.
Biogás y cogeneración
Plantas de cogeneración (CHP) de biogás con catalizadores SCR para reducción de NOx. Medición de emisiones para permisos de operación.
Ensayos de automoción
Bancos de pruebas de motores y dinamómetros de rodillos para medición de NOx tras motores diésel SCR (Euro VI, Euro 7). Medición precisa de emisiones en conducción real (RDE).
Resolución de Problemas
Problemas comunes que resolvemos
¿Necesita una recomendación específica para su aplicación?
Nuestros ingenieros recomiendan la configuración de filtración óptima para sus condiciones de proceso específicas, caudales y perfiles de contaminación.
SCR Process & Ammonia Cross-Sensitivity
Without an AW element, the CLD analyser reports ammonia as additional NO — resulting in falsely elevated NOx readings.