यहां SCR सिस्टम का संक्षिप्त लेकिन व्यापक अंग्रेजी विवरण दिया गया है:
SCR (चयनात्मक उत्प्रेरक न्यूनीकरण) सिस्टम
उद्देश्य:
सख्त पर्यावरणीय नियमों (जैसे, यूरो VI, EPA टियर 4) को पूरा करने के लिए डीजल इंजनों (ट्रकों, बसों, जहाजों, औद्योगिक उपकरणों) से हानिकारक नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) उत्सर्जन को कम करता है।
मुख्य सिद्धांत:
एक अपचायक और एक उत्प्रेरक का उपयोग करके एक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से NOx को हानिरहित नाइट्रोजन (N₂) और पानी (H₂O) में परिवर्तित करता है।
मुख्य घटक:
अपचायक टैंक: जलीय यूरिया घोल (जैसे, एडब्लू ब्लू, DEF - डीजल एग्जॉस्ट फ्लूइड) संग्रहीत करता है।
डोजिंग सिस्टम: निकास धारा में सटीक रूप से यूरिया इंजेक्ट करता है।
अपघटन ट्यूब: गर्म निकास गैसें यूरिया को अमोनिया (NH₃) और कार्बन डाइऑक्साइड में वाष्पित करती हैं।
SCR उत्प्रेरक: आमतौर पर उत्प्रेरक धातुओं (जैसे, वैनेडियम, जिओलाइट्स) के साथ लेपित एक मधुकोश संरचना।
प्रतिक्रिया को सुगम बनाता है: NH₃ + NOx → N₂ + H₂O।
नियंत्रण इकाई (DCU): इंजन लोड और उत्सर्जन के आधार पर यूरिया इंजेक्शन को अनुकूलित करने के लिए सेंसर (NOx, तापमान) का उपयोग करता है।
रासायनिक प्रतिक्रियाएँ (सरलीकृत):
यूरिया अपघटन:
(NH₂)₂CO + H₂O → 2NH₃ + CO₂
NOx न्यूनीकरण (प्राथमिक):
4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O
2NO₂ + 4NH₃ → 3N₂ + 6H₂O
लाभ:
उच्च दक्षता: NOx को 80-95% तक कम करता है।
ईंधन अर्थव्यवस्था: अक्सर वैकल्पिक NOx न्यूनीकरण विधियों (जैसे, अकेले EGR) से बेहतर।
सिद्ध तकनीक: भारी-शुल्क वाले डीजल अनुप्रयोगों के लिए विश्व स्तर पर व्यापक रूप से अपनाया गया।
चुनौतियाँ:
अपचायक खपत: यूरिया/DEF (~डीजल खपत का 3-5%) की आवधिक पुनःपूर्ति की आवश्यकता होती है।
ठंडा मौसम: यूरिया घोल -11 डिग्री सेल्सियस (12 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे जम जाता है, जिसके लिए टैंक हीटर की आवश्यकता होती है।
लागत और जटिलता: गैर-SCR सिस्टम की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत और रखरखाव।
संभावित क्लॉगिंग/क्रिस्टलीकरण: यदि खुराक गलत है या निकास तापमान कम है।
"चयनात्मक" क्यों?
उत्प्रेरक विशेष रूप से अमोनिया (NH₃) और NOx के बीच प्रतिक्रिया को बढ़ावा देता है, ऑक्सीजन (O₂) जैसे अन्य निकास घटकों के साथ अवांछित प्रतिक्रियाओं को कम करता है।
महत्वपूर्ण भूमिका:
डीजल इंजनों को प्रदर्शन और दक्षता बनाए रखते हुए अल्ट्रा-लो उत्सर्जन लक्ष्यों को प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, जो वायु प्रदूषण को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
नोट: व्यापक उत्सर्जन नियंत्रण के लिए SCR को अक्सर डीजल पार्टिकुलेट फिल्टर (DPF) और एग्जॉस्ट गैस रीसर्क्युलेशन (EGR) जैसी अन्य तकनीकों के साथ जोड़ा जाता है।
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