Výroba katalytickej kvapaliny AUS32 (typu AdBlue) na automatickom zariadení DEF CT500

Katalytická kvapalina AUS32 (typu AdBlue) je špeciálne kvapalné činidlo (vodný roztok obsahujúci 32,5 % močoviny a 67,5 % demineralizovanej vody), ktoré sa používa v moderných dieselových motoroch vybavených systémom selektívnej katalytickej redukcie (SCR). Je určená na zníženie emisií škodlivých oxidov dusíka (NOx) do atmosféry o 90 % a viac, čím zabezpečuje súlad s environmentálnymi normami Euro 5 a Euro 6. Spotreba AUS32 zvyčajne predstavuje 4-7 % spotreby motorovej nafty.

Naša technológia je založená na využití kavitačneho reaktora na okamžité rozpúšťanie močoviny vo vode. V zariadení DEF CT500 sa zmes močoviny a vody v požadovanom pomere prečerpáva cez kavitačný reaktor. Počas tohto procesu sa pevné kryštály močoviny účinne rozkladajú na nanočastice vďaka rázovým vlnám vznikajúcim pri implózii kavitačných bublín. V takomto stave sa pomer povrchovej plochy k objemu močoviny výrazne zvyšuje, čo umožňuje jej rozpustenie vo vode v priebehu niekoľkých sekúnd. Energia kavitacie sa následne premieňa na tepelnú energiu, čo umožňuje realizovať proces rozpúšťania bez dodatočného ohrevu. Presne to je to, čo robí náš systém na výrobu AdBlue populárnym na celom svete.

Princíp fungovania systému DEF CT500 na výrobu AdBlue

Voda [WATER] z externého zdroja sa privádza do stroja [1] čistenia pomocou reverznej osmózy a následne sa integrovaným čerpadlom prečerpáva do vyrovnávacej nádrže [2].

Z vyrovnávacej nádrže [2] sa vyčistená voda pomocou vysokovýkonného čerpadla prečerpáva do nádrže [3] na prípravu AUS32 (typu AdBlue). Objem vody potrebný na prípravu roztoku sa kontroluje pomocou špeciálneho senzora nainštalovaného v nádrži [3].

Po naplnení nádrže [3] vodou sa pomocou skrutkového dávkovača [4] pridáva močovina [UREA]. Vďaka špeciálnej konštrukcii nádrže [3] sa močovina nedostáva priamo do vody v nádrži, ale je spolu s vodou privádzaná priamo do kavitačneho reaktora [5], čím sa kompenzuje pokles teploty spôsobený endotermickou reakciou. Roztok močoviny a vody z reaktora sa následne vracia späť do nádrže [3].

Koncentrácia roztoku v nádrži [3] je v reálnom čase monitorovaná priemyselným refraktometrom [6]. Po dosiahnutí koncentrácie 32,5 % sa prívod močoviny [UREA] zastaví a hotový roztok (~500 litrov) sa prečerpá do skladovacích nádrží AUS32 (typu AdBlue) vo výrobnom sklade.

Celý proces je riadený pomocou PLC (programovateľného logického kontroléra), čo eliminuje chyby spôsobené ľudským faktorom.

Technické parametre zariadenia na výrobu výfukovej kvapaliny

Výkon – 500 litrov za hodinu (až 12 000 litrov denne)

Spotreba energie – 3,5 kWh (0,007 kWh na liter)

Rozmery (dĺžka × šírka × výška) – 3 × 3 × 1,65 m

Celková hmotnosť – 450 kg

Materiál – nehrdzavejúca oceľ

Výhody kavitačného spôsobu (patent U2025 06080) v zariadení na výrobu AdBlue

Minimálna spotreba energie
Vysoká produktivita
Maximálna kvalita finálneho produktu
Úplná automatizácia procesu
Nízka hmotnosť, kompaktné rozmery a minimálna inštalačná plocha
Proces prebieha pri zníženej teplote a nevyžaduje dodatočný ohrev
Automatická kontrola kvality finálneho produktu

Tradičný spôsob rozpúšťania močoviny vs. kavitačná metóda pri výrobe AdBlue

Močovina je soľ rozpustná vo vode. Reakcia jej rozpúšťania je endotermická, teda prebieha s absorpciou tepla. Ak sa rozpustí 32,5 hmotnostných dielov močoviny v 67,5 hmotnostných dieloch vody, teplota výsledného roztoku klesne pod 0 °C. Preto sa počas procesu rozpúšťania teplota udržiava na úrovni 50-75 °C a roztok sa neustále mieša, aby sa zabezpečila potrebná rýchlosť rozpúšťania.

Do špeciálnej nádrže z nehrdzavejúcej ocele sa naleje presne odmerané množstvo demineralizovanej vody a pridá sa presne odmerané množstvo močoviny. Následne sa nádrž ohrieva, pričom vo vnútri pracujú miešacie zariadenia. Proces rozpúšťania môže trvať jednu hodinu alebo aj dlhšie. Hotový roztok sa filtruje a smeruje do skladovania.

Na udržanie dostatočnej rýchlosti rozpúšťania musí byť teplota v nádrži medzi 50-75 °C. Rozpustnosť močoviny vo vode závisí od teploty: pri jej poklese môže hranica rozpustnosti klesnúť pod 32,5 %, čo znemožní prípravu roztoku požadovanej koncentrácie.