Le système SCR (Selective Catalytic Reduction) est une technologie qui permet de réduire de manière importante les rejets d’oxydes d’azote (NOx) émis par les moteurs diesels.
En milieu industriel, c’est un dispositif couramment utilisé pour les groupes électrogènes ; les moteurs stationnaires des usines ; les centrales de cogénération ; les navires, etc. Contrairement aux automobiles et aux poids lourds, les moteurs stationnaires ont la particularité de fonctionner à régime constant (env 1500tr/mn): ceci rend la technologie du SCR particulièrement appropriée.
Le package SCR by Full DeNOx
Il se compose : d’un catalyseur + un système d’injection d’urée + une ou plusieurs sondes NOx + une chambre de mélange + une armoire de contrôle électronique. Le système d’injection doit être relié à un réservoir contenant l’urée.
Principe de fonctionnement
Le Catalyseur
Le rôle du catalyseur est d’accélérer les réactions chimiques nécessaires au traitement des oxydes d’azote. Il est généralement en carbure de silicium oucordiérite, matériau ayant la particularité de résister aux hautes températures (1000 °C). Les gaz traversent le catalyseur à travers de multiples canaux de petites dimensions. L’ensemble a été préalablement imprégné d’un revêtement permettant d’accélérer les réactions chimiques nécessaires à la destruction des NOx. Au contraire d’un catalyseur d’oxydation (traitement des CO) les catalyseurs SCR de Full-DeNOx ne nécessitent pas de métaux précieux tels que platine ou palladium.
La sonde NOx
Développé en partenariat avec un équipementier automobile, elle mesure en permanence le taux de NOx qui entre dans le catalyseur. L’information est alors transmise à l’armoire de commande qui détermine avec précision la quantité d’urée ou ammoniaque qu’il sera nécessaire d’envoyer dans l’injecteur.
L’injecteur
Ou plutôt canne d’injection, est piloté par la centrale de commande. Il doit être très précis et pulvériser l’urée sous forme de nuage afin de faciliter la vaporisation sur toute la surface du catalyseur.
Le rinçage
Après chaque injection d’urée, une opération dîtes de rinçage est effectuée. Elle consiste à envoyer de l’air comprimé dans la canne d’injection afin d’évacuer toute trace d’urée résiduelle qui risquerait de cristalliser. Le processus est automatique et piloté directement par l’armoire électrique.
Certains systèmes ont la nécessité d’opérer un rinçage complémentaire à l’eau. C’est un paramètre supplémentaire à piloter (pompe à eau ; électovanne etc…) et surtout une source de panne fréquente lorsque la T° est inférieure à 0°C…
Le système SCR by Full DeNOx est conçu et fonctionne uniquement avec des rinçages à l’air.
La chambre de mélange
C’est un mixeur dont le rôle est essentiel dans le processus : c’est lui qui permet au flux de gaz d’échappement d’être parfaitement imprégné de son agent réducteur (urée ou ammoniaque) avant d’atteindre les couches du catalyseur. Full DeNOx dispose d’outils de simulation de type CFD afin de déterminer le meilleur type d’écoulement possible en fonction de la direction du flux, de l’emplacement disponible et du débit.
L’armoire de commande
L’armoire de contrôle est le « cœur de réacteur » du système SCR. C’est elle qui pilote l’ensemble et gère avec précision la quantité d’urée à injecter dans le flux de gaz en fonction de la température et du niveau d’oxydes d’azote émis par le moteur.
L’écran de contrôle
C’est un écran tactile convivial qui permet à la fois le contrôle et le réglage de l’installation. En option, Full DeNOx propose une carte SD qui permet d’enregistrer les données en permanence.
Le réservoir
Il peut être en plastique ou en inox. Il doit surtout être dimensionné pour répondre à l’autonomie déterminée par le client. Lors de la phase projet, Full DeNox est en mesure de calculer avec précision la quantité d’urée qui sera nécessaire pour atteindre les objectifs de réduction voulus par la réglementation.
Performances
Les gaz d’échappement doivent atteindre une certaine température pour que les réactions chimiques nécessaires au traitement des oxydes d’azote se réalisent dans le catalyseur. Avec le package SCR by Full DeNOx l’activité catalytique démarre à partir de 280°C.
Les systèmes SCR produits par Full DeNOx ont un niveau de performance élevée. Ils peuvent atteindre jusqu’à 95% si les conditions de température sont réunies: c’est un atout certain pour les gros moteurs diesels qui ne devront pas émettre plus de 100mg de rejet.
Maintenance
L’intervalle de maintenance est annuel. Le catalyseur doit être ouvert une fois par an et si de la poussière s’est accumulée, elle doit juste être collectée au moyen d’un aspirateur.
D’un point de vue matériel, il n’y a que le joint de la trappe de visite à remplacer éventuellement.