요소수의 성분 및 생산 공정

소개

최근 몇 년 동안 자동차 산업은 차량에서 배출되는 유해한 배기가스를 줄이는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이를 달성하기 위해 사용되는 핵심 기술 중 하나는 요소수(AdBlue 또는 DEF라고도 함)라는 용액을 활용하여 질소산화물(NOx)의 환경 방출을 최소화하는 선택적 촉매 환원(SCR)입니다. 이 블로그에서는 요소수의 주요 성분과 요소수 제조 과정을 살펴봅니다.

요소수의 주요 성분

• 요소(NH2 CONH2): 요소는 요소수의 주성분으로 용액의 약 32.5%를 차지합니다. 요소는 탄소, 질소, 산소, 수소 원자로 구성된 단순한 유기 화합물입니다. 요소는 암모니아와 이산화탄소의 반응을 통해 산업적으로 합성되며 비료 및 기타 화학 공정에 일반적으로 사용됩니다.
• 탈이온수: 탈이온수는 요소를 희석하여 요소수 용액을 만드는 용매입니다. 탈이온수에는 SCR 시스템을 잠재적으로 막을 수 있는 불순물이 없기 때문에 탈이온수를 사용하는 것이 필수적입니다. 물의 순도는 SCR 시스템의 효율과 수명에 매우 중요합니다.

요소수를 만드는 과정

• 요소 합성: 요소수를 만드는 첫 번째 단계는 요소 합성을 포함합니다. 이 과정은 일반적으로 화학 공장에서 이루어집니다. 천연가스 또는 기타 공급 원료에서 암모니아(NH3)를 생산하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 암모니아는 종종 산업 공정에서 얻거나 대기에서 포집한 이산화탄소(CO2)와 결합됩니다. 암모니아와 이산화탄소가 반응하면 암모늄 카바메이트가 생성되고, 이후 추가 화학반응을 통해 요소로 분해됩니다. 이렇게 생성된 요소는 불순물을 제거하기 위해 정제됩니다.
• 탈이온수로 희석: 요소의 합성 및 정제가 완료되면 탈이온수로 희석하여 요소수 용액을 만듭니다. 정확한 농도는 다를 수 있지만 일반적으로 요소 32.5%와 탈이온수 67.5%로 구성됩니다. 이 특정 비율은 SCR 시스템이 최적으로 작동하는 데 매우 중요합니다.
• 품질 관리: 요소수의 순도와 효과를 보장하기 위해서는 생산 공정 전반에 걸쳐 품질 관리 조치가 필수적입니다. 여기에는 요소 농도, 불순물 테스트, 최종 제품이 산업 표준 및 규정을 충족하는지 확인하는 것이 포함됩니다.
• 포장 및 유통: 품질 관리 검사를 통과한 요소수 용액은 작은 병부터 대형 드럼 또는 벌크 탱크에 이르기까지 다양한 크기의 용기에 포장됩니다. 그런 다음 자동차 대리점, 서비스 센터 및 차량 소유자가 쉽게 접근할 수 있는 기타 판매처에 배포됩니다.

자동차에서 요소수 사용

요소수는 SCR 시스템이 장착된 차량에서 사용하도록 설계되었습니다. 요소수가 배기 스트림에 주입되면 SCR 촉매 내에서 제어된 화학반응을 거쳐 암모니아와 이산화탄소로 분해됩니다. 암모니아는 질소산화물 배출과 반응하여 무해한 질소 및 수증기로 전환됩니다. 이 프로세스는 유해한 배기가스를 크게 줄여 차량이 엄격한 환경 기준을 충족하는 데 도움이 됩니다.

결론

요소수는 차량의 유해한 배기가스를 줄이기 위한 노력에서 중요한 구성 요소입니다. 요소수의 주요 성분과 생산 공정을 이해하면 요소수가 자동차를 보다 친환경적으로 만드는 데 어떤 역할을 하는지 이해할 수 있습니다. 자동차 기술이 계속 발전함에 따라 요소수는 자동차 배기가스가 지구에 미치는 영향을 완화하는 데 중요한 도구로 남아 있습니다.