CN104289106A - 一种车用尿素溶液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车用尿素溶液的制备方法，包括以下步骤：将工业脱盐水经反渗透装置、微孔过滤器和EDI电去离子装置处理后杀菌得高纯水，电阻率≥16MΩ.cm25℃；将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的高温尿素液与高纯水混合，配制成温度为68-72℃，浓度为48-55wt%的尿素水溶液；然后冷却至18-25℃，过滤得结晶尿素，将结晶尿素与高纯水进行配比制成31.8~33.2wt%的尿素水溶液；再经孔径为0.2-0.5μm的滤膜过滤即得。本发明无需外加热源，直接用来生产车用尿素溶液，此原料的缩二脲、金属离子和不溶物等的含量比较低，特别适用于尿素生产工厂直接进行生产车用尿素，减少生产环节节约成本。
Description
技术领域
本发明属于化学工艺技术领域，具体涉及一种车用尿素溶液的制备方法。
背景技术
柴油车的CO、CO2排放量比汽油车低，而排放的NOX(氮氧化物)和PM（颗粒物）远高于汽油车， SCR(Selective Catalytic Reduction)选择性催化还原技术是采用还原剂尿素溶液对氮氧化物进行选择性催化还原，降低NOX排放，从而满足国Ⅳ排放法规对于PM和NOX的限制。SCR技术的发动机燃油经济性好，对发动机改动小，对燃油和机油要求较低，在技术升级连续性上具有优势，因此SCR技术是适合我国国情的重型柴油机节能减排技术路线，而尿素溶液是配有SCR系统的柴油车必须配置。
车用尿素溶液对杂质控制严格，由于普通自来水含有无机盐、氯化物等其他微量元素，因此不能直接用来配制车用尿素溶液，必须经过处理达到要求才能用于尿素溶液配制。水质要求用单次蒸馏、去离子化、超滤或反渗透等方法制取的符合GB/T6682规定的一级水。尿素中的金属离子（钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝）可以使SCR系统的催化剂中毒失活，降低了NOX的转化率。因此在车用尿素的制备过程中尿素的提纯和水处理是关键的步骤。
以前常见的报道都是以尿素颗粒为原料进行提纯，但是尿素造粒过程中需消耗大量的蒸汽，需一定量的甲醛，造粒塔顶部有少量的尿素粉尘飘出，导致生产出的尿素纯度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车用尿素溶液的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种车用尿素溶液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将工业脱盐水用高压泵提升进入反渗透装置，反渗透装置出水进入中间水箱，中间水箱经微孔过滤器至纯水箱，纯水箱出水经EDI电去离子装置处理后杀菌得高纯水，高纯水水质电导率＜0.06μs/cm，电阻率≥16MΩ.cm25℃；
（2）将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的高温尿素液与步骤（1）中制得的高纯水充分混合，配制成温度为68-72℃，浓度为48-55wt%的尿素水溶液；
（3）步骤（2）的尿素水溶液冷却至18~25℃，过滤后得结晶尿素，将结晶尿素与高纯水进行配比制成31.8~33.2wt%的尿素水溶液；
（4）用孔径为0.2-0.5μm的滤膜对步骤（3）的尿素水溶液进行过滤，即得车用尿素溶液。
较好的，步骤（1）中利用紫外线消毒装置杀菌。
本发明的优点主要有：采用未经浓缩、造粒的并经闪蒸除去残余的氨和CO2后的高温高浓度尿素液为原料，无需外加热源，直接用来生产车用尿素溶液，而且此原料的缩二脲、金属离子和不溶物等的含量比较低，特别适用于尿素生产工厂直接进行生产车用尿素，减少生产环节节约成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
（1）将工业脱盐水用高压泵提升进入反渗透装置，反渗透装置出水进入中间水箱，中间水箱经微孔过滤器至纯水箱，纯水箱出水经EDI电去离子装置处理后杀菌得高纯水，高纯水水质电导率＜0.06μs/cm，电阻率为16.8MΩ.cm25℃；
（2）将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的温度为90.6℃，浓度为74.9%的高温尿素液与步骤（1）中制得的高纯水充分混合，配制成温度为69.2℃，浓度为48.6wt%的尿素水溶液；
（3）步骤（2）的尿素水溶液冷却至25℃，过滤后得结晶尿素，将结晶尿素与高纯水进行配比制成32.5wt%的尿素水溶液；
（4）用孔径为0.455μm的滤膜对步骤（3）的尿素水溶液进行过滤，即得车用尿素溶液。
实施例2
（1）将工业脱盐水用高压泵提升进入反渗透装置，反渗透装置出水进入中间水箱，中间水箱经微孔过滤器至纯水箱，纯水箱出水经EDI电去离子装置处理后杀菌得高纯水，高纯水水质电导率＜0.06μs/cm，电阻率为17.7MΩ.cm25℃；
（2）将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的温度为85.0℃，浓度为84%的高温尿素液与步骤（1）中制得的高纯水充分混合，配制成温度为71.8℃，浓度为53.6wt%的尿素水溶液；
（3）步骤（2）的尿素水溶液冷却至25℃，过滤后得结晶尿素，将结晶尿素与高纯水进行配比制成32.4wt%的尿素水溶液；
（4）用孔径为0.45μm的滤膜对步骤（3）的尿素水溶液进行过滤，即得车用尿素溶液。
实施例3
（1）将工业脱盐水用高压泵提升进入反渗透装置，反渗透装置出水进入中间水箱，中间水箱经微孔过滤器至纯水箱，纯水箱出水经EDI电去离子装置处理后杀菌得高纯水，高纯水水质电导率＜0.06μs/cm，电阻率为18.0MΩ.cm25℃；
（2）将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的温度为92.4℃，浓度为80.3%的高温尿素液与步骤（1）中制得的高纯水充分混合，配制成温度为70.3℃，浓度为50.7wt%的尿素水溶液；
（3）步骤（2）的尿素水溶液冷却至20℃，过滤后得结晶尿素，将结晶尿素与高纯水进行配比制成32.5wt%的尿素水溶液；
（4）用孔径为0.22μm的滤膜对步骤（3）的尿素水溶液进行过滤，即得车用尿素溶液。
实施例4
（1）将工业脱盐水用高压泵提升进入反渗透装置，反渗透装置出水进入中间水箱，中间水箱经微孔过滤器至纯水箱，纯水箱出水经EDI电去离子装置处理后杀菌得高纯水，高纯水水质电导率＜0.06μs/cm，电阻率为17.2MΩ.cm25℃；
（2）将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的温度为88.8℃，浓度为78.2%的高温尿素液与步骤（1）中制得的高纯水充分混合，配制成温度为69.9℃，浓度为49.7wt%的尿素水溶液；
（3）步骤（2）的尿素水溶液冷却至20℃，过滤后得结晶尿素，将结晶尿素与高纯水进行配比制成32.6wt%的尿素水溶液；
（4）用孔径为0.22μm的滤膜对步骤（3）的尿素水溶液进行过滤，即得车用尿素溶液。
按照GB 29518-2013对上述实施例中制得的车用尿素溶液进行分析检测，结果数据如表1：
表1
结果证明，利用本发明方法制得的车用尿素溶液优于国家标准。
Claims (3)
1.一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）工业脱盐水经处理得高纯水，高纯水水质电导率＜0.06μs/cm，电阻率≥16MΩ.cm25℃；
（2）将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO2后的高温尿素液与步骤（1）中制得的高纯水充分混合，配制成温度为68-72℃，浓度为48-55wt%的尿素水溶液；
（3）步骤（2）的尿素水溶液冷却至18~25℃，过滤后得结晶尿素，将结晶尿素与步骤（1）的高纯水进行配比制成31.8~33.2wt%的尿素水溶液；
（4）用孔径为0.2-0.5μm的滤膜对步骤（3）的尿素水溶液进行过滤，即得车用尿素溶液。
2.如权利要求1所述的车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中工业脱盐水制备高纯水的方法为：将工业脱盐水经反渗透装置、微孔过滤器和EDI电去离子装置处理后杀菌即可。
3.如权利要求2所述的车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中利用紫外线消毒装置杀菌。
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