CN104880421B - 一种scr尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SCR尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法,其特征在于具体检测步骤如下:第一步用目测方法筛选澄清、无色、透明、无肉眼可见漂浮、悬浮杂质的尿素还原剂产品;第二步用电导率测定方法拔除电导率测定仪电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,判断杂质离子超标严重第三步用尿素浓度测定方法,测量尿素还原剂浓度;上述三步均通过以后,可以确认产品基本合格,大体满足使用要求,使用后不会出现严重后果,检测方法步骤地第二、三步互相验证、不可或缺,但可以交换检验次序,不影响产品质量确认或淘汰;其通过目测尿素还原剂外观状态、测定尿素还原剂电导率和测定尿素还原剂浓度来综合评定尿素还原剂品质;可以快速、准确地判定,并且操作简易、结果直观、成本低廉,适应迫切市场需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种SCR尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法,特别是一种现场快速评定SCR尾气后处理装置用尿素还原剂品质的方法,应用于汽车尾气SCR后处理行业。
背景技术
随着我国政府国四排放标准的全面实施,尤其《大气污染防治行动计划》的发布,特别提出了强化移动污染源防治。
目前为应对国四排放法规的实施,国内重型柴油车大部分采用的SCR技术。究其原因,主要是SCR具有很多优点,例如,可以在排气温度250~550ºC的范围内具有50~85%的NOx去除效率,并能有效降低PM的排放水平;SCR能轻松满足欧4和欧5水平,也具有达到欧6水平的潜力;目前达到欧4采用的SCR技术,发动机的燃油耗可降低3~6%;SCR催化剂不含有贵金属,比成本相对较低;SCR对车用燃油的质量,特别是硫含量不敏感,这一点非常适合国内油品质量不高的状况。
在中国推广应用车载SCR后处理技术,必须解决好尿素还原剂品质问题。目前基于国四的全面推行,激发了车用尿素需求的迅速增长。同时由于SCR用液体尿素还原剂原材料易得,生产工艺比较简单,产品附加值低,不适宜大型厂商长距离运输供应,因此在利益的驱动下市场必然会有大批的伪、劣产品混迹到市场上,而品质不好的尿素还原剂会给车辆带来严重的问题,比如杂质元素含量的超标会带来喷嘴堵塞、催化剂中毒、尿素泵腐蚀问题,其中后处理器故障中40%和尿素还原剂的质量相关。如果尿素还原剂中的尿素含量偏低则会造成尾气中NOx排放超标,反馈到控制器会出现限扭抛锚的严重行车问题。因此,在国内已经开始全面推行国四排放标准,全国范围内的相关商用车生产厂所下设的各个服务站、4S店以及石油行业的加油站是尿素还原剂库存周和物流集散的中心,尿素还原剂供应市场还比较混乱的情况下,为了维护用户的行车安全,很有必要推出一种操作简便、结果反馈迅速直观的尿素还原剂质量速测法,应用于上述几处典型的尿素还原剂储运地,实现对尿素还原剂质量的快速检验。
经过专利检索,涉及尿素品质快速测定的方法未见专利公开或授权。仅有CN101776559A《尿素水溶液浓度的检测方法》专利是根据温度和此温度下尿素溶液的密度指标判断车用尿素水溶液的浓度。其作为尿素浓度检测的一种方法,与本专利中的采用折光原理测量尿素浓度不具有冲突性,只是一种指标的两种测量方法,与本专利综合快速评定尿素还原剂品质目标不一致。
目前车载SCR尾气后处理装置用尿素还原剂的质量评定主要靠现场采样送检,在实验室中进行全面的理化性能检测后,确认品质合格。该种检测方法优点是测试项目较多,能全面反应产品质量,适用于大批次样品的质量控制。但由于其设备复杂、操作专业化、运输、送检以及检测周期长,从试验成本和反馈速度上均不适用于终端用户对现场加注尿素还原剂的质量评价,尤其对用户迅速掌握市场上几个、甚至十几个所供选择加注的大、小厂家的生产的尿素还原剂样品不具有可操作性。SCR尾气后处理装置用尿素还原剂本身原材料廉价易得,因此,质量风险主要定位在尿素还原剂产品尿素浓度不足、尿素原材料使用劣质尿素(相比优质合格尿素,杂质元素含量高)、采用普通自来水而非国家试验室标准用水、沿海地区采用含盐量高的海水等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SCR尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法,其通过目测尿素还原剂外观状态、测定尿素还原剂电导率和测定尿素还原剂浓度来综合评定尿素还原剂品质;可以快速、准确地判定,并且操作简易、结果直观、成本低廉,适应迫切市场需求。
本发明的技术方案是这样实现的:一种SCR尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法,其特征在于具体检测步骤如下:
第一步目测方法:筛选澄清、无色、透明、无肉眼可见漂浮、悬浮杂质的尿素还原剂产品;如不符合上述外观要求,可现场评定为杂质含量超标,如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注;
第二步电导率测定方法:拔除电导率测定仪电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中显示的数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,如果电导率超过1000μS/cm,可以判断杂质离子超标严重,尿素品质不合格,可拒绝加注;如果电导率低于1000μS/cm,可以判断杂质离子基本合格,且排除了盐的存在;从试验结果可知盐类极大的影响尿素溶液折光率,从而影响以此作为工作原理的尿素浓度测定仪对尿素浓度的测定值,如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注;
第三步尿素浓度测定方法:取出尿素还原剂浓度测定仪,掀开折光棱镜保护盖板,用随机所带柔软绒布擦净折光棱镜和盖板表面,用洗液管吸取待测尿素还原剂,滴1~2滴于折光棱镜表面,轻轻合上盖板并轻压盖板,将棱镜一段对着明亮环境,从仪器另一端的读取待测定尿素还原剂浓度,结果为31.8%~33.2%均为合格;如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注;
上述三步均通过以后,可以确认产品基本合格,大体满足使用要求,使用后不会出现严重后果,检测方法步骤地第二、三步互相验证、不可或缺,但可以交换检验次序,不影响产品质量确认或淘汰。
本发明的积极效果是建立了尿素还原剂品质操作简易、结果直观、成本低廉的快速检测和评定方法,为广大终端用户在质量参差不齐的尿素还原剂选用中提供了一种有效、可靠的甄别手段,为我国采用SCR技术的国四车辆用户和汽车厂商节约维修时间和索赔成本;经过大量试验比对,与试验室评定结果基本吻合,其中表1列出了部分比对样品的测试结果。
附图说明
图1为本发明的杂质离子含量对电导率的影响图表。
图2为本发明尿素还原剂实际浓度16.25%时,持续增加盐类浓度对尿素测量浓度的影响。
图3为本发明的在32.5%的尿素还原剂中,盐类浓度对溶液电导率值的影响图表。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述:一种SCR尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法,其特征在于具体检测步骤如下:
第一步:目测筛选澄清、透明、无肉眼可见漂浮、悬浮杂质的尿素还原剂产品;如不符合上述外观要求,可现场评定为杂质含量超标,如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注;
第二步:电导率测定取出电导率测定仪,拔除电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中显示的数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,如果电导率超过1000μS/cm,可以判断杂质离子超标严重,尿素品质不合格,可拒绝加注;如果电导率低于1000μS/cm,可以判断杂质离子基本合格,且排除了盐的存在;盐类极大的影响尿素溶液折光率,从而影响以此作为工作原理的尿素浓度测定仪对尿素浓度的测定值,如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注。
将电导率值作为尿素还原剂品质快速评定的方法之一是本发明的创新点。该项判据同时关联样品中的综合杂质元素含量和浓度快速测定结果的可信性,排除常用盐类的影响。尿素还原剂中的综合杂质元素含量与电导率测定值的关系试验研究结果见附图1。在综合杂质元素含量超过3.3ppm时,电导率高于1000μS/cm。常用盐类对尿素浓度快速测定结果的影响见附图2,但其对电导率的影响更大见附图3。从图3可以看出:在盐类浓度仅有0.016%时,电导率测定值已达到1000μS/cm,而该浓度的盐类对尿素浓度快速测定结果的影响仅为0.011wt%。
第三步:尿素浓度测定取出尿素还原剂浓度测定仪,掀开折光棱镜保护盖板,用随机所带柔软绒布擦净折光棱镜和盖板表面,用洗液管吸取待测尿素还原剂,滴1~2滴于折光棱镜表面,轻轻合上盖板并轻压盖板,将棱镜一段对着明亮环境,从仪器另一端的读取待测定尿素还原剂浓度,结果为31.8%~33.2%均为合格;如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注。
上述三步均通过以后,可以确认产品基本合格,大体满足使用要求,使用后不会出现严重后果,检测方法步骤地第二、三步互相验证、不可或缺,但可以交换检验次序,不影响产品质量确认或淘汰。
实施例1
取一个外观混浊不透明尿素还原剂溶液,但没有肉眼可见漂浮物和悬浮浊物杂质,采用速测法步骤一中的方法,经目测筛选如不符合上述外观要求,可现场评定为杂质含量超标,即可判定为不合格产品。实际按国标GB29518-2013柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液 (AΜS32)进行水不溶物测试,水不溶物为107.5 mg/kg(国标要求该项不大于20mg/kg),快速测定法与标准测定法结果一致。
实施例2
如图1所示,取随机样品A,外观清澈、无色透明,符合外观要求;先采用步骤二中的方法取出电导率测定仪,拔除电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中的显示数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,如测定其电导率值为421μS/cm,再采用步骤三中的方法取出尿素还原剂浓度测定仪,掀开折光棱镜保护盖板,用随机所带柔软绒布擦净折光棱镜和盖板表面,用洗液管吸取待测尿素还原剂,滴1~2滴于折光棱镜表面,轻轻合上盖板并轻压盖板,将棱镜一段对着明亮环境,从仪器另一端的读取待测定尿素还原剂浓度,即测定其尿素浓度为24.0wt%,为不合格产品,如图2所示。实际按国标GB29518-2013柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液 (AΜS32)进行元素含量和尿素含量测定结果为钠<0.01、镁<0.01、钾<0.01、钙0.21、铁<0.01、铝<0.01(国标要求均≤0.5 mg/kg);铜<0.01、锌<0.01、铬<0.01、镍0.033(国标要求均≤0.2mg/kg)。尿素含量为23.8 wt%,也为不合格产品。快速测定法与标准测定法结果一致。
实施例3
取随机样品B,外观清澈、无色透明,先采用步骤一中方法目测判断是否符合外观要求;再采用步骤二中的方法取出电导率测定仪,拔除电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中的显示数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,测定其电导率值为1789μS/cm,判定为不合格产品。实际按国标GB29518-2013柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液 (AΜS32)进行元素含量检测,检测结果为钠1.05、镁0.09、钾16.37、钙0.11、铁<0.01、铝0.25(国标要求均≤0.5 mg/kg);铜<0.01、锌0.034、铬<0.01、镍0.056(国标要求均≤0.2 mg/kg),为杂质离子严重超标产品。快速测定法与标准测定法结果一致。
实施例4
取随机样品C,外观清澈、无色透明,首先采用方法判断符合外观要求;如图3所示,再采用步骤三中的方法取出尿素还原剂浓度测定仪,掀开折光棱镜保护盖板,用随机所带柔软绒布擦净折光棱镜和盖板表面,用洗液管吸取待测尿素还原剂,滴1~2滴于折光棱镜表面,轻轻合上盖板并轻压盖板,将棱镜一段对着明亮环境,从仪器另一端的读取待测定尿素还原剂浓度,测定其浓度为32.5wt%,最后采用步骤二中方法取出电导率测定仪,拔除电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中的显示数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,采用手持式电导率测试其电导率值为3450μS/cm,判定为不合格产品。实际按国标GB29518-2013柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液 (AΜS32)进行元素含量检测,检测结果为钠89.05、镁15.02、钾<0.01、钙<0.01、铁<0.01、铝<0.01(国标要求均≤0.5 mg/kg);铜<0.01、锌<0.01、铬<0.01、镍0.03(国标要求均≤0.2 mg/kg),为杂质离子严重超标产品。鉴于钠、镁离子严重超标,考虑到盐类对折射率的影响,按国标GB29518-2013对尿素含量进行检测,结果为30.01wt%。快速测定法与标准测定法结果一致。
实施例5
取随机样品D,外观清澈、无色透明,先采用步骤一中的方法目测判断符合外观要求;再采用步骤三中的方法取出尿素还原剂浓度测定仪,掀开折光棱镜保护盖板,用随机所带柔软绒布擦净折光棱镜和盖板表面,用洗液管吸取待测尿素还原剂,滴1~2滴于折光棱镜表面,轻轻合上盖板并轻压盖板,将棱镜一段对着明亮环境,从仪器另一端的读取待测定尿素还原剂浓度,测定其浓度为32.5wt%,最后采用步骤二中的方法取出电导率测定仪,拔除电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中的显示数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,采用手持式电导率测试测定其电导率值为759μS/cm,判定为合格产品。实际按国标GB29518-2013柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液 (AΜS32)进行元素含量和尿素浓度检测,检测结果为钠<0.01、镁<0.01、钾<0.01、钙0.051、铁<0.01、铝<0.01(国标要求均≤0.5 mg/kg);铜<0.01、锌0.021、铬<0.01、镍0.041(国标要求均≤0.2 mg/kg);尿素含量为32.5wt%。结果符合国标要求,快速测定法与标准测定法结果一致。
Claims (1)
1. 一种 SCR 尾气后处理装置用尿素还原剂品质快速评定方法,其特征在于具体检测步骤如下 :
第一步 :目测方法 筛选澄清、无色、透明、无肉眼可见漂浮、悬浮杂质的尿素还原剂产品 ;如不符合上述外观要求,可现场评定为杂质含量超标,如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注 ;
第二步 :电导率测定方法 拔除电导率测定仪电极保护套,打开电源开关,将测试端竖直插入目测合格的待测尿素还原剂中,液面浸入至仪器突起的液位控制线,稍微晃动电极端以驱除附着气泡,待液晶显示屏中显示的数字稳定后,读取该数值即为待测尿素还原剂的电导率值,如果电导率超过 1000μS/cm,可以判断杂质离子超标严重,尿素品质不合格,可拒绝加注 ;如果电导率低于 1000μS/cm,可以判断杂质离子基本合格,且排除了盐的存在 ;从试验结果可知盐类极大的影响尿素溶液折光率,从而影响以此作为工作原理的尿素浓度测定仪对尿素浓度的测定值,如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注 ;
第三步 : 尿素浓度测定方法 取出尿素还原剂浓度测定仪,掀开折光棱镜保护盖板,用随机所带柔软绒布擦净折光棱镜和盖板表面,用洗液管吸取待测尿素还原剂,滴1~2滴于折光棱镜表面,轻轻合上盖板并轻压盖板,将盖板一端对着明亮环境,从仪器另一端读取待测定尿素还原剂浓度,结果为31.8%~33.2%均为合格 ; 如果尿素还原剂的此项测定不合格,购买者和使用者可拒绝加注;上述三步均通过以后,可以确认产品基本合格,大体满足使用要求,使用后不会出现严重后果,检测方法步骤地第二、三步互相验证、不可或缺,但可以交换检验次序,不影响产品质量确认或淘汰。
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