CN105032184A - 具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为300-330kg，溶解于S1中的高纯去离子水670-700kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间0.5-1.1小时，转速每分钟250-320转/分钟，搅拌15-30min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；本发明提出的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，在一次雾化反应后不产生氰尿酸，或者极少生产氰尿酸，氰酸，并防止再次缩合生成的三聚氰胺物质沉积在喷嘴和尾气管道上而引起堵塞。本法过滤掉缩三脲后，大大减少并延缓了SCR尾气管道内的结垢，堵塞现象。
Description
技术领域
本发明涉及车用尿素技术领域，尤其涉及具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法。
背景技术
用柴油发动机的汽车，因其具有优良的燃油经济性和动力性能，在中大型客车、中重型货车和专用汽车等行业得到广泛应用。但是采用柴油发动机的汽车排放的尾气中，含有大量有害的气体排放物，如，一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等。
选择性催化还原技术(SCR)是一种工业上广泛应用的工业废气氮氧化物减排技术，基于该技术改进的车用氨选择性催化还原技术(Urea-SCR)，能够实现汽车尾气中氮氧化物的有效脱除。Urea-SCR技术，利用氮氧化物与车用尾气还原剂(氨或氨前体，尿素)反应，将氮氧化物经选择性催化还原转化为无毒无害的氮气和水。
目前采用的方法如下：将车用尿素溶液通过纳滤膜有效拦截分子量200，过滤，一小时后经过1000KG左右的尿素溶液，循环过滤出600kg的尿素、缩二脲、缩三脲的混合溶液，缩三脲溶解度低，密度高，所以产生沉淀，经过称量缩三脲的含量大概为250克。1000kg的尿素溶液，过滤出250克左右的缩三脲，而这部分缩三脲将会在SCR系统尿素溶液一次喷射后缩合产生氰尿酸物质附着在尿素溶液喷嘴，尾气管道壁、以及消音器和催化剂上，严重影响尾气处理效果，以及催化剂触媒的效果。更为严重的是随着堵塞的严重，尾气排出不畅通，会增加重卡发动机的负载，降低发动机的寿命。在使用过程中，一般重卡在三个月就开始堵塞，六个月后就开始严重堵塞。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法。
本发明提出的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：
S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；
S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为300-330kg，溶解于S1中的高纯去离子水670-700kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间0.5-1.1小时，转速每分钟250-320转/分钟，搅拌15-30min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；
S3、利用孔径为1-2μm纳滤膜依次过滤S2的尿素初始溶液，先通过微滤膜将固体灰尘杂质、再通过纳滤膜将缩三脲过滤，得到车用尿素成品溶液；
S4、将S2中车用尿素成品溶液灌装，得到车用尿素溶液成品。
进一步，具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，S3中纳滤膜为分子筛。
车用尿素在实际使用过程中，车用尿素溶液雾化进入尾气管道的主要缩合反应，也是造成喷嘴、尾气管道结垢堵塞的主要原因，尾气管道的温度是220-250℃。但是车用尿素溶液雾化后主要反应是水解反应，水解反应式如下：
CO(NH2)2+H2O＝2NH3↑+CO2↑
同时车用尿素溶液水解反应也会产生的极其微少的缩合变成缩二脲，缩二脲也是极微量的变成缩三脲，而车用尿素溶液内的缩三脲立即反应生成氰尿酸，如果过滤掉初始溶液中S3中的缩三脲，将会大大延缓氰尿酸，以及异氰酸的产生。
本发明提出的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，将车用尿素颗粒为原料置于高纯离子水中制得车用尿素初始溶液，经加热车用尿素初始溶液先生成缩二脲进而生成缩三脲，提取了缩三脲物质，让尿素溶液在后处理系统中，不易发生缩聚而产生异氰酸物质沉积在喷嘴和尾气系统中引起的堵塞，在一次雾化反应后不产生氰尿酸，或者极少生产氰尿酸，氰酸，并防止再次缩合生成的三聚氰胺物质沉积在喷嘴和尾气管道上而引起堵塞。本法过滤掉缩三脲后，大大减少并延缓了SCR尾气管道内的结垢，堵塞现象。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：
S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；
S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为300kg，溶解于S1中的高纯去离子水700kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间0.5小时，转速每分钟250转/分钟，搅拌15min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；
S3、利用孔径为1μm纳滤膜依次过滤S2的尿素初始溶液，先通过微滤膜将固体灰尘杂质、再通过纳滤膜将缩三脲过滤，得到车用尿素成品溶液；
S4、将S3中车用尿素成品溶液灌装，得到车用尿素溶液成品。
所述的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，S3中纳滤膜为分子筛。
实施例2
本发明提出的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：
S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；
S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为330kg，溶解于S1中的高纯去离子水670kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间0.56小时，转速每分钟279转/分钟，搅拌20min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；
S3、利用孔径为1.5μm纳滤膜依次过滤S2的尿素初始溶液，先通过微滤膜将固体灰尘杂质、再通过纳滤膜将缩三脲过滤，得到车用尿素成品溶液；
S4、将S3中车用尿素成品溶液灌装，得到车用尿素溶液成品。
所述的车用尿素溶液的制备方法，S4中纳滤膜为分子筛。
实施例3
本发明提出的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：
S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；
S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为325kg，溶解于S1中的高纯去离子水675kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间1小时，转速每分钟305转/分钟，搅拌25min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；
S3、利用孔径为1.5μm纳滤膜依次过滤S2的尿素初始溶液，先通过微滤膜将固体灰尘杂质、再通过纳滤膜将缩三脲过滤，得到车用尿素成品溶液；
S4、将S3中车用尿素成品溶液灌装，得到车用尿素溶液成品。
所述的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，S3中纳滤膜为分子筛。
实施例4
S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；
S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为310kg，溶解于S1中的高纯去离子水690kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间1.1小时，转速每分钟320转/分钟，搅拌30min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；
S3、利用孔径为2μm纳滤膜依次过滤S2的尿素初始溶液，先通过微滤膜将固体灰尘杂质、再通过纳滤膜将缩三脲过滤，得到车用尿素成品溶液；
S4、将S3中车用尿素成品溶液灌装，得到车用尿素溶液成品。
所述车用尿素溶液的制备方法，S3中纳滤膜为分子筛。
如下表所示，车用尿素溶液试验数据为：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，其特征在于；包括如下步骤：
S1、用去离子水的设备，将普通的自来水提纯，做成高纯去离子水；
S2、选取的车用尿素颗粒为原料，重量为300-330kg，溶解于S1中的高纯去离子水670-700kg中，在不锈钢搅拌釜中搅拌时间0.5-1.1小时，转速每分钟250-320转/分钟，搅拌15-30min，制成浓度为32.5％的车用尿素初始溶液1000kg；
S3、利用孔径为1-2μm纳滤膜依次过滤S2的尿素初始溶液，先通过微滤膜将固体灰尘杂质、再通过纳滤膜将缩三脲过滤，得到车用尿素成品溶液；
S4、将S3中车用尿素成品溶液灌装，得到车用尿素溶液成品。
2.根据权利要求1所述的具有车用防结垢堵塞功能的车用尿素溶液的制备方法，其特征在于；S3中纳滤膜为分子筛。
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