CN111686597A

CN111686597A - 一种车用尿素颗粒快速溶解的方法

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Publication number: CN111686597A
Application number: CN202010601929.5A
Authority: CN
Inventors: 曹福金
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-09-22

Abstract

一种车用尿素颗粒快速溶解的方法，是在加入物料过程中，采用了循环泵，利用固体尿素颗粒比水重，下沉并汇聚固体可溶颗粒到锥形底部，从顶部到达锥形罐的中间靠上三分之一处吸水，向锥罐的底部往上冲出水，不停冲开沉积在锥底的固体可溶物，循环往复，直到溶解完成，这有效避免了因为吸热降温，导致颗粒凝固，堵塞管道和泵体。另外，配合多个阀门不同的关闭和开启状态，可以用一台泵，实现吸水、循环搅拌、排出成品溶液三种功能，节约设备成本，提高纯净度。

Description

一种车用尿素颗粒快速溶解的方法

一技术领域

本发明属于柴油车尾气处理液(车用尿素溶液)的加工生产领域。

二背景技术

国家为治理大气污染，升级了柴油车发动机技术标准，制定了GB29518-2013标准，强制推行国五、国六柴油发动机，并引用了选择性催化还原装置(SCR系统)，以实现柴油车尾气达标排放。采用SCR系统的柴油车，必须用到柴油车尾气处理液，也就是车用尿素溶液。在催化酶的作用下，柴油车尾气中的氮氧化物(NO_X)，在一定的温度条件下，与尿素水溶液分解所产生的氨气(NH₃),发生还原反应，生成氮气(N₂)和水，排放到大气中。

生产柴油车尾气处理液(即车用尿素溶液)，是把高纯度的尿素，加入到超纯水中，尿素的含量达到32.5％，超纯水为67.5％。因为这个浓度的尿素溶液，是还原氮氧化物(NO_X)最佳比例，而且，是冬季最不容易结晶的比例。理想状态是溶液中不含有金属离子，否则会使得尾气处理装置里的催化酶中毒，降低还原效果，乃至催化无效。

含有SCR系统的柴油车传感器探测不到尿素，或者尿素质量不合格，则电脑会锁定发动机，车辆无法正常运行。和传统柴油车发动机相比，含有SCR系统的发动机能有效降低油耗。

高纯度尿素的生产，在我国各大化工厂，已经大规模生产。下游尿素溶液生产企业拿到固体尿素颗粒，和制水设备生产出来的超纯水(电阻值一般大于15兆欧)，按32.5％的比例混合，然后过滤、提纯、灌装，得到合格尿素溶液。

尿素在水溶液里熔化，因为尿素颗粒吸热，导致降温比较厉害，即使是夏天，时间也比较长，冬季更需要特殊加热装置。这个漫长的溶解过程，限制了单位产量，降低了生产效率。

国内目前溶解尿素颗粒的设备，普遍采用了一种不锈钢罐体的机械搅拌设备：顶部用一台电机，通过减速机，带动搅拌杆转动。搅拌杆的上部和下部，都有螺旋桨，实现搅拌，加速溶解。

本发明，创造性地用锥形罐，让可溶解物料颗粒，下沉到锥底，从上取水，从锥底下面向上冲水，达到搅拌效果。这样可以最大限度避免在生产过程中，金属离子污染尿素溶液，还可以实现单位小时高产量。

三发明内容

发明目的：

为了解决车用尿素颗粒，在与超纯水溶解时间过长问题。本发明方法，可以有效缩短溶解时间，提高效率，减小功耗，提高单位产量。

本发明通过闭合组的不同开、关状态组合，可以最大限度利用电机，做到一个电机，实现吸水、搅拌、排出成品三个功能，从而节省设备投资，减小污染溶液纯度可能。

技术方案：

一种车用尿素颗粒快速溶解的方法，是采用了循环泵，利用锥形罐下沉固体颗粒到底部，从顶部取水，向底部往上冲出水，不停冲开沉积在锥底的固体可溶物，循环往复，直到溶解完成。

采用锥形罐，其材质是符合GB29518-2013标准的PVC塑料，取代平底的不锈钢罐。锥形罐的底部是进水口，而锥形罐的上部，伸入一个管道，到达锥形罐的中间靠上三分之一处，作为吸水端。因为固体尿素颗粒比水重，下沉并堆积在锥形罐的底部，加上尿素溶解吸热降温效应，非常容易堵塞泵体和管道。从上部取水，就避免了堵塞泵体和管道这个问题。这几个管道的阀门连接，如图1，目的是一个电机，实现多种功能：一可以抽水(阀门A、B打开，阀门C、D、E关闭)，二可以循环搅拌(阀门B、C打开，阀门A、D、E关闭)，三是搅拌完毕可以排出成品溶液(阀门D、E打开，阀门A、B、C关闭)。

作为优选方案，锥形罐可以放置于地面，则加料必须用起重机或者其他方式，把物料提升到加料口。也可以把锥形罐埋入地下，加料口比地面高5-10厘米，防杂物掉入。这个方法，可以减小劳动强度，提高效率，无需把物料提升到高处。

作为优选方案，在阀门E的前方，可以加上粗滤网F(为了方便拆卸，可采用符合生产标准的过滤罐)，防止在加料过程中，杂物，塑料、大颗粒不溶物等落入容器，损坏泵体。

有益效果：

本发明目的有益效果是：

1，采用锥形罐容器对冲搅拌，加快固体颗粒尿素在超纯水里面的溶解速度，节省时间；

2，减轻人工劳动强度，还能降低功耗；

3，通过组合阀门的开闭，可以实现一个电机，三种功能用途；

4，采用符合国家标准材料的容器，减小了金属离子污染，提高纯净度；

5，提高单位小时产量，可以加大由锥形罐体的容积实现；

6，锥形罐，视上料方便程度，可以置于地面之上，也可以放置地面以下。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

以下结合具体实施例，对本发明提供的技术方案进行详细说明。

这种用锥形罐代替不锈钢搅拌罐，取消螺旋桨搅拌，用循环泵搅拌的方法，具体过程是：

1抽入超纯水：打开超纯水阀门A，打开阀门B，其他阀门都关闭。启动电机可以, 抽入超纯水，直到液面侵入上部抽水管道的入口。为了避免形成漩涡，液面要超出管道口4CM以上。因为要涉及到溶液标准浓度32.5％，所以要记住每次抽入的超纯水的高度位置。

2抽水完毕后，打开阀门C，打开阀门B，其他的阀门全部关闭。启动电机则不停循环对冲、搅拌。这个时候，超纯水一定是从上面吸入，从锥底下面排出。此时，从锥形罐顶部，一边添加一定数量的固体物料，一边持续用泵循环搅拌。

3等尿素完全溶解，检测尿素含量，达到32.5％后：打开阀门E，打开阀门D，其他阀门都关闭，启动电机，就可以抽走完成配比溶解的尿素溶液到下一个加工环节。

其中，锥形罐容积由每小时产量决定。泵的功率，由每小时生产量决定。循环泵的材质，由304不锈钢制作，杜绝金属离子的二次污染。循环泵的扬程，管道的直径可选。所有制作材料按照国家标准GB29518-2013中附录J所要求的兼容材质。

以上所述方法为本专利申请的优选实施方式。其核心内容是：

用PVC材质的锥形罐，代替普通不锈钢材质的平底搅拌罐；

用循环泵水的办法，代替了上下螺旋桨，实现了快速熔化，避免了金属离子污染溶液；

采用锥形罐顶部取水，底部出水的办法，避免了尿素溶解吸热凝固而导致堵塞泵、管道等问题。

滤网F，采用市场上常见的304不锈钢过滤罐，里面的滤袋要粗滤即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，那些对本发明的技术方案进行润饰、修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种车用尿素颗粒快速溶解的方法，是采用了循环泵，利用锥形罐下沉固体颗粒到底部，从顶部取水，向底部往上冲出水，不停冲开沉积在锥底的固体可溶物，循环往复，直到溶解完成。

2.一种车用尿素颗粒快速溶解的方法，利用管道阀门的不同开闭组合，实现吸水、搅拌、排出成品溶液三个功能只使用一台电机。