CN213254427U - 一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置；包括配液反应釜以及成品储罐，所述配液反应釜和成品储罐之间依次设有加压泵以及过滤单元；所述的过滤单元包括用于过滤大粒径杂质的布袋式过滤器以及用于过滤小粒径杂质和控制尿素水溶液浊度的超滤装置；具有结构简单、设计合理、能够针对肉眼可见和粒径较大的不溶物以及悬浮物、胶体和不溶物等杂质进行有效过滤，避免产生絮凝物影响尾气处理SCR系统喷头堵塞的优点。

Description

一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置

技术领域

本实用新型属于车用尿素生产装置技术领域，具体为一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置。

背景技术

车用尿素颗粒同温度为55℃的超纯水在搅拌罐内进行充分搅拌制成车用尿素，车用尿素中车用尿素颗粒和超纯水的比例为32.5～33%：67～67.5%；车用尿素通过柴油车选择性尾气催化还原系统均匀的喷射到车辆的排气之中，在高温下车用尿素迅速分解出氨气，并同时排出与NO_X发生催化还原反应，最后生成无害的N₂和H₂O排出，以达到降低汽车尾气污染环境的目的；但根据市场上反馈，经常出现选择性尾气催化还原系统（即尾气处理SCR系统）的喷头发生堵塞，造成该系统无法正常工作的现象；经多方调研分析发现现有的车用尿素在放置3-6个月后就会产生絮凝物，而尾气处理SCR系统喷头堵塞的原因即为絮凝物所造成的；通过进一步对絮凝物进行分析发现在制备车用尿素的过程中溶液中出现了肉眼可见和粒径较大的不溶物以及悬浮物、胶体和不溶物等杂质，

受生产工艺中温度、压力、水分等影响产生缩合物或不溶物，再经过时间的沉降抱团而聚集形成的一种黄色絮状沉淀物，即为上述絮凝物。

实用新型内容

针对现有技术的不足，而提供一种结构简单、设计合理、能够针对肉眼可见和粒径较大的不溶物以及悬浮物、胶体和不溶物等杂质进行有效过滤，避免产生絮凝物影响尾气处理SCR系统喷头堵塞的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，该生产装置包括配液反应釜以及成品储罐，所述配液反应釜和成品储罐之间依次设有加压泵以及过滤单元；所述的过滤单元包括用于过滤大粒径杂质的布袋式过滤器以及用于过滤小粒径杂质和控制尿素水溶液浊度的超滤装置。

优选的，所述超滤装置和布袋式过滤器之间设有用于防止尖锐物质划破超滤装置中超滤膜的保安过滤器。

优选的，所述超滤装置包括与保安过滤器相连的尿素溶液进口，与成品储罐相连的尿素溶液出口，以及与配液反应釜相连通的浓水出口。

优选的，所述保安过滤器和尿素溶液进口之间依次设有第一阀门和第一三通，第一三通的第三端与带第二阀门的反冲水出水管道相连；所述尿素溶液出口通过第二三通和第三阀门与成品储罐相连，第二三通的第三端通过第四阀门以及反冲洗水泵与反冲水进水管道相连。

优选的，所述浓水出口通过第五阀门与配液反应釜相连，配液反应釜的顶部设有与纯水管道相连的纯水进口，以及与尿素颗粒上料机相连的车用尿素颗粒进口。

优选的，所述配液反应釜和加压泵之间设有第六阀门。

优选的，所述布袋式过滤器的过滤精度为200 um。

优选的，所述保安过滤器的过滤精度为100 um。

优选的，所述超滤装置的过滤精度为0.2um。

按照上述方案制成的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，通过设置过滤单元能够用于过滤便于絮凝物成型的大粒径杂质以及小粒径杂质；同时为了有效保护超滤装置的超滤膜，在超滤装置的前部设置有保安过滤器；通过上述设置能够使车用尿素溶液的浊度有效控制在0.2NTU以内，有效降低杂质量，从而降低杂质抱团成为絮凝物，以防止尾气处理SCR系统喷头堵塞；进一步地，本实用新型还能够对浓水进行回收利用，以达到降低生产成本的目的；具有结构简单、设计合理、能够针对肉眼可见和粒径较大的不溶物以及悬浮物、胶体和不溶物等杂质进行有效过滤，避免产生絮凝物影响尾气处理SCR系统喷头堵塞的优点。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参看图1：本实用新型为一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，该生产装置包括配液反应釜1以及成品储罐7，所述配液反应釜1和成品储罐7之间依次设有加压泵2以及过滤单元；所述的过滤单元包括用于过滤大粒径杂质的布袋式过滤器3以及用于过滤小粒径杂质和控制尿素水溶液浊度的超滤装置5。和本实用新型在配液反应釜1以及成品储罐7之间设置有用于过滤大粒径杂质和小粒径杂质以及控制尿素水溶液浊度的过滤单元，另外通过加压泵2对尿素溶液进行加压以满足尿素生产的需求；需要注意的是，车用尿素中大粒径杂质和小粒径杂质的量与絮凝物成型的量为正比关系，本实用新型正是通过过滤单元来降低絮凝物的量，而降低絮凝物量的关键性指标在于控制车用尿素水溶液浊度，通过上述单元能够使车用尿素水溶液浊度控制在0.2NTU以内。

进一步地，所述超滤装置5和布袋式过滤器3之间设有用于防止尖锐物质划破超滤装置5中超滤膜的保安过滤器4。本实用新型通过设置保安过滤器4不仅能够有效保护超滤装置5中超滤膜，还能够对车用尿素溶液进行预过滤以达到降低超滤装置5的过滤负荷。

进一步地，所述超滤装置5包括与保安过滤器4相连的尿素溶液进口8，与成品储罐7相连的尿素溶液出口9，以及与配液反应釜1相连通的浓水出口10。所述的超滤装置5内还设有超滤膜，车用尿素溶液进入尿素溶液进口8中通过超滤膜进行过滤，过滤后的车用尿素溶液成为车用尿素溶液成品并进入成品储罐7中，浓水通过浓水侧的浓水出口10进入配液反应釜1中作为配制车用尿素溶液的原料重复使用；而杂质附着在超滤膜中通过后期的反冲洗方式对杂质进行去除。

进一步地，所述保安过滤器4和尿素溶液进口8之间依次设有第一阀门11和第一三通17，第一三通17的第三端与带第二阀门12的反冲水出水管道18相连；所述尿素溶液出口9通过第二三通19和第三阀门13与成品储罐7相连，第二三通19的第三端通过第四阀门14以及反冲洗水泵6与反冲水进水管道20相连。本实用新型中通过设置第一三通17、第二三通19、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13以及第四阀门14来实现对尿素生产过程以及反冲洗过程进行切换，以保证相关设备能够正常稳定运行。

进一步地，所述浓水出口10通过第五阀门15与配液反应釜1相连，配液反应釜1的顶部设有与纯水管道21相连的纯水进口，以及与尿素颗粒上料机22相连的车用尿素颗粒进口。本实用新型中的配液反应釜1能够使车用尿素颗粒和高纯水的混合，另外配制时还能够使用通过浓水出口10的浓水，以达到节约成本的目的。

进一步地，所述配液反应釜1和加压泵2之间设有第六阀门16。在车用尿素溶液配制的过程中，一般来说为了保证产品的品质以及车用尿素颗粒溶解的充分，所以混合过程较长；通过设置第六阀门16能够保证车用尿素溶液的品质。

进一步地，所述布袋式过滤器3的过滤精度为200 um。所述保安过滤器4的过滤精度为100 um。所述超滤装置5的过滤精度为0.2um。本实用新型中的三个过滤器的过滤精度逐渐提高，其中，布袋式过滤器3能够有效过滤较大粒径杂质，保安过滤器4的主要目的是能够截留尖锐物质防止划破超滤装置5中的超滤膜，以达到保护超滤装置5的目的，同时其具有减轻超滤装置5过滤负荷以达到有效延长超滤装置5工作时间的目的；本实用新型中的超滤装置5操作压力小于0.35MPa，工作温度5-40℃，其主要是有效去除悬浮物、胶体、不溶物等杂质，可将车用尿素水溶液浊度有效控制在0.2NTU以内，有效降低杂质量，从而有效降低杂质抱团成絮状物。

在使用本实用新型时，车用尿素颗粒通过尿素颗粒上料机22以及车用尿素颗粒进口进入配液反应釜1内，高纯水通过纯水管道21以及纯水进口进入配液反应釜1中，车用尿素颗粒和高纯水按照比例进入配液反应釜1后充分混合搅拌制成车用尿素溶液，车用尿素溶液通过加压泵2加压后由过滤单元过滤，过滤后的车用尿素溶液进入成品储罐7中待售，加压泵2将车用尿素溶液加压至0.2-0.3MPa，加压后的车用尿素溶液首先进入布袋式过滤器3中去除大粒径杂质，然后通过保安过滤器4去除尖锐物质并降低超滤装置5的过滤负荷，最终车用尿素溶液通过超滤装置5进入成品储罐7中待售，过滤出的浓水由浓水出口10和第五阀门15进入到配液反应釜1中重复使用；杂质则附着在超滤装置5的超滤膜上；上述的超滤装置5中主要是通过超滤膜过滤作用的超滤膜只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐以及小分子有机物通过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化或分离的目的；当运行满180h或跨膜压差（进口压力-浓液压力）达到0.2MPa或进口压力达0.35MPa时，需要进行反冲洗；反冲洗时，关闭第一阀门11、第三阀门13、第六阀门16和加压泵2，并启动反冲洗水泵6，打开第二阀门12和第四阀门14，反冲水进水管道20中的反冲洗水通过反冲洗水泵6、第四阀门14和第二三通19进入超滤装置5进行反冲洗，反冲洗后的超滤膜上的杂质与反冲洗水一起通过第一三通17、第二阀门12进入反冲水出水管道18中外排，外派的污水可经污水回收处理单元进行处理。本实用新型的技术方案自2019年11月投入运行以来，对生产的首批车用尿素进行检测，检测频率为每月检测一次，检测内容主要是肉眼观察是否有絮凝物形成；从首批车用尿素溶液生产出来至今10个月，未发现絮凝物产生。本实用新型通过设置过滤单元能够对车用尿素溶液进行有效处理，尤其是通过超滤装置5的超滤对车用尿素水溶液中絮状物的降低，提升车用尿素质量，使得柴油发动机尾气处理SCR系统喷头堵塞情况得到有效治理和缓解，为柴油发动机的长周期使用保驾护航。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，该生产装置包括配液反应釜（1）以及成品储罐（7），其特征在于：所述配液反应釜（1）和成品储罐（7）之间依次设有加压泵（2）以及过滤单元；

所述的过滤单元包括用于过滤大粒径杂质的布袋式过滤器（3）以及用于过滤小粒径杂质和控制尿素水溶液浊度的超滤装置（5）。

2.根据权利要求1所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述超滤装置（5）和布袋式过滤器（3）之间设有用于防止尖锐物质划破超滤装置（5）中超滤膜的保安过滤器（4）。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述超滤装置（5）包括与保安过滤器（4）相连的尿素溶液进口（8），与成品储罐（7）相连的尿素溶液出口（9），以及与配液反应釜（1）相连通的浓水出口（10）。

4.根据权利要求3所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述保安过滤器（4）和尿素溶液进口（8）之间依次设有第一阀门（11）和第一三通（17），第一三通（17）的第三端与带第二阀门（12）的反冲水出水管道（18）相连；

所述尿素溶液出口（9）通过第二三通（19）和第三阀门（13）与成品储罐（7）相连，第二三通（19）的第三端通过第四阀门（14）以及反冲洗水泵（6）与反冲水进水管道（20）相连。

5.根据权利要求3所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述浓水出口（10）通过第五阀门（15）与配液反应釜（1）相连，配液反应釜（1）的顶部设有与纯水管道（21）相连的纯水进口，以及与尿素颗粒上料机（22）相连的车用尿素颗粒进口。

6.根据权利要求1所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述配液反应釜（1）和加压泵（2）之间设有第六阀门（16）。

7.根据权利要求1所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述布袋式过滤器（3）的过滤精度为200 um。

8.根据权利要求2所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述保安过滤器（4）的过滤精度为100 um。

9.根据权利要求1所述的一种用于降低絮状物的车用尿素生产装置，其特征在于：所述超滤装置（5）的过滤精度为0.2um。

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