一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液制造技术

本发明专利技术公开了一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，其特征在于，包括如下重量份组分：尿素13～14份、乙醇胺5～6份、二甲基硅油4～5份、丙三醇4～6份、烷基葡萄糖苷0.5～1.5份、超纯水100份、碳烟催化材料0.6～0.7份、硅型防冻液3.5～4.5份。以解决现有的尿素NO

【技术实现步骤摘要】
一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液


[0001]本专利技术涉及车用尿素溶液生产
，具体的说是一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液。

技术介绍

[0002]车用尿素适用于SCR系统(选择性催化还原系统)的高纯度尿素溶液，在高温(300℃以上)条件下，尿素溶液首先分解为氨气，在高温下，尿素溶液气化后分解产生NH3，在催化剂作用下，NH3与尾气中的NO
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反应生成无害的H2O和N2。
[0003]然而车用柴油机尿素分解为NH3过程中的产生中间产物NO
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，NO
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是所有氮氧化合物的总称，其对人体健康的危害是极大，NO
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所形成二次污染物臭氧对人类呼吸系统的危害也尤其明显，因为微粒物质悬浮在空气中可以导致肺部及心脏疾病，增加致癌的概率。NO
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包括尿素缩二脲、三聚氰酸和三聚氰胺等，未被分解的尿素、三聚氰酸和三聚氰胺等经过长期沉积附着在尾气管道、混合器及SCR催化剂上，影响了原有气体流畅性，进而导致SCR系统堵塞。
[0004]“ZL201710409586.0”公开了一种具有低温性能的柴油车用尿素溶液；该车用尿素溶液具有比普通车用尿素更低的凝固点，虽然解决的低温下尿素溶液凝固对车的损坏；但此尿素分散性差，使得NO
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转化率低，排出的颗粒粘附在排烟管上，在使用过程中并不能解决尿素堵塞的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，以解决现有的尿素NO
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的结晶堵塞、凝固点高尾气排放不达标的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：设计一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，包括如下重量份组分：尿素13～14份、乙醇胺5～6份、二甲基硅油4～5份、丙三醇4～6份、烷基葡萄糖苷0.5～1.5份、超纯水100份、碳烟催化材料0.6～0.7份、硅型防冻液3.5～4.5份。
[0007]优选的，所述碳烟催化材料制备方法如下：1）取La(NO3) 3
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6H2O、KNO3、Co(NO3) 3
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6H2O和Ni(NO 3
) 3
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6H2O、偏钒酸铵和柠檬酸，用去离子水配制成质量分数为0.9～1.0%溶液，按照溶液质量添加0.45～0.50%的偏铝酸钠，在搅拌过程中加入纳米级WO3/TiO2混合物粉末，进行超声震荡20～45min，放入电炉中在550～560℃温度下焙烧1.5～2小时，然后自然冷却到室温；2）将步骤1）得到的物质放入650～680℃加热20～30分钟后自然冷却到室温，按照重量比1：3的加入V2O5。
[0008]优选的，所述尿素的制备包括如下步骤：1） 在高温和高压下将高纯度的氨和二氧化碳通过第一反应器、第二反应器中反应；将第二反应器的气体经过收集压缩后重新通过第一反应器，将第一反应器、第二反应器的液
态尿素熔体流体收集；2） 将液态尿素熔体在减压条件下闪蒸除去氨和CO2后加入至温度为75～80℃的高纯水混匀后得到尿素饱和溶液，并收集闪蒸处理的气体通入所述第一反应器中；3） 用孔径为0.2～0.5μm的滤膜对步骤2）的尿素水溶液进行过滤；4） 将步骤3）得到的尿素饱和溶液置入多级液膜结晶釜，将得到的尿素晶体。
[0009]优选的，在步骤1）中，所述第一反应器内压力控制为1.55～1.80Mpa，温度控制175～200℃；所述第二反应器内压力控制为0.2～0.50Mpa，温度控制100～110℃。
[0010]优选的，在步骤2）中，液态尿素熔体中的置于供热、减压、闪蒸条件下使氨基甲酸铵逐步分解。
[0011]优选的，在步骤2）中，控制所述减压条件为0.10～14MPa。
[0012]优选的，在步骤4）中，所述多级液膜结晶釜包括3段温度逐级降低的冷段，每个冷段的温度差至少为10摄氏度，尿素饱和溶液与第一冷段的温差为30～50℃。
[0013]优选的，在步骤4）中，将从结晶釜中的过滤液分别收集，并引入下一级的结晶釜。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术中烷基葡萄糖苷具有优良的分散、扩散特性，能够提高尿素的分散性，从而促进尿素的分解产生更多的NH3，增大NO
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的转化率；在加热条件下会促进尿素分解产生氨气，而其本身在高温下分解产生氨气，其与尿素分解产生的氨气发挥协同作用，使得催化还原氮氧化物的转化率大大提高。
[0015]本专利技术添加的碳烟催化材料及硅型防冻液，可以有效降低尿素的熔点，提高NO
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的转化率，能有效降低车用尿素重金属环境污染问题，提高车用尿素降解吸收氮氧化物的效率；同时在碳烟催化材料和硅型防冻液共同作用下，解决结晶堵塞问题。本专利技术的车用尿素的NO
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转化率在96.8%以上，得到的车用尿素有效地降解氮氧化物，解决了SCR系统易堵塞的问题；汽车尾气的排放均符合国IV排放标准要求。
[0016]优选的，本专利技术在碳烟催化材料内加入V2O5及TiO2，在TiO2中引入WO3/MoO3可增大颗粒之间形成的内孔孔径，从而促进活性组分的分散，增大催化剂与尿素的接触面积，提高NO
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的转化率。
[0017]优选的，本专利技术采用第一反应器、第二反应器，设置两个反应器有助于提高反应速率。
[0018]优选的，本专利技术在减压条件下，使得液态尿素熔体流在供热、减压条件下使氨基甲酸铵逐步分解，增加了生产出尿素的纯度。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例来说明本专利技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术的范围。在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的原料如无特别说明，均为市售常规工业原料；所涉及的加工制作方法，如无特别说明，均为常规方法。
[0020]实施例1：一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，所述尿素包括如下重量份组分，尿素13份、乙醇胺5份、二甲基硅油5份、丙三醇6份、烷基葡萄糖苷0.5份、超纯水100份、碳烟催化材料0.6份、硅型防冻液3.5份；其中，碳烟催化材料制备方法如下：
1）取La(NO3) 3
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6H2O、KNO3、Co(NO3) 3
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6H 2O和Ni(NO 3
) 3
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6H2O、偏钒酸铵和柠檬酸，用去离子水配制成质量分数为0.9%溶液，按照溶液质量添加0.45～0.50%的偏铝酸钠，在搅拌过程中加入纳米级WO3/TiO2混合物粉末，进行超声震荡20min，放入温控电炉中在550℃温度下高温焙烧1.5小时，然后自然冷却到室温；2）将步骤1）得到的物质放入680℃加热30分钟后自然冷却到室温，按照重量比1：3的加入V2O5。
[0021]其中，La(NO3) 3
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6H2O、K本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，其特征在于，包括如下重量份组分：尿素13～14份、乙醇胺5～6份、二甲基硅油4～5份、丙三醇4～6份、烷基葡萄糖苷0.5～1.5份、超纯水100份、碳烟催化材料0.6～0.7份、硅型防冻液3.5～4.5份。2.根据权利要求1所述的高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，其特征在于，所述碳烟催化材料制备方法如下：1）取La(NO3) 3
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6H2O、KNO3、Co(NO3) 3
•
6H2O和Ni(NO 3
) 3
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6H2O、偏钒酸铵和柠檬酸，用去离子水配制成质量分数为0.9～1.0%溶液，按照溶液质量添加0.45～0.50%的偏铝酸钠，在搅拌过程中加入纳米级WO3/TiO2混合物粉末，进行超声震荡20～45min，放入电炉中在550～560℃温度下焙烧1.5～2小时，然后自然冷却到室温；2）将步骤1）得到的物质放入650～680℃加热20～30分钟后自然冷却到室温，按照重量比1：3的加入V2O5。3.根据权利要求1所述的高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液，其特征在于，所述尿素的制备包括如下步骤：1)在高温和高压下将高纯度的氨和二氧化碳通过第一反应器、第二反应器中反应；将第二反应器的气体经过收集压缩后重新通过第一反应器，将第一反应器、第二反...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丰登，孙长城，桑书梅，
申请(专利权)人：河南弘康环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：