一种用于清除柴油机SCR后处理系统沉积物的清洗再生剂的制作方法

文档序号:11125645阅读:1280来源:国知局
一种用于清除柴油机SCR后处理系统沉积物的清洗再生剂的制造方法与工艺

本发明属于空气净化领域,尤其涉及一种用于清除柴油机SCR后处理系统沉积物的清洗再生剂。



背景技术:

虽然柴油机具有高热效率、低油耗和低CO2排放等优点,但其颗粒物(PM)及氮氧化物(NOx)的排放均较高,因此针对重型柴油车国Ⅳ和国Ⅴ排放法规,从机内降低PM排放,通过后处理技术降低NOx排放是一条符合中国国情、可持续发展的技术路线。其中,以尿素水溶液为还原剂的选择催化还原(SCR)技术是目前降低柴油机NOx排放最有效的后处理技术之一,采用SCR技术可以使发动机在满足严格的排放法规的同时,仍具有较高的动力性和经济性。

作为国Ⅳ阶段主要的柴油机排放控制技术,SCR在柴油车上的应用仍有很多问题需要解决,其中以实车运行中SCR系统生成沉积物的问题尤为突出。研究表明,SCR系统的不同部位均可能出现沉积物,比如尿素泵、尿素喷嘴、混合器、排气管壁、催化剂表面等。在柴油机SCR后处理系统中氨气(NH3)与NOx发生氧化还原反应,而还原剂NH3由尿素水溶液产生。尿素水溶液在喷入排气中后发生的主要物理化学变化包括如下:尿素水溶液的雾化与水的蒸发、尿素分解生成氨气和异氰酸(HNCO)以及异氰酸在催化剂表面水解生成氨气等。当排气温度比较低时,尿素分解过程中会有副反应伴随,易生成缩二脲、三聚氰酸、三聚氰胺、缩三脲、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺等聚合物,从而在尿素喷射器、混合器中、排气管壁上和催化剂载体之前形成沉积物,堵塞排气管或催化剂孔道,影响NOx的转化效率和提高排气背压进而影响发动机的动力性。

由于SCR后处理系统产生的沉积物经过多重反应,成分复杂、组成物较稳定、质地坚硬,较难去除,日积月累后会堵塞SCR后处理排气系统,影响NOx的转化效率和发动机的动力性,目前发动机厂、整车厂、SCR系统厂家等对SCR后处理系统沉积物堵塞故障产生后采取的都是直接更换SCR后处理系统,并且更换后的堵塞样件大部分直接报废,无有效的再生处理方法,造成较大的经济损失及资源浪费。因此,亟需研发一种高效的清洗剂,对SCR后处理系统沉积物进行定期清洗再生保养,除去SCR后处理系统中沉积物,从而延长SCR后处理系统使用寿命、增加发动机动力、降低油耗并达到排放法规要求,减少更换SCR后处理系统造成的经济损失。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的在于提供一种能够有效清除柴油机SCR后处理系统沉积物、延长SCR后处理系统使用寿命及增加发动机动力、降低油耗的清洗再生剂。

技术方案:本发明用于清除柴油机SCR后处理系统沉积物的清洗再生剂,按质量百分比计包括如下原料:三乙醇胺0.5~9%、异丙醇胺0.5~15%、阻垢缓蚀剂1%~13%、乙醇5%~25%及去离子水40%~70%。

优选的,三乙醇胺的质量百分比可为0.5~7%、异丙醇胺可为3~15%、阻垢缓蚀剂可为3%~11%、乙醇可为7%~22%及去离子水可为48%~70%。其中,阻垢缓蚀剂可包括羟基乙叉二膦酸、琉基苯并噻唑、氨基三甲叉膦酸中的至少一种。

本发明的清洗再生剂清洗再生剂还可包括质量百分比为0.5~8%的N、N-二甲基乙酰胺,其含量优选可为0.5~6%。

进一步说,该清洗再生剂还可包括质量百分比为0.5~15%的二甲基亚砜,其含量优选可为2~15%。

更进一步说,该清洗再生剂还可包括质量百分比为0.5~12%的一乙醇胺,其含量优选可为2~11%。

有益效果:与现有技术相比,本发明的显著优点为:该清洗再生剂能够将因尿素溶液喷射情况差、使用劣质车用尿素及排气管温度低等诸多因素引发的柴油机SCR后处理系统中尿素喷嘴、混合器、排气管壁及催化剂表面等处的沉积物进行高效溶解、分散和清除,且能够延长SCR后处理系统使用寿命、增加发动机动力、降低油耗并达到排放法规要求、减少更换SCR后处理系统造成的经济损失;同时,该清洗再生剂对柴油机SCR后处理系统及车体无腐蚀性和损害性,且其无毒、对人体皮肤低刺激性。

附图说明

图1为SCR尾气管进气端堵塞的沉积物;

图2(a)为采用本发明的清洗再生剂对沉积物作用前;

图2(b)为采用本发明的清洗再生剂对沉积物作用后。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

本发明的清洗再生剂的原料为:N、N-二甲基乙酰胺5%、三乙醇胺2%、二甲基亚砜6%、异丙醇胺5%、一乙醇胺2%、羟基乙叉二膦酸4%、乙醇6%及去离子水70%。

制备方法为:将各原料按上述比例依次加入到反应釜中,搅拌均匀,过滤后分装,即制得清洗再生剂。

实施例2

本发明的清洗再生剂的原料为:N、N-二甲基乙酰胺6%、三乙醇胺7%、二甲基亚砜13%、异丙醇胺10%、一乙醇胺6%、羟基乙叉二膦酸3%、乙醇12%及去离子水43%。

制备方法为:将各原料按上述比例依次加入到反应釜中,搅拌均匀,过滤后分装,即制得清洗再生剂。

实施例3

本发明的清洗再生剂的原料为:N、N-二甲基乙酰胺3%、三乙醇胺3%、二甲基亚砜7%、异丙醇胺5%、一乙醇胺5%、羟基乙叉二膦酸7%、乙醇10%及去离子水60%。

制备方法为:将各原料按上述比例依次加入到反应釜中,搅拌均匀,过滤后分装,即制得清洗再生剂。

实施例4

本发明的清洗再生剂的原料为:N、N-二甲基乙酰胺5%、三乙醇胺7%、二甲基亚砜3%、异丙醇胺5%、一乙醇胺4%、羟基乙叉二膦酸11%、乙醇10%及去离子水55%。

制备方法为:将各原料按上述比例依次加入到反应釜中,搅拌均匀,过滤后分装,即制得清洗再生剂。

实施例5

本发明的清洗再生剂的原料为:N、N-二甲基乙酰胺2%、三乙醇胺1%、二甲基亚砜8%、异丙醇胺15%、一乙醇胺5%、羟基乙叉二膦酸3%、乙醇13%及去离子水53%。

制备方法为:将各原料按上述比例依次加入到反应釜中,搅拌均匀,过滤后分装,即制得清洗再生剂。

将上述实施例制备的清洗再生剂进行清洁再生效果检测发现,如图1及图2(a)-(b)所示,采用本发明的清洗再生剂能够在30min-2h内即可高效溶解、分散和清除沉积物,且实施例3制备的清洗再生剂30min即可将SCR后处理系统沉积物完全分散,清洗效果极佳。

实施例6

本发明的清洗再生剂的原料为:三乙醇胺0.5%、异丙醇胺15%、羟基乙叉二膦酸13%、乙醇25%及去离子水46.5%。

实施例7

本发明的清洗再生剂的原料为:三乙醇胺9%、异丙醇胺0.5%、琉基苯并噻唑1%、乙醇19.5%及去离子水70%。

实施例8

本发明的清洗再生剂的原料为:三乙醇胺7%、异丙醇胺15%、氨基三甲叉膦酸13%、乙醇25%及去离子水40%。

实施例9

本发明的清洗再生剂的原料为:三乙醇胺0.5%、异丙醇胺15%、氨基三甲叉膦酸6%、琉基苯并噻唑5%、乙醇22%及去离子水51.5%。

实施例10

本发明的清洗再生剂的原料为:三乙醇胺7%、异丙醇胺3%、羟基乙叉二膦酸1.5%、氨基三甲叉膦酸1.5%、乙醇17%及去离子水70%。

实施例11

本发明的清洗再生剂的原料为:三乙醇胺4%、异丙醇胺15%、羟基乙叉二膦酸3%、氨基三甲叉膦酸3%、琉基苯并噻唑5%、乙醇22%及去离子水48%。

上述实施例6-11的制备方法同实施例1,将分别制得的清洗再生剂进行清洗检测发现,采用本发明的清洗再生剂能够在30min-2h内即可高效溶解、分散和清除沉积物。

实施例12

设计5组平行试验,基本步骤与实施例1相同,不同之处在于原料的组分含量,具体如下:

将上述5组试验制备的清洗再生剂进行清洗效果试验可知,第1-3组的清洗效果较佳,而地4-5组的清洗效果较差,由此可知,采用本发明含量内的原料制备的清洗再生剂的性能较优,清洗效果好。

实施例13

设计5组平行试验,基本步骤与实施例1相同,不同之处在于原料的组分含量,具体如下:

将上述5组试验制备的清洗再生剂进行清洗效果试验可知,第1-3组的清洗效果较佳,而地4-5组的清洗效果较差,由此可知,采用本发明含量内的原料制备的清洗再生剂的性能较优,清洗效果好。

实施例14

设计6组平行试验,基本步骤与实施例1相同,不同之处在于原料的组分含量,具体如下:

将上述6组试验制备的清洗再生剂进行清洗效果试验可知,第1-4组的清洗效果较佳,而地5-6组的清洗效果较差,由此可知,采用本发明含量内的原料制备的清洗再生剂的性能较优,清洗效果好。

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