一种汽车尾气治理清洗剂及制备方法与流程

文档序号:12816232阅读:556来源:国知局

本发明涉及汽车尾气处理技术领域,尤其涉及一种汽车尾气治理清洗剂及制备方法。



背景技术:

近几的来,我国汽车行业发展迅速,社会保有量超过1亿辆。各地汽车尾气排放量己占大气污染源的85%左右。汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。更为严重的是,一些城市地区频频出现了光化学烟雾、汽车排放的碳氢化合物和氮氧化合物,通过阳光紫外线作用就形成了有毒烟雾。其突出的危害是刺激人体眼睛和上呼吸道粘膜,引起发炎,严重的引起哮喘、头痛、肺气肿等疾病,甚至使视力和中枢神经等受到危害。所以治理大气污染,治理尾气是重中之重。

目前,汽车减少尾气污染物排放的技术主要通过以下两种途径:改进汽车本身的性能、使用清洗剂和提高燃料油的质量。改进汽车本身性能包括将汽车更换动力来源为电动力和使用尾气催化转化器,但这两点均存在需要对已有汽车进行改造或淘汰,成本高昂且短期内无法实现。现有汽车减少尾气污染物排放的技术中,通过清洁剂进行治理是一种低成本可大力推广的治理方式,现有的清洁剂主要为燃料添加的清洗剂和汽车发动机部件添加清洗剂两种方式,但是目前市面上的清洗剂质量参差不齐,无行业统一标杆,且清洁效果差。

综上,现有汽车减少尾气污染物排放的技术中,通过清洗剂进行治理尾气的方式存在清洁效果差,无法有效减少尾气排放污染物的问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种汽车尾气治理清洗剂及制备方法,旨在解决现有汽车减少尾气污染物排放的技术存在的清洁效果差,无法有效减少尾气排放污染物的问题。

为实现上述目的,本发明提供的一种汽车尾气治理清洗剂,按重量百分比计,包括如下组分:

五水偏硅酸钠:0.5%-4.0%;

氢氧化钠:0.1%-2.5%;

乙二胺四乙酸四钠:0.2%-3.5%;

壬基酚聚氧乙烯醚:0.5%-5%;

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:0.5%-4%;

一乙二醇单丁醚:0.1%-1.5%;

水:79.5%-98.1%。

优选地,五水偏硅酸钠的重量百分比为:0.7%-3.8%。

优选地,氢氧化钠的重量百分比为:0.2%-2.3%;

优选地,乙二胺四乙酸四钠的重量百分比为:0.4%-3.2%;

优选地,壬基酚聚氧乙烯醚的重量百分比为:0.8%-4.7%;

优选地,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的重量百分比为:0.5%-3.8%;

优选地,一乙二醇单丁醚的重量百分比为:0.1%-1.3%。

此外,为解决上述问题,本发明还提供一种汽车尾气治理清洗剂的制备方法,包括:

将0.5%-4.0%的五水偏硅酸钠、0.1%-2.5%的氢氧化钠、0.2%-3.5%的乙二胺四乙酸四钠、0.5%-5%的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5%-4%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1%-1.5%的一乙二醇单丁醚、79.5%-98.1%的水进行混合,得到清洗剂混合物。

优选地,所述将0.5%-4.0%的五水偏硅酸钠、0.1%-2.5%的氢氧化钠、0.2%-3.5%的乙二胺四乙酸四钠、0.5%-5%的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5%-4%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1%-1.5%的一乙二醇单丁醚、79.5%-98.1%的水进行混合,得到清洗剂混合物,包括:

将79.5%-98.1%的水和0.5%-4.0%的五水偏硅酸钠混合15-25分钟,冷却静置,得到五水偏硅酸钠水溶液;

将五水偏硅酸钠水溶液分别加入0.1%-2.5%的氢氧化钠、0.2%-3.5%的乙二胺四乙酸四钠、0.5%-5%的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5%-4%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠进行混合,每次投料后混合的混合时间为10-15分钟,得到中间品混合物,

将所述中间品混合物与0.1%-1.5%的一乙二醇单丁醚混合30-45分钟,冷却静置,得到清洗剂混合物。

优选地,所述将0.5%-4.0%的五水偏硅酸钠、0.1%-2.5%的氢氧化钠、0.2%-3.5%的乙二胺四乙酸四钠、0.5%-5%的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5%-4%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1%-1.5%的一乙二醇单丁醚、79.5%-98.1%的水进行混合,得到清洗剂混合物之后,还包括:

将所述清洗剂混合物经过300目筛网进行过滤,并于20℃时在内压力0.45-0.55mpa下制成喷雾泡沫清洗剂。

本发明提供一种汽车尾气治理清洗剂,包括乙二胺四乙酸四钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、一乙二醇单丁醚和水,通过对机动车的油路、进气道、排气系统进行的清理,可明显降低发动机废气中有害物质的排放,解决尾气污染的问题,避免了现有汽车减少尾气污染物排放的技术中,通过清洗剂进行治理尾气的方式存在清洁效果差,无法有效减少尾气排放污染物的问题。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例做进一步说明。

具体实施方式

下面根据具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例所涉及的组分含量按照表1制定含量给定。

步骤s10,将的80.9%-97.3%的水和0.7%-3.8%的五水偏硅酸钠混合15-25分钟,冷却静置,得到五水偏硅酸钠水溶液;

对物料进行混合的方式,如果投料量较少,可采用手混方式进行混合,如投料量较多,可进行机混,可采用的设备如二维运动混合机、三维运动混合机、各种类型的搅拌机、震荡机等。本发明所采用的混合方法为搅拌机混,具体使用反应釜搅拌器进行对汽车尾气治理清洗剂中组分的混合。通过将参数设置为常温常压下,对组分进行搅拌,直至均匀分散并溶解为止。

在对本发明所提供的尾气清洗剂进行制备过程中,首先按照比例将水加入反应釜搅拌器中,搅拌条件为常温常压下,缓慢加入五水偏硅酸钠,启动反应釜搅拌器后,在恒温下充分搅拌15-25分钟。搅拌结束后,将反应釜内容物静置、冷却,得到均匀、无沉淀、无分层的五水偏硅酸钠水溶液。

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,五水偏硅酸钠为白色结晶状粉末。易溶于水和稀碱液中;不溶于醇和酸。水溶液呈碱性。露置空气中易吸湿潮解。具有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及ph值缓冲能力。无水偏硅酸钠是一种无毒、无味、无公害的白色粉末或结晶颗粒,易溶于水,不溶于醇和酸,水溶液呈碱性,具有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及对ph值有缓冲能力。属于无机盐产品,置于空气中易吸湿潮解。五水偏硅酸钠因其在洗涤液中能够提供优良的缓冲碱度,对轻金属(铝、锌等)提供防腐蚀保护,对玻璃器皿和瓷器有保护作用,并具有悬浮和乳化污垢以及一定的软化水作用等性能,因而被广泛应用于家用洗衣粉、洗衣膏;还可以清洗发动机外部油污。工业洗涤剂;食品清洗剂;金属清洗剂;织物处理及纸张脱墨等方面,是浓缩洗涤剂,无磷、低磷洗涤剂的重要助剂。

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,水使用的为去离子水,去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。国际标准化组织iso/tc147规定的“去离子”定义为:“去离子水完全或不完全地去除离子物质。”现在的工艺主要采用ro反渗透的方法制取。应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。本发明中使用的去离子水,减少了微生物的生长和繁殖,提高了在制备过程中的乳化效果。此外,本发明中的水也可以为蒸馏水、超纯水、纯化水,反渗透水等。

步骤s20,将五水偏硅酸钠水溶液分别加入0.2%-2.3%的氢氧化钠、0.4%-3.2%的乙二胺四乙酸四钠、0.8%-4.7%的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5%-3.8%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠进行混合,每次投料后进行混合的混合时间为10-15分钟,得到中间品混合物,

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,氢氧化钠,化学式为naoh,俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有强腐蚀性的强碱,一般为片状或块状形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质),可加入盐酸检验是否变质。氢氧化钠在水处理中可作为碱性清洗剂,溶于乙醇和甘油;不溶于丙醇、乙醚。与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。与酸类起中和作用而生成盐和水。氢氧化钠被用于生产各种洗涤剂,甚至如今的洗衣粉(十二烷基苯磺酸钠等成分)也是由大量的烧碱制造出来的,烧碱被用于磺化反应后对过剩的发烟硫酸进行中和。

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,乙二胺四乙酸四钠溶于水,能与多种金属离子螯合,分子式:c10h12n2na4o8·2h2o,分子量为416.23,ph值为10.5-11.5.用作软水剂,合成橡胶催化剂,腈纶聚合终止剂,印染助剂,洗涤剂助剂等。在化学分析上还用于滴定,可以准确滴定多种金属离子,应用广泛。在本发明中,乙二胺四乙酸四钠作为的一种金属清洗螯合的软水剂使用。

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,壬基酚聚氧乙烯醚为以壬基酚和环氧乙烷在催化剂作用下缩合反应的非离子表面活性剂。有各种不同的亲水亲油平衡值。本品在洗涤剂/印染/化工有广泛的用途。良好的渗透、乳化、分散、抗酸、抗碱、抗硬水、抗还原和抗氧化能力。壬基酚聚氧乙烯醚在工业清洗、纺织印染、造纸、皮革化工、化纤油剂、油田助剂、农药、乳液聚合等工业领域有着广泛的应用。在本发明中,使用的壬基酚聚氧乙烯醚为np-10,属于壬基酚聚氧乙烯醚的一种,是非离子表面活性剂,广泛用作w/o型乳化剂或o/w型乳化剂、分散剂,是合成洗涤剂主要原料。

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为简称aes,又名为乙氧基化烷基硫酸钠、脂肪醇醚硫酸钠,分子式为:ro(ch2ch2o)n-so3na(n=2或3,r为12~15烷基)。易溶于水,具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能,温和的洗涤性质不会损伤皮肤。广泛应用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品;用于纺织工业润湿剂、清洁剂等。阴离子表面活性剂。在本发明中,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠作为一种表面活性剂,起到乳化和发泡的作用。

步骤s30,将所述中间品混合物与0.1%-1.3%的一乙二醇单丁醚混合30-45分钟,冷却静置,得到清洗剂混合物。

在本发明提供的汽车尾气治理清洗剂的各组分中,一乙二醇单丁醚又名乙二醇一丁醚、丁基溶纤剂,分子式为:c6h14o2。一乙二醇单丁醚是优良的溶剂。也是优良的表面活性剂,可清除金属、织物、玻璃、塑料等表面的油垢。广泛用于油漆、油墨、皮革、印染、医药、电子工业。用作硝酸纤维素、喷漆、快干漆、清漆的溶剂,用作油漆、油墨的溶剂及染料分散剂的原料。在本发明中,一乙二醇单丁醚作用一种具有强去污特性的表面活性剂。

步骤s40,将所述清洗剂混合物经过300目筛网进行过滤,并于20℃时在内压力0.45-0.55mpa下制成喷雾泡沫清洗剂。

在对本发明所提供的尾气清洗剂进行制备过程中,通过反应釜搅拌器对尾气清洗剂中的各个组分进行充分搅拌后,得到清洗剂混合物。清洗剂混合物在搅拌混合后,将得到的清洗剂混合物进行300目滤网的过滤,将不完全溶解、乳化的颗粒状物质滤出,得到均匀的清洗剂混合物。在对于清洗剂混合物进行过滤的时候,可依据液体的粘度选择不同的过筛方式进行过滤,例如可选择直接静止过筛,或使清洗剂混合物经过振荡筛过滤,本发明中,选用振荡筛进行过滤操作。滤网,也称为筛网,可依据乳化、混合的实际情况选用不同的目数。需要理解的是,筛网目数指的是在一英寸的长度中具有的可排列的孔径的数目。在过滤的过程中,当选择目数大的滤网会使过筛时间延长,过筛效率降低;而如果选择的筛网目数小,则会出现过滤效果不好、部分颗粒无法被滤掉的问题;例如,200目、300目、400目等,本发明中采用的筛网为300目。在过筛操作时,首先将300目筛网固定于振荡筛中,盖上防漏盖后,将清洗剂混合物对振荡筛顶端投料口进行投料,在出料口对过滤后的清洗剂混合物进行收集,即得。

进一步的,将得到的均匀的清洗剂混合物,通过压力灌装设备灌装成喷雾泡沫产品,本发明中采用泡沫气雾灌装机对清洗剂混合物进行一定压力下的灌装。在进行灌装时,如果设置压力过大,则喷雾泡沫产品在运输、储存过程存在一定的安全隐患;而设置压力过小,则成品的喷雾泡沫产品就会出现喷雾不完全,影响清洗效果与产品使用率;因此,在进行对经过过滤的清洗剂混合物进行压力灌装时,选择在20℃的温度条件下,将压力设置为0.45-0.55mpa进行灌装。

通过使用汽车尾气治理清洗剂进行清洗,能有效激活三元催化转换器的转化功能,减低co、no和no2的排放,在一定程度上减少大气污染即pm2.5的生成。

本发明提供一种汽车尾气治理清洗剂,包括乙二胺四乙酸四钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、一乙二醇单丁醚和水,通过对机动车的油路、进气道、排气系统进行的清理,可明显降低发动机废气中有害物质的排放,解决尾气污染的问题,避免了现有汽车减少尾气污染物排放的技术中,通过清洗剂进行治理尾气的方式存在清洁效果差,无法有效减少尾气排放污染物的问题。

实施例2

按表1中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例2中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例3

按表1中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例3中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例4

按表1中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例4中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例5

按表1中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例5中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例6

按表1中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例6中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例7

按表2中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例7中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例8

按表2中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例7中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例9

按表2中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例7中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

实施例10

按表2中的组分的重量百分比重复实施例1的步骤,对实施例7中的原材料按实施例1所述的步骤生产的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检测结果如表1所示。

需要说明的是,实施例1至实施例7所示出铝硅系合金的实施例仅仅是较佳实施例枚举,本领域技术人员参照实施例1至实施例7的示例,可以轻易生产与本发明性能相似的汽车尾气治理清洗剂,例如,含有如下百分比的组分:五水偏硅酸钠:1.9%;氢氧化钠:1.3%;乙二胺四乙酸四钠:2.0%;壬基酚聚氧乙烯醚:3.0%;脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:2.0%;一乙二醇单丁醚:0.7%;水:94.1%。

理化性质检测:

为检验部分实施例所提供的汽车尾气治理清洗剂的性能,进行如下理化性质检测并进行对比。

理化性质检测项目:cu腐蚀程度、性状、气味、闪点、水溶性酸碱度、水分、密度、硫含量、ph值。

检测仪器:

bsy-113铜片腐蚀测定仪;

sya-261闭口闪点试验器;

快速水分测试仪;

bsy-119油品硫含量测试仪;

ph测定仪。

实施例一~十的检验结果如表1和表2:

表1实施例一~六的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检验表

表2实施例七~十的汽车尾气治理清洗剂的理化性质检验表

由表1和表2中实施例一~十的汽车尾气治理清洗剂的理化性质参数可以看出:通过合理控制配方中各组分的比例关系,可得到理化性质不同的汽车尾气治理清洗剂,以满足不同的生产需求。且实施例六的ph酸碱性质适当,硫含量较低,为本发明汽车尾气治理清洗剂的优选方案。

汽车尾气排放检测:

为检验最优实施例所提供的汽车尾气治理清洗剂的对尾气排放的治理效果,进行如下尾气排放检测实验。

检测设备:

fga-4100汽车排气分析仪;

检测对象:

凯迪拉克赛维,汽油版,排量2.8l,v6发动机;

汽车尾气治理清洗剂:使用本发明中优选方案的实施例六所制备的汽车尾气治理清洗剂;

清洗位置:发动机燃烧室与三元催化器。

表3对机动车使用汽车尾气治理清洗剂(实施例六)前后的汽车尾气排放物的检测结果对比

hc,碳氢化合物(hydrocarbon)的简称,即为汽车尾气排放的烃类物质;一般地,汽油车尾气中hc浓度比柴油车高;单位为ppm,ppm浓度是用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度,也称百万分比浓度。经常用于浓度非常小的场合下,与之相似的还有ppb(partsperbillion);

no,一氧化氮排放;单位为ppm;

co2,二氧化碳排放;单位为%vol;

toil,为燃油即时温度;单位为℃。

由表3中检测结果可以看出,通过使用本发明优选方案实施例六的汽车尾气治理清洗剂对待检测机动车进行使用清洗剂前后的尾气排放物检测结果对比,可以看出,对待检测机动车使用汽车尾气治理清洗剂后,待检测机动车的烃类物质(hc)的排放减少了94.59%,一氧化氮排放降低了60%,从而降低发动机废气中有害物质的排放,有效解决机动车尾气排放的污染问题。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域。

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