一种车用尿素液制备方法与流程

文档序号:16250584发布日期:2018-12-11 23:59阅读:645来源:国知局

本发明属于氮氧化物脱除领域,特别涉及一种车用尿素液制备方法。



背景技术:

目前,随着科学技术的发展,汽车的用量越来越普及,2010年12月,国家环境保护部要求我国汽车厂自从2012年1月1日起销售的重型柴油汽车排放应达到国ⅳ排放标准,车用尿素是重型柴油车达到国四排放标准的必备产品。车用尿素是指尿素浓度为32.5%且溶剂为超纯水的尿素水溶液,原料为尿素晶体和超纯水。重型卡车、客车等柴油车要达到国四排放标准,在尾气处理上就要选用适合的scr系统,而这项系统必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。



技术实现要素:

本发明提供一种车用尿素液制备方法,本发明通过使用分子筛与活性炭对尿素进行处理,之后通过低温结晶得到较为纯洁的尿素晶体,分散在高纯水中能减少油中沉积物,保持燃料系统清洁,抑制或减少沉积物的产生。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种车用尿素液制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)活性炭处理

a)将活性炭进行粉碎后,研磨成颗粒度达200-300,使用有机酸进行浸泡4-8小时;

b)将浸泡后的活性炭进行过滤,洗涤至ph5.5-7,在75-80℃下灭菌20-30秒,在110-150℃下干燥4-8小时;

(2)高纯水的制备

a)将原水进行机械过滤,去除水中机械杂质后,进行一次蒸馏与二次蒸馏;

b)检测二次蒸馏的高纯水是否达标,是否有杂质混入,若有,进行过滤与杀菌,若未杂质混入,待用;

(3)初始尿素液的制取

a)将工业级尿素溶于去离子水中,进行搅拌均匀得到尿素溶液,进行机械过滤,去除水中机械杂质;

b)将5a分子筛浸泡在盐酸溶液中5-12小时后,进行过滤、干燥煅烧得活化5a分子筛复合材料;

c)将步骤a)配制的尿素溶液通过活化后的5a分子筛进行真空过滤后;

d)将真空过滤后的尿素溶液进行光催化除醛,通过步骤(1)所得的活性炭进行过滤得到尿素溶液;

(4)配制

a)将步骤(3)所得的尿素溶液加入到低温结晶器中,初始温度设定为40℃恒温搅拌,控制降温速度为0.05-0.40℃/min,将结晶的尿素晶体的晶浆进行过滤,得到晶体和滤液;

b)对尿素晶体使用高纯水进行冲洗后,然后烘干,之后将步骤(2)所得的高纯水与尿素结晶进行混合,得到尿素水溶液,配比制成适宜浓度的尿素液。

所述的有机酸为醋酸、丙酸、丁酸、异丁酸、草酸、柠檬酸中一种或几种。

所述的光催化除醛为在紫外光照下,以多孔活性炭为载体,负载纳米二氧化硅,进行催化反应30-60分钟。

所述的适宜浓度为将结晶尿素与高纯水的比例为1:(3-4),控制浓度在31.5-33.5%。

本发明的优点是:

本发明将活性炭粉碎研磨后浸泡在有机酸中进行改性,之后对原水进行机械过滤于二次蒸馏与杀菌,溶解工业级尿素,机械杂质后使用酸洗煅烧的5a分子筛进行真空过滤,之后对尿素溶液进行光催化除醛,使用改性后的活性炭进行过滤,低温结晶后与制备的高纯水机械混合,配比制成适宜浓度的尿素液。粉碎研磨与有机酸破坏了活性炭的内部微观结构,有机酸负载改性活性炭负载改性,使得活性炭对尿素溶液中的氮化物具有较好的选择性,同时将分子筛进行酸洗煅烧活化,提高了5a分子筛的活化效率,进而大幅增加了5a分子筛的吸附能力,吸附性能稳定,分子筛不易被粉碎,降低了能耗。同时本发明将尿素进行溶解,通过分子筛与活性炭处理,去除尿素中醛类含量,低温结晶后晶体不堆积,堆密度小,之后与高纯水配制成尿素溶液使用后能减少油中沉积物,保持燃料系统清洁,分散燃料中已形成的沉渣,使微小的颗粒保持悬浮状态,以抑制或减少沉积物的产生。本发明通过使用分子筛与活性炭对尿素进行处理,之后通过低温结晶得到较为纯洁的尿素晶体,分散在高纯水中能减少油中沉积物,保持燃料系统清洁,抑制或减少沉积物的产生。

具体实施方式

一种车用尿素液制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)活性炭处理

a)将活性炭进行粉碎后,研磨成颗粒度达200-300,使用有机酸进行浸泡5小时;

b)将浸泡后的活性炭进行过滤,洗涤至ph5.5-7,在75-80℃下灭菌25秒,在120℃下干燥6小时;

(2)高纯水的制备

a)将原水进行机械过滤,去除水中机械杂质后,进行一次蒸馏与二次蒸馏;

b)检测二次蒸馏的高纯水是否达标,是否有杂质混入,若有,进行过滤与杀菌,若未杂质混入,待用;

(3)初始尿素液的制取

a)将工业级尿素溶于去离子水中,进行搅拌均匀得到尿素溶液,进行机械过滤,去除水中机械杂质;

b)将5a分子筛浸泡在盐酸溶液中10小时后,进行过滤、干燥煅烧得活化5a分子筛复合材料;

c)将步骤a)配制的尿素溶液通过活化后的5a分子筛进行真空过滤后;

d)将真空过滤后的尿素溶液进行光催化除醛,通过步骤(1)所得的活性炭进行过滤得到尿素溶液;

(4)配制

a)将步骤(3)所得的尿素溶液加入到低温结晶器中,初始温度设定为40℃恒温搅拌,控制降温速度为0.05-0.40℃/min,将结晶的尿素晶体的晶浆进行过滤,得到晶体和滤液;

b)对尿素晶体使用高纯水进行冲洗后,然后烘干,之后将步骤(2)所得的高纯水与尿素结晶进行混合,得到尿素水溶液,配比制成适宜浓度的尿素液。

所述的有机酸为醋酸、丙酸、丁酸、异丁酸、草酸、柠檬酸中一种或几种。

所述的光催化除醛为在紫外光照下,以多孔活性炭为载体,负载纳米二氧化硅,进行催化反应40分钟。

所述的适宜浓度为将结晶尿素与高纯水的比例为1:(3-4),控制浓度在31.5-33.5%。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种车用尿素液制备方法,将活性炭粉碎研磨后浸泡在有机酸中进行改性,之后对原水进行机械过滤于二次蒸馏与杀菌,溶解工业级尿素,机械杂质后使用酸洗煅烧的5A分子筛进行真空过滤,之后对尿素溶液进行光催化除醛,使用改性后的活性炭进行过滤,低温结晶后与制备的高纯水机械混合,配比制成适宜浓度的尿素液,本发明通过使用分子筛与活性炭对尿素进行处理,之后通过低温结晶得到较为纯洁的尿素晶体,分散在高纯水中能减少油中沉积物,保持燃料系统清洁,抑制或减少沉积物的产生。

技术研发人员:朱传路;王俊华;朱磊
受保护的技术使用者:凤台精兴生物科技有限公司
技术研发日:2018.07.17
技术公布日:2018.12.11
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