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CN106745060A - 一种低温型车用尿素溶液及其制备方法 - Google Patents

一种低温型车用尿素溶液及其制备方法 Download PDF

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CN106745060A
CN106745060A CN201611154510.XA CN201611154510A CN106745060A CN 106745060 A CN106745060 A CN 106745060A CN 201611154510 A CN201611154510 A CN 201611154510A CN 106745060 A CN106745060 A CN 106745060A
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CN
China
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urea
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vehicle solution
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CN201611154510.XA
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成兰兴
霍二福
谷中鸣
王柏楠
师传兴
李胜军
侯占峰
王延花
赵增兵
程伟琴
王毅楠
冯明
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HENAN CHEMICAL INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE CO LTD
Original Assignee
HENAN CHEMICAL INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE CO LTD
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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Abstract

一种低温型车用尿素溶液及其制备方法，其特征在于：它是由下述重量份的原料制备而成，其中：分析纯尿素20‑25份，分析纯碳酸铵14‑19份，高纯水61份；所述方法的步骤如下：将61份的高纯水加热到30‑80 ℃，加入20‑25份的分析纯尿素，溶解完全后待溶液温度降至30 ℃，再加入14‑19份的分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解。本发明的低温型车用尿素溶液组分简单，配制方便，冰点低于‑18 ℃，具有成本低，对容器和管道无腐蚀，使用后无有害气体排出等优点，使用于大部分地区冬季使用。

Description

一种低温型车用尿素溶液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种车用尿素溶液及其制备方法，特别涉及一种低温型车用尿素溶液及其制备方法。
背景技术
柴油发动机具有热效率高、功率大、动力性能好、寿命长、良好的燃油经济性，碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳排放量低，并且能够使用生物柴油等新能源而广泛应用于客货车上，但是柴油发动机排放氮氧化合物(NOx)和颗粒物(PM) 的量高，NOx可形成有毒的光化学烟雾和具有腐蚀作用的酸雨，颗粒物对人体呼吸系统产生极大的危害，引发慢性肺病，甚至致癌。因此，世界各国都在柴油机的NOx和PM减排方面做了大量的研究工作，在提高燃油品质、实行机内净化技术和尾气处理技术等方面取得了一定的成效，大量试验证明采用机内净化技术同时净化NOx和PM的排放，达到国Ⅳ排放标准的要求已经变得越来越困难，而采用尾气处理技术来控制柴油机NOx和PM的排放量是最有效的方法。选择性催化还原技术(SCR)是目前最适合柴油车的国Ⅳ排放解决方案，SCR技术必须采用尿素溶液对尾气中的NOx进行处理，而车用尿素溶液的冰点为-11 ℃，不适合我国北方地区的冬季使用，针对这个问题，辽宁润迪精细化工有限公司的邹建波向车用尿素溶液中添加甲酸铵、甲酰胺和乙醇来降低车用尿素溶液的冰点至-27 ℃(CN102213126 A)；河南弘康环保科技有限公司的汤广斌等向车用尿素溶液中添加甲酸铵和丙二醇来降低车用尿素溶液的冰点至-45 ℃(CN104607041 A)；但是车用尿素溶液添加甲酸铵后会产生如下问题：甲酸铵参与还原反应后的尾气呈酸性，对容器和管道具有腐蚀作用；甲酸铵在180 ℃下分解成剧毒气体氰化氢而产生安全隐患；甲酸铵的价格高导致车用尿素溶液成本增加较大。因此开发一种成本低、对设备无腐蚀作用、无有害气体产生的低温型车用尿素溶液，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种成本低、对设备无腐蚀作用、环保、安全的低温型车用尿素溶液及其制备方法。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明低温型车用尿素溶液是由下述重量份的原料制备而成，其中：分析纯尿素20-25份，分析纯碳酸铵14-19份，高纯水61份。
本发明制备方法的步骤如下：将61份的高纯水加热到30-80 ℃，加入20-25份的分析纯尿素，溶解完全后待溶液温度降至30 ℃，再加入14-19份的分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解。
本发明的有益效果
1、本发明的低温型车用尿素溶液组分简单，配制方便，冰点低于-18 ℃，比常用车用尿素溶液的冰点(-11 ℃)至少低7 ℃，使用于我国大部分地区冬季使用。
2、本发明的低温型车用尿素溶液成本低，对容器和管道无腐蚀，使用后只产生氮气、二氧化碳和水，无有害气体排出，避免发生SCR催化剂中毒从而失去催化效果。
具体实施方式
本发明将结合以下实施例作进一步描述：
本发明所述的低温型车用尿素溶液的制备方法：将61份的高纯水加热到30-80 ℃，加入20-25份的分析纯尿素，溶解完全后溶液温度降至30 ℃，再加入14-19份的分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解。
本发明的具体实施例如下，但并不限制本发明。
实施例1
按重量份取分析纯尿素20份、分析纯碳酸铵19份、高纯水61份；之后将高纯水加热到50℃，加入分析纯尿素，溶解完全后待溶液温度降至30 ℃，再加入分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解，得到无色的透明溶液即为本发明的低温型车用尿素溶液。经测定，低温型车用尿素溶液的冰点为-25 ℃，相关技术指标达到GB 29518-2013的要求。
在排量为8.6升的柴油发动机台架上进行ESC工况测试，本发明的低温型车用尿素溶液在额定喷射量下，经过SCR后处理器处理后，NOX 排放量达到国Ⅳ排放标准的要求。
实施例2
按重量份取分析纯尿素23份、分析纯碳酸铵16份、高纯水61份；之后将高纯水加热到50℃，加入分析纯尿素，溶解完全后待溶液温度降至30 ℃，再加入分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解，得到无色的透明溶液即为本发明的低温型车用尿素溶液。经测定，低温型车用尿素溶液的冰点为-20 ℃，相关技术指标达到GB 29518-2013的要求。
在排量为8.6升的柴油发动机台架上进行ESC工况测试，本发明的低温型车用尿素溶液在额定喷射量下，经过SCR后处理器处理后，NOX 排放量达到国Ⅳ排放标准的要求。
实施例3
按重量份取分析纯尿素25份、分析纯碳酸铵14份、高纯水61份；之后将高纯水加热到50℃，加入分析纯尿素，溶解完全后待溶液温度降至30 ℃，再加入分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解，得到无色的透明溶液即为本发明的低温型车用尿素溶液。经测定，低温型车用尿素溶液的冰点为-18 ℃，相关技术指标达到GB 29518-2013的要求。
在排量为8.6升的柴油发动机台架上进行ESC工况测试，本发明的低温型车用尿素溶液在额定喷射量下，经过SCR后处理器处理后，NOX 排放量达到国Ⅳ排放标准的要求。

Claims (2)

1.一种低温型车用尿素溶液，其特征在于：它是由下述重量份的原料制备而成，其中：分析纯尿素20-25份，分析纯碳酸铵14-19份，高纯水61份。
2.一种用于制备权利要求1所述低温型车用尿素溶液的制备方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：将61份的高纯水加热到30-80 ℃，加入20-25份的分析纯尿素，溶解完全后待溶液温度降至30 ℃，再加入14-19份的分析纯碳酸铵，搅拌至完全溶解。
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