一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法
【專利摘要】本發明涉及到柴油車尾氣處理領域，是一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法。特征是首先用泵把原水箱的水，通過泵，依次輸送經過石英砂過濾器，活性炭過濾器，樹脂軟化系統，雙級反滲透膜，到緩儲罐，當尿素溶液達到一定的濃度后，通過泵，把濃度合格后的尿素溶液輸送到緩儲罐，然后通過泵加壓，溶液依次經過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間緩儲罐，然后再用泵輸送，經過并列的兩個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾，生成符合標準的車用尿素水溶液，到達成品存儲罐后，進入灌裝生產線。由于采用了本技術方案，能有效吸附原水和尿素水中的大量微細雜質，除去異味，顏色，具有吸附能力強，定量沖洗可以延長使用壽命達3年。
【專利說明】
一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及到柴油車尾氣處理領域，是一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法。
技術背景
[0002]生產柴油車尾氣處理液，是把高純度的尿素，加入到超純水中，尿素的含量達到32.5%，超純水為67.5%。這個比例，首先由德國汽車工業協會提出，得到歐盟廣泛認可并成為標準。因為這個濃度的尿素溶液，是還原氮氧化物^^^最佳比例，而且，是冬季最不容易結晶的比例。理想狀態是溶液中不含有金屬離子，否則會使得尾氣處理裝置里的催化酶中毒，降低還原效果，乃至催化無效。
[0003]在柴油車尾氣處理裝置里，在合適的溫度條件下，車用尿素溶液生成NH3,見13在催化劑的作用下，選擇性還原NOxS N2，也就是把氮氧化物還原為氮氣和水，從而實現尾氣無害排放。含有SCR系統的國四柴油車傳感器探測不到尿素，或者尿素質量不合格，則電腦會鎖定發動機，車輛無法正常運行。和傳統柴油車發動機相比，含有SCR系統的發動機能有效降低油耗。超純水相對容易生產。但是尿素，在生產、包裝、運輸過程中，會因為各種污染，特別是與金屬的接觸，有大量金屬離子，降低純度，混有金屬離子，就會使得尾氣處理裝置里的催化酶中毒，降低甚至失去催化作用。所以必須提純尿素。在此之前，工業尿素的提純，是通過三級加熱，采用結晶的辦法，逐步提純尿素溶液，生成柴油車尾氣處理液。這類生產工藝，申請號為CN201210003844。公布了這種加熱辦法，有很大局限性:1要加熱尿素水，需要大量的熱能；2加熱尿素本身揮發，分解成氨氣，造成大量浪費，氨氣聚集還產生危險；3不能大規模連續性生產。也有把尿素顆粒，加入到水溶液中，采用四級離子交換的辦法，提純尿素，申請號為CN201120119795的說明。這個辦法可以比三級加熱辦法更有效去除金屬離子，但是它的缺陷是完全依賴樹脂離子交換，處理成本過大，溶液濃度不穩定，樹脂壽命短，并不能做到連續的、大規模的生產。而且，申請號為CN201120119795的技術，有非常明顯的常識性錯誤:生產的車用尿素居然是“柴油機動車燃料添加劑”，而車用尿素的概念是:柴油車尾氣處理液，與燃料油無關。更令人不解的是，這個專利【背景技術】里，說到:尿素在生產和包裝運輸過程中引入金屬雜質，其中金屬雜質和氯離子會對發動機帶來腐蝕，因此需要將金屬離子和氯離子降到ppm級。而我們通常所用的車用尿素，并沒有被發動機燃燒，而是噴射到排氣管后邊的催化還原裝置里面，尿素溶液在這里，由電腦控制其流量，頻率，和發動機排除的尾氣中的氮氧化物反應，生成氮氣和水，與發動機無任何關系。我們降低金屬離子，是為了保護這個裝置里的催化酶，維持它的高效催化還原反應。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供了一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法。由液位控制器控制最高最低水位，可以在無人值守狀態下，除上料系統和灌裝系統外，實現連續生產超純水和連續的尿素提純生產。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案是:一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，特征是首先用栗把原水箱的水，通過栗，依次輸送經過石英砂過濾器，活性炭過濾器，樹脂軟化系統，雙級反滲透膜，到緩儲罐，通過EDI系統，到達超純水罐，上料池得到超純水后，利用循環栗把尿素吸入到攪拌罐，通過超純水溶解普通固體尿素，當尿素溶液達到一定的濃度后，通過栗，把濃度合格后的尿素溶液輸送到緩儲罐，然后通過栗加壓，溶液依次經過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間緩儲罐，然后再用栗輸送，經過并列的兩個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾，生成符合標準的車用尿素水溶液，到達成品存儲罐后，進入灌裝生產線。
[0006]本方法明顯特征是，用超純水溶解固體顆粒尿素。
[0007]本方法明顯特征是，在地面上料池，通過循環栗實現無污染上料，并伴隨攪拌。
[0008]本方法明顯特征是，通過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間罐，然后再用栗輸送，經過并列的倆個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾，實現尿素提純。
[0009]本方法采用雙陰陽離子交換樹脂混合塔。
[0010]作為優選方案，管件連接采用PVC給水管，PVC管套件，PVC連接器，其耐壓值不低于 8kg/cm2。
[0011]作為優選方案，所有水罐采用PE材質，所有過濾器采用玻璃鋼材質桶槽。
[0012]作為優選方案，所有水罐均有液位控制閥。
[0013]由于采用了上述技術方案，采用的石英砂過濾器，能最大限度除去水中的泥沙等大顆粒雜質，保護后面的一系列過濾器。本工藝采用的活性炭過濾器，能有效吸附原水和尿素水中的大量微細雜質，除去異味，顏色，具有吸附能力強，定量沖洗可以延長使用壽命達3年。本工藝采用的樹脂軟化設備，先把原水軟化，以保護后面的雙級反滲透膜，延長其壽命。樹脂可以再生。本工藝采用的RO雙級反滲透膜，可以除去99%的可溶固體，金屬離子，100%的細菌，99%的各類膠質和有機物。本工藝采用獨特的上料系統。無需螺旋桿，無需起重機，將袋裝尿素直接倒入上料池即可。循環栗把超純水和尿素顆粒，尿素溶液等一并吸走，既上料，又攪拌，大大提高尿素溶解速度，并且還節省起重機器和螺旋桿上料的設備費用。本工藝采用袋裝過濾器，能將上料時候的雜質，漂浮物，尿素生產運輸過程中的大片雜質，不溶解物全部濾下，減輕后面錳砂，活性炭過濾器的負荷。本工藝采用錳砂過濾器，主要是去鐵離子。本工藝采用活性炭過濾器，主要是過濾尿素生產過程中的微細不溶解物，除去異色異味。本工藝采用的陰樹脂交換器，目的是除去尿素和超純水混合后溶液里的陰離子。本工藝采用的陽樹脂交換器，目的是除去尿素和超純水混合后溶液里的陽離子。本工藝采用的陰陽樹脂離子交換塔，目的是把前面過濾的尿素溶液再次除去陰陽離子，除色去味，達到國家標準所規定的各類指標。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發明作進一步說明。但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0015]用栗把原水箱的水，通過栗，依次輸送經過石英砂過濾器，活性炭過濾器，樹脂軟化系統，雙級反滲透膜，到緩儲罐，通過EDI系統，到達超純水罐，上料池得到超純水后，利用循環栗把尿素吸入到攪拌罐，通過超純水溶解普通固體尿素，當尿素溶液達到一定的濃度后，通過栗，把濃度合格后的尿素溶液輸送到緩儲罐，然后通過栗加壓，溶液依次經過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間緩儲罐，然后再用栗輸送，經過并列的兩個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾，完全除去尿素中的各種雜質，金屬離子，生成符合標準的車用尿素水溶液，到達成品存儲罐后，進入灌裝生產線。
[0016]本工藝明顯特征是，用超純水溶解固體顆粒尿素。
[0017]本工藝明顯特征是，在地面上料池，通過循環栗實現無污染上料，并伴隨攪拌。
[0018]本工藝明顯特征是，通過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間罐，然后再用栗輸送，經過并列的倆個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾，實現尿素提純。
[0019]本工藝采用雙陰陽離子交換樹脂混合塔，確保連續生產。
[0020]本工藝流程為:首先，原水罐的水，來自自來水或者其他水源，并能持續不斷補充，流量2.5噸每小時，要根據超純水處理速度調整進水量。原水罐注滿后，有否球閥自動關閉進水。當原水罐水位下降，球閥自動打開。原水罐底側開口并有總閥門，和輸送栗的進水口通過PVC管道連接。輸送栗的出水口，通過PVC管道和石英砂過濾器連接，石英砂過濾器的出水口和活性炭過濾器連接，連接部分要有活接，以方便維護。活性炭過濾器的出水口，和樹脂軟化系統連接，連接部分有活接，以方便維護。樹脂軟化系統的出水口，連接到雙級反滲透的增壓栗入口。雙級反滲透的出水口連接到緩儲罐，緩儲罐內有上下液位計兩個，用來限制最高最低水位。緩儲罐的底部開口，安裝球閥，和EDI連接，EDI的出水連接到超純水罐。超純水罐的水出口連接球閥，三通，一路通向攪拌罐，一路通向上料池。攪拌罐和三通中間有栗，其作用一是上料，二是循環攪拌。攪拌罐的作用只是攪拌用，之所以獨于緩儲罐，是為了提高上料速度。攪拌罐的出口有球閥，連接到栗，栗的作用一是攪拌，二是將攪拌好的合適濃度的尿素溶液輸入到緩儲罐。緩儲罐的出口有球閥，通過PVC管件和活接，連接到栗。栗為增壓栗，其出水流向依次通過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器。它們之間用PVC管件和活接依次連接，出水到達中間緩儲罐。中間緩儲罐底部開口，連接球閥，通過PVC管件和活接，連接到栗。栗是增壓栗，把中間緩儲罐的尿素溶液，輸送到并列的兩個陰陽離子交換樹脂混合塔，陰陽離子交換樹脂混合塔也叫混床，作用是攔截沒有完全被置換出來的離子，是陰樹脂交換器和陽樹脂交換器的補充。從混床出來的尿素溶液，就是成品車用尿素，直接排入成品罐，準備進入灌裝生產線。
[0021]雙級反滲透膜采用美國陶氏生產的聚酰胺膜，為成套的成熟的制水設備。其工作原理和工作過程不屬于本發明，故不熬述。
[0022]以上所述工藝為本發明的優選實施方式。其核心內容是將固體尿素溶解在超純水里，然后經過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，陰陽樹脂離子交換塔提純尿素中的各種雜質，膠質，固體可溶物，金屬離子。本領域內的技術人員在本發明所述的原理框架內，還可以提出改進和潤飾，這些改進和潤飾也應該視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，其特征是首先用栗把原水箱的水，通過栗，依次輸送經過石英砂過濾器，活性炭過濾器，樹脂軟化系統，雙級反滲透膜，到緩儲罐，通過EDI系統，到達超純水罐，上料池得到超純水后，利用循環栗把尿素吸入到攪拌罐，通過超純水溶解普通固體尿素，當尿素溶液達到一定的濃度后，通過栗，把濃度合格后的尿素溶液輸送到緩儲罐，然后通過栗加壓，溶液依次經過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間緩儲罐，然后再用栗輸送，經過并列的兩個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾，生成符合標準的車用尿素水溶液，到達成品存儲罐后，進入灌裝生產線。2.根據權利要求1所述的一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，其特征是用超純水溶解固體顆粒尿素。3.根據權利要求1所述的一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，其特征是在地面上料池，通過循環栗實現無污染上料，并伴隨攪拌。4.根據權利要求1所述的一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，其特征是通過濾袋過濾器，錳砂過濾器，活性炭過濾器，陰樹脂交換器，陽樹脂交換器，到達中間罐，然后再用栗輸送，經過并列的倆個陰陽離子交換樹脂混合塔過濾。5.根據權利要求1所述的一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，其特征是管件連接采用PVC給水管，PVC管套件，PVC連接器，其耐壓值不低于8kg/cm2。6.根據權利要求1所述的一種把固體尿素提純成柴油車尾氣處理液的制備方法，其特征是所有水罐采用PE材質，所有過濾器采用玻璃鋼材質桶槽。
【文檔編號】B01F1/00GK105879679SQ201410662832
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月13日
【發明人】曹福金
【申請人】隨州市綠凈環保科技有限公司