[实用新型]直接生产车用尿素溶液装置

说明书

技术领域

本实用新型属于车用尿素生产技术领域，具体涉及一种可有效解决车用尿素颗粒原料中甲醛含量超标、成本低、质量稳定、可有效取代现有的结晶工艺和实现大规模工业化生产的直接生产车用尿素溶液装置。

背景技术

车用尿素，学名为柴油机尾气处理液，国内俗称汽车尿素、车用尿素、汽车环保尿素、车用脱硝剂，使用最普遍的是车用尿素。车用尿素是无色、透明、清澈的液体，浓度为31.8％-33.2％，按照欧IV标准，目前32.5％为符合标准的车用尿素浓度。车用尿素用于还原氮氧化合物，可作为SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)系统的还原剂，利用车用尿素水溶液与重型卡车、客车等柴油车尾气中的氮氧化物反应生成N₂和H₂O来净化尾气，使其排出的氮氧化物达到欧IV排放标准。车用尿素的工作原理是把车用尿素添加到SCR系统，在温度高于300℃的高温环境中，尿素分解成NH₃，再加V₂O₅-TiO₂、Ag-Al₂O₃、Cu-Zeolite等系列的催化剂的作用，尾气中的NOx能迅速与NH₃反应生成N₂和H₂O，而柴油机的排气温度一般为300-500℃，满足了NOx氮氧还原所需的温度条件。

然而车用尿素的纯度要求很高，为了生产出高纯度的车用尿素很多企业想尽了各种方法和途径，例如：中国发明专利其名称为：一种车用尿素的制备方法，专利号为：201210003845.7，其公开了一种尿素重结晶的方式生产出高纯尿素，然后配高纯水生产车用尿素，但是生产高耗能，成本较高，浪费大量母液。中国发明专利其名称为：一种尾气催化还原剂的生产工艺，专利号为：201010152076.8，其公开了一种连续过滤以及离子交换技术进行对金属及非金属离子的吸附交换；但是工艺过程复杂，成本较高。另外，影响企业生产车用尿素品质的主要问题是普遍存在着甲醛超标的情况，使很多企业无法生产车用尿素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种能够效解决车用尿素颗粒原料中甲醛含量超标、结构简单、工艺方法合理、成本低，质量稳定、可有效取代现有的结晶工艺，实现大规模工业化生产和各项指标符合车用尿素标准的直接生产车用尿素溶液装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括与变换气管道相连的低温甲醇洗工段、与氮气管道相连的液氨洗工段和与一次水管道相连的二级反渗透装置，低温甲醇洗工段的二氧化碳解吸气出口通过原料气净化吸附塔与尿素合成工段的气相进口相连，低温甲醇洗工段的气相出口通过液氨洗工段和合成氨工段与尿素合成工段的液相进口相连，所述尿素合成工段的固相出口与鼓泡搅拌器的固相进口相连，所述二级反渗透装置依次通过混床，连续电解除盐装置和纯水加热装置与鼓泡搅拌器的液相进口相连，所述鼓泡搅拌器的出口与车用尿素储存装置相连；所述尿素合成工段的固相出口与鼓泡搅拌器的固相进口之间设有自动定量包装称，所述纯水加热装置与鼓泡搅拌器的液相进口之间设有智能流量定量仪，所述自动定量包装称通过数据线与智能流量定量仪相连。

申请人基于通过大量尿素质量分析发现影响车用尿素品质的主要原因为甲醛而并非缩二脲或金属离子等：首先，国标GB29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液》规定的32.5％尿素水溶液的缩二脲为0.3％，对应于车用尿素颗粒应该在0.9％以上，根据国标GB2440-2001《尿素》标准规定农用尿素优等品缩二脲是0.9％，通过对河南晋开集团延化化工有限公司的尿素产品的检测，优等品率在90％以上，山东联盟化工集团的尿素产品的检测，优等品率也在90％以上甚至更高，尿素产品的缩二缩在0.9％以下，能够满足车用尿素水溶液的缩二脲0.3％的要求。所以对于普通尿素缩二脲并不是影响车用尿素溶液质量的关键因素。

其次，国标GB29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液》规定的32.5％尿素水溶液的缩二脲金属离子要求如下表：