[发明专利]一种制备车用尿素水溶液的方法和系统

说明书

本发明提供一种制备车用尿素水溶液的方法和系统。本发明的制备车用尿素水溶液的方法，包括如下步骤：对解吸水解废水进行EDI处理，制得电导率≤0.1μS/cm的超纯水；将粉尘尿素溶解于所述超纯水中，制得尿素水溶液；依次对所述尿素水溶液进行初滤、均质、精滤和超滤，制得车用尿素水溶液；其中，所述初滤的过滤精度为25‑50μm，所述精滤的过滤精度为5μm，所述超滤的过滤精度为0.01μm。本发明的方法以粉尘尿素和解吸水解废水作为原料制备车用尿素水溶液，不仅为粉尘尿素和解吸水解废水的合理化利用提供了一种有效途径，此外制备得到的车用尿素水溶液能够达到GB29518‑2013标准要求。

技术领域

本发明涉及一种车用尿素制备方法，具体涉及一种制备车用尿素水溶液的方法和系统。

背景技术

车用尿素水溶液是尿素浓度为31.8-33.2％且溶剂为超纯水的尿素水溶液，其主要用于对尾气中的氮氧化物进行处理，从而使重型卡车、客车等柴油车要达到国四排放标准。车用选择性催化还原尾气后处理技术(即SCR技术)是我国重型柴油车减排常规使用的方法，该方法需要添加车用尿素水溶液作为催化还原剂，由于SCR技术所采用的催化剂载体极易发生金属离子中毒从而失去催化效果，因此车用尿素溶液必须使用电子行业一级超纯水及高纯尿素进行制备。

目前，国内车用尿素主要是从工业尿素提纯而来，其主要原理为：1)在温度70-75℃时，尿素在水溶液中发生水解；2)在温度30℃以下时，尿素重新从水溶液中结晶出来；3)每水解结晶一次，尿素的纯度会得到大幅提高。因此，通常利用工业一级尿素水解结晶一次即可达到车用尿素的标准要求，产出比例为1.5：1。

公开号为CN104289106A的中国专利公开了一种车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：1)将工业脱盐水经反渗透装置、微孔过滤器和EDI电去离子装置处理后杀菌得到高纯水；2)将尿素生产过程中经闪蒸除去氨和CO₂后的高温尿素液与高纯水混合，配制成温度为68-72℃、浓度为48-55wt％的尿素水溶液；3)冷却至18-25℃，过滤得结晶尿素，再将结晶尿素与高纯水进行配比制成31.8-33.2wt％的尿素水溶液；4)经孔径为0.2-0.5μm的滤膜过滤，即制得车用尿素溶液。

上述方法采用反渗透水进行制备，从而增加了原水成本和水处理成本；此外，采用闪蒸尿素溶液作为原料，不仅在输送过程中需要伴热，并且闪蒸尿素溶液在输送过程中容易缩合形成缩二脲，从而造成车用尿素溶液中的缩二脲超标。

与此同时，尿素生产过程中存在大量的副产物和废弃物；其中，解吸水解废水是尿素生产过程中的工艺冷凝液经过解吸塔，用工艺气体或低压蒸汽将其中的NH₃和CO₂解吸分离后，又经水解塔将将其中的少量尿素水解后形成的废水，经解吸和水解后该废水含有微量尿素和微量游离氨，满足达标排放。此外，粉尘尿素是尿素造粒工段筛分产生的副产物，其产量大，销售困难，从而给企业生产和环境带来了巨大的负担和压力。因此，如何对尿素生产过程中的上述副产物和废弃物进行综合利用，成为亟待解决的难题。

发明内容

本发明提供一种制备车用尿素水溶液的方法和系统，不仅为粉尘尿素和解吸水解废水的合理化利用提供了一种有效途径，此外制备得到的车用尿素水溶液能够达到GB29518-2013标准要求。

本发明提供一种制备车用尿素水溶液的方法，包括如下步骤：

对解吸水解废水进行EDI处理，制得电导率≤0.1μS/cm的超纯水；

将粉尘尿素溶解于所述超纯水中，制得尿素水溶液；

依次对所述尿素水溶液进行初滤、均质、精滤和超滤，制得车用尿素水溶液；其中，所述初滤的过滤精度为25-50μm，所述精滤的过滤精度为5μm，所述超滤的过滤精度为0.01μm。