[发明专利]一种车用尿素试剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种车用尿素试剂及其制备方法，制备方法包括以下步骤：S1、将尿液浓缩后泵入到第一结晶釜后冷却析晶，得到一段尿素粗晶，将一段尿素粗晶加入到反应釜中，加无水乙醇、活性炭，升温回流，趁热过滤，收集滤液；S2、将滤液泵入到第二结晶釜中，冷却至室温，尿素晶体析出，降温、抽滤后，得到二段尿素粗晶；S3、将二段尿素粗晶加入到第三结晶釜中，加入乙醇‑二氯甲烷溶剂体系，升温至回流，冷却析晶，得到尿素湿品，尿素湿品经干燥后得到尿素纯品；S4、将工业用水纯化后，得到电阻率为17‑20Ω.cm的纯化水；S5、将尿素纯品溶解到纯化水中，配制成车用尿素溶液粗品；S6、将车用尿素溶液粗品经超滤膜过滤后得到成品。

技术领域

本发明涉及车用尿素制备领域，具体是一种车用尿素试剂及其制备方法。

背景技术

柴油车是氮氧化合物和PM颗粒物排放的主要贡献者，柴油车排放的氮氧化合物占全国机动车排放总量的60％以上，PM颗粒物排放量占比则接近100％；重型载货车辆排放的氮氧化合物和颗粒物明显高于其他机动车，其氮氧化合物和颗粒物排放量占比分别为47.1％和61.4％。

目前，我国柴油车尾气处理主要采用SCR技术，SCR技术主要通过强化燃料在发动机内的燃烧来降低PM颗粒物，再通过车用尿素溶液与氮氧化合物在SCR催化剂的作用下反应生成氮气来消除废气中氮氧化合物。

车用尿素溶液的纯度对于SCR处理效果影响较大，主要表现在车用尿素溶液内的杂质容易降低催化效果、堵塞管道。因此，开发一种节能环保的车用尿素溶液对于减少PM颗粒物产生、增加油路管道使用寿命至关重要。然而，目前关于车用尿素溶液的纯化，公开报道的专利文献、期刊论文较少。

针对现有技术不足，至今未有一种实施有效方式解决。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种车用尿素试剂及其制备方法，通过本发明公开的结晶方案，不仅能够有效的将尿素中的杂质除去，增加尿素的纯度，同时能够降低车用尿素工业化生产成本。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:

一种车用尿素试剂，所述车用尿素试剂包括尿素纯品以及溶解尿素纯品的高纯水，所述车用尿素试剂的制备方法包括以下步骤：

S1、将尿液初步浓缩后泵入到第一结晶釜后冷却析晶，析晶过程中加入尿素晶种，析晶完毕，经过滤后得到一段尿素粗晶和一段尿液，将一段尿素粗晶加入到反应釜中，加入尿素晶体质量3-5倍的无水乙醇溶解分散15-20min后，加入活性炭，升温回流35-40min后趁热过滤，收集滤液；

S2、将步骤S1中的滤液泵入到第二结晶釜中，自然冷却至室温，自然冷却过程中缓慢搅拌，缓慢搅拌过程中，尿素晶体不断析出，冷却至室温后，降温至-5～-10℃，抽滤后，得到二段尿素粗晶和二段尿液；

S3、将二段尿素粗晶加入到第三结晶釜中加入乙醇-二氯甲烷溶剂体系，适当溶解分散后，升温至回流，回流反应45-55min后，冷却析晶，得到尿素湿品和三段尿液，尿素湿品经干燥后得到尿素纯品；

S4、将工业用水纯化后得到电阻率为17-20Ω.cm的纯化水；

S5、将步骤S3中的尿素纯品溶解到步骤S4中的纯化水中配制成质量分数为35-38％的车用尿素溶液粗品；

S6、将步骤S5中的车用尿素溶液粗品经超滤膜过滤后，得到车用尿素溶液成品。

优选地，所述一段尿液、二段尿液以及三段尿液经浓缩后作为步骤S1中尿液结晶的原料。