[发明专利]一种含纳米级催化剂的车用尿素的生产工艺

说明书

本发明公开了一种含纳米级催化剂的车用尿素的生产工艺，包括如下步骤：1）取偏钒酸铵和柠檬酸，配制成溶液，按照溶液质量偏铝酸钠，加入纳米级WO₃/TiO₂混合物粉末，进行超声震荡，放入温控电炉中在550～560℃温度下高温焙烧，然后自然冷却到室温后冷冻；2）将步骤1）得到的物质放入加热自然冷却到室温得到纳米催化剂；3）用去离子水配制尿素饱和溶液，行减压、闪蒸处理，滤膜过滤、结晶釜；配制成尿素溶液；4）向步骤3）所得到尿素溶液中加入乙醇胺、乙醇、乙二醇、碳酸氢铵、聚硅氧烷‑多烷氧基醚共聚物充分混匀后加入步骤2）得到的纳米催化剂，制得含纳米级催化剂的车用尿素。以解决现有车用尿素不能在具备低的凝固点同时提高NO_X转化效率的问题。

技术领域

本发明涉及汽车尾气处理技术领域，具体涉及一种含纳米级催化剂的车用尿素的生产工艺。

背景技术

SCR技术是通过强化发动机机内燃烧来降低颗粒物(PM)的生成，然后利用尿素溶液对NO_X在SCR催化器上进行催化还原；从而改善燃油消耗、抗硫中毒能力强等优点；在高温下，尿素溶液气化后分解产生NH₃，在催化剂作用下，NH₃与尾气中的NO_X反应，生成无害的H₂O和N₂。

然而车用柴油机废气中氮氧化物、硫氧化物和烟尘等成分含量各不相同，尿素分解为NH₃过程中的中间产物异氰酸易于溶液中尿素或缩二脲反应，生成难以分解三聚氰酸，在更高温度下，三聚氰酸进一步缩合成三聚氰胺。未被分解的尿素、三聚氰酸和三聚氰胺等经过长期沉积附着在尾气管道、混合器及SCR催化剂上，影响了原有气体流畅性，进而导致SCR系统堵塞；SCR系统堵塞会直接导致汽车油耗增大，尾气排放恶化，严重时会造成发动机损坏。

现有的车用尿素一般在低于-11℃的时候会结晶，实际使用中在-20℃时会完全上冻，使其在北方尤其是东北等冬季寒冷天气下的使用受到限制。在低温下NOx的排放进一步增加，增加了车的应用成本。ZL201710409586.0”公开了一种具有低温性能的柴油车用尿素溶液；该车用尿素溶液具有比普通车用尿素更低的凝固点，虽然解决的低温下尿素溶液凝固对车的损坏；但尿素分散性差，NO_X转化效率不高的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含纳米级催化剂的车用尿素的生产工艺，以解决现有车用尿素不能在具备低的凝固点同时提高NO_X转化效率的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种含纳米级催化剂的车用尿素的生产工艺，包括如下步骤：

1）取等质量的偏钒酸铵和柠檬酸，用去离子水配制成质量分数为0.9～1.0%溶液，按照溶液质量添加0.45～0.50%的偏铝酸钠，在搅拌过程中加入纳米级WO₃/TiO₂混合物粉末，进行超声震荡20～45min，放入温控电炉中在550℃温度下高温焙烧1.5～2小时，然后自然冷却到室温后放入-5～-4℃冷冻20～30min；

2）将步骤1）得到的物质放入650～680℃加热20～30分钟后自然冷却到室温得到纳米催化剂；

3）用去离子水配制尿素饱和溶液，对尿素饱和溶液进行减压、闪蒸处理，用孔径为0.2～0.5μm的滤膜的尿素水溶液进行过滤；将过滤后的尿素溶液置入多级液膜结晶釜；将得到的尿素加入去离子水，配制成尿素溶液；

4）向步骤3）所得到尿素溶液中加入乙醇胺、乙醇、乙二醇、碳酸氢铵、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物充分混匀后，加入步骤2）得到的纳米催化剂，混匀后制得含纳米级催化剂的车用尿素。