[发明专利]可降解氮氧化物、预防低温结晶的车用尿素

说明书

本发明公开了一种可降解氮氧化物、预防低温结晶的车用尿素，包括如下重量份组分：尿素10～13份、硫酸铵19～23份、乙醇胺4～7份、二甲基硅油3～5份、丙三醇4～6份、烷基葡萄糖苷0.5～1.5份、超纯水100份、纳米催化剂0.8～1份、硅型防冻液2～3份。以解决现有的尿素NO_X的转化率低、凝固点高、汽车油耗增大、尾气排放不达标的技术问题。

技术领域

本发明涉及车用尿素溶液生产技术领域，具体的说是一种可降解氮氧化物、预防低温结晶的车用尿素。

背景技术

车用尿素是近几年发展起来的、适用于SCR系统(选择性催化还原系统)的高纯度尿素溶液，在高温(300℃以上)条件下，尿素溶液首先分解为氨气，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。

然而车用柴油机尿素分解为NH₃过程中的产生中间产物NO_x，NO_x是所有氮氧化合物的总称，其对人体健康的危害是极大，NO_x所形成二次污染物臭氧对人类呼吸系统的危害也尤其明显，因为微粒物质悬浮在空气中可以导致肺部及心脏疾病，增加致癌的概率。NO_x包括尿素缩二脲、三聚氰酸和三聚氰胺等，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。

专利号为“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；但存在尿素分散性差，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可降解氮氧化物、预防低温结晶的车用尿素的生成方法，以解决现有的尿素NO_X的转化率低、凝固点高、汽车油耗增大、尾气排放不达标的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种可降解氮氧化物、预防低温结晶的车用尿素，包括如下重量份组分：尿素10～13份、硫酸铵19～23份、乙醇胺4～7份、二甲基硅油3～5份、丙三醇4～6份、烷基葡萄糖苷0.5～1.5份、超纯水100份、纳米催化剂0.8～1份、硅型防冻液2～3份。

所述纳米催化剂制备方法如下：

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550～560℃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，按照重量比1：2的加入V₂O₅得到纳米催化剂。

1） 优选的，所述尿素的制备包括如下步骤：在高温和高压下将高纯度的氨和二氧化碳通过在170～175℃、2.5～3.0×10⁴kPa第一反应器、第二反应器中反应；将第二反应器的气体经过收集压缩后重新通过第一反应器，将第一反应器、第二反应器的液态尿素熔体流体收集；

2） 将液态尿素熔体在减压条件下闪蒸除去氨和CO₂后加入至温度为75～80℃的高纯水混匀后得到尿素饱和溶液，并收集闪蒸处理的气体通入所述第一反应器中；