国内外车用尿素生产流程
尿素的生产工艺
一次蒸发:需3.3kPa以上的真空度;
二次蒸发:2.7kPa-3.3kPa,130 ℃,蒸发浓度75-95%;
6.7kPa,130-140 ℃,蒸发至熔融态(99.7% ) 。
造粒
原理:自然风从造粒塔的底端吹入,尿素液
从顶端落下,冷却成粒。
塔高:86米
六、尿素的前景展望
现状:
天然气生产尿素成本:1200/吨 煤生产:900/吨 市售价:1100/吨
前景:
彩色尿素 车用尿素:缩二脲含量小于0.8%
高压蒸汽(12.5MPa,525℃) 过热
电厂蒸汽(3.6MPa,360℃)
装置中用的最多的蒸汽(2.2MPa,219℃) 低压蒸汽(0.35MPa,145℃) 增压蒸汽(0.45Mpa,150℃):由2.2Mpa和0.35MPa蒸汽混合
五、尿素溶液的蒸发和造粒
蒸发工艺:
需较大的传热面积和蒸汽分离器; 易结晶,堵塞管道。
尿素的生产工艺
一、尿素的简介 二、尿素的生产方法 三、尿素的合成原理 四、工艺流程 五、尿素溶液的蒸发和造粒 六、前景展望
一、尿素的性质
物理性质:
尿素(Urea ),碳酰二氨,CO(NH2)2 纯尿素为白色、无味、无臭的针状或棱柱状晶体 常压下熔点为132.7℃
车用尿素介绍及宣传课件
5)、缩二脲 尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲ຫໍສະໝຸດ Baidu其次,若存储不当,尿素溶
液易缩合为缩二脲。缩二脲做为尿素溶液中的杂质,应该严格控制。
6)、不溶物 不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质,其存在对尿素溶液的输液管
道和喷嘴具有堵塞的危害。
7)、醛类(以HCHO计) 甲醛作为车用尿素溶液的杂质,也应当加以严格控制。
二、国内外车用尿素标准
ISO 22241-1: 2006
31.8~33.2
1087.0~1093.0 1.3814~1.3843
≤0.3 ≤20 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.2 ≤0.2 ≤5 —— ≤0.2 ——
DIN 70070: 2005
31.8 ~33.2
二、国内外车用尿素标准
3、各成分技术指标确定说明:
1)、尿素含量 :
尿素含量直接影响NOx的催化效率和 尿素溶液的凝固点。在SCR还原系统中, 尿素溶液的浓度是关键因素之一,过高 或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效 率,反而会造成氨气的滑失(由于过高 的NH3/NOx比造成的氨气漏失),形成二 次污染物氨气。
1087.0~1093.0 1.3814~1.3843
≤0.3 ≤20 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.2 ≤0.2 ≤5 —— ≤0.2 ——
车用尿素溶液制作流程及配方
车用尿素溶液制作流程及配方
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车用尿素生产工艺流程
车用尿素生产工艺流程
《车用尿素生产工艺流程》
车用尿素是一种车辆尾气处理液体,用来减少柴油车和汽油车尾气中的氮氧化物排放。车用尿素的生产工艺流程主要包括合成氨、合成尿素和颗粒状车用尿素的生产过程。
首先,合成氨的生产是整个车用尿素生产工艺的第一步。合成氨是由空气中的氮气和氢气在高温高压条件下进行氨合成反应得到的。工业上主要采用哈勃法和布斯法两种方法进行合成氨的生产。合成氨的生产是车用尿素生产的基础,合成氨的质量和产量直接影响到车用尿素的品质和产量。
其次,合成尿素是车用尿素生产的第二步。合成尿素的生产是在合成氨的基础上进行的。合成尿素的生产过程主要包括尿素合成反应、结晶、脱水和干燥等工序。合成尿素是一种无色、结晶性的化合物,具有较高的氮含量,是车用尿素的主要成分。合成尿素的质量和产量直接影响到车用尿素的品质和产量。
最后,颗粒状车用尿素的生产是车用尿素生产的最后一步。颗粒状车用尿素是通过将合成尿素在特定的条件下加工成颗粒状的产品。颗粒状车用尿素具有较好的稳定性和可储存性,适合在车辆尾气处理装置中使用。车用尿素的颗粒状产品主要用于柴油车和汽油车的尾气处理系统中,可以有效减少车辆尾气中的氮氧化物排放。
总的来说,车用尿素生产工艺流程包括合成氨、合成尿素和颗
粒状车用尿素的生产过程。这一系列工艺流程需要严格控制生产条件和质量指标,以确保车用尿素的品质和稳定性,满足车辆尾气处理的需求。
车用尿素液配方与制作方法
车用尿素液配方与制作方法
尿素液是指以尿素为基础成分,通过合理的搭配不同辅料,加以不同比例组成的液体,被广泛应用于路况站等车辆检测中。近年来,随着汽车科技的发展,尿素液的使用也日益受到重视。
尿素液的配方主要包括尿素、水、苯、氢氧化钠等成分,它们共同构成了良好的尿素液。如果想要制作出良好的尿素液,首先需要按照具体的配方准备好所需成分。尿素是尿素液的主要成分,一般采用尿素钠,它与水混合后可以形成尿素液,其比例一般为30%,如果需要制作出更浓的液体,可以将比例提高至50%。
然后,将苯和氢氧化钠加入混合物中。苯的比例一般为10%左右,可以提高尿素液的散热效果,更快的排出气体,延长机油的使用寿命,并可以防止碳积灰的聚集,有效的除尘。氢氧化钠的比例一般为2~4%左右,有助于加速水的蒸发,减少水的运动,保持液体的稳定性,降低机油的泡沫状况,减少机油的耗损。
接下来,需要将这三种成分通过特定的手法混合均匀,一般采用高速旋转搅拌混合,确保尿素液的质量。搅拌完成后,可以将尿素液进行稀释,以达到合适的浓度。最后,加入稀释后的尿素液进行检验,确保液体的质量。
经过上述步骤,就可以制作出高质量的尿素液,有效的防止尿素液的运动,减少机油的损坏,有利于汽车的检测工作。由于尿素液的特殊性,在制作过程中要注意安全,特别是在稀释和搅拌时,环境要保持清洁,防止尿素液的污染。
总之,尿素液是一种重要的液体,在汽车检测中得以广泛使用。尿素液的配方和制作,是汽车检测中不可缺少的一环,要求配方要科学合理,制作工艺要求精细,只有满足上述要求,才能获得满意的尿素液产品。
车用尿素生产工艺简介
占地面积 :约120平米 电力消耗: 约15KW
设备投资:66万元 操作人工:4-5人 每吨产品毛利润:≥ 2000元
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柴油车的缺点
NOx 排放量高,且控制难度大,
传统的三效催化器无法解决
第三章:尿素SCR控制尾气原理
氨NH3:是一种最有效的控制NOx的还原剂 尿素含NH3高,尿素溶液便于车载,
不易挥发,无毒害,作为最有效的尾气 处理还原剂使用。
尿素溶液作为柴油车尾气处理还原剂,
2007年已被Ford、Volkswagen、 Mark Truck证实使用
概念:是国家第四阶段机动车污染物排放标准
NOx(氮氧合物)、 CO(一氧化碳)、PM(微粒)等。
汽车排放污染物主要有: HC(碳氢化合物)、
国四排放标准2015年元月1日起,全国执行。
第三章:尿素SCR控制尾气原理
柴油车的优点:
工作效率高,燃油经济性好
CO2排放同比汽油车少20%,燃油经济性高40% HC、CO、CO2排放低
第一步:高纯水的生产 第二步:普通尿素按一定比例溶解在高纯水中。 第三步:尿素溶液的提纯,分7到工序:过滤
一级初提纯、二级初提纯、精提纯等
每道工序不合格产品送回前道再处理,
保证产品品质
尿素装置工艺流程介绍(PPT 48张)
2、高压系统
在高压甲铵冷凝器(202-C)中生成冷凝热和生 成热释放给壳侧的热水,用于生产副产品低压蒸汽 ,用作下游工艺处理的热介质。为了得到低压饱和 蒸汽,还配置有四个低压蒸汽饱和器(201-FA-D, 简称汽包),以便将蒸汽中夹带的水分离出来。其 过程是:锅炉给水泵(906J/JS)将蒸汽冷凝液槽( 905-F)中的蒸汽冷凝液送入汽包内,并利用液位调 节的作用维持汽包内的水位。水由下降管进到高压 甲铵冷凝器(202-C)壳侧的底部。在传热的作用下 (管内外温差可达20℃以上),水在壳侧形成自然 循环,饱和蒸汽则由汽包顶部送出。
化肥厂尿素车间
生产方法及反应机理
(2)尿素的生成反应 尿素的生成反应是一个必须在液相中进行的、吸热 的可逆反应。根据化学反应的平衡原理,在反应进行的 过程中必须持续地供给热量,而且该反应进行地非常缓 慢,不容易达到平衡。在实际的工业生产中,尿素生成 反应的反应热是由未反应的NH3和CO2在合成塔内继续冷 凝所放出的热量供给的,且反应温度越高越好。根据设 备材质的耐用温度不超过190℃,确定操作温度为180185℃。根据尿素生成过程的平衡压力图,考虑到原料 中4%体积的空气及惰气,最终确定反应压力为13.6MPa 。
化肥厂尿素车间
2、高压系统 合成塔(201-D)是一个串联型的立式高压反应 器,它的内部空间被11块筛板分成相邻的12个小室 ,每一个小室的功能都相当于一个持续搅拌的罐式 反应器。因为合成塔(201-D)是一个高的鼓泡塔, 从塔底引进的气体就起到一种搅拌剂的作用。为达 到最优化的混合效果,在每个小室中安装一个通风 管。这样,就会产生较大的密度差,从而获得最优 化的扰动效果,因此避免了死区的产生。这些“虹 吸喷射”式筛板的设计方式可以避免产生沟流和返 混现象,从而使反应器接近于理想的连续混合罐式 反应器。
柴油车用尿素生产工艺流程
柴油车用尿素生产工艺流程
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尿素生产简图(彩色工艺流程图)
1
同一段差不多
3.
去常压吸收塔
氨水来自氨水槽
6.氨水解吸
解吸废水
去界区
中压蒸汽来自外管250℃2.4Mpa
流程说明
1、液氨加压
来自界区的液氨在取样分析后由高压泵加压到14Mpa送往高压喷射器
2、反应阶段
液氨作为喷射动力,将来自高压洗涤器的甲铵液一起带入高压甲铵冷凝器,在其中生成甲铵CO2+2NH3 ⇌NH4•COONH2反应放热,回收一部分热量让反应平衡向正反应偏移;反应后的气体跟液体直接通往合成塔底部,在合成塔(14Mpa 183℃)中生成尿素NH4•COONH2 ⇌CO (NH2)2+H2O 反应吸热,而气体CO2+2NH3 ⇌NH4•COONH2反应放热,所以合成塔中自热平衡,且合成塔中设有多层塔板,防止返混;反应生成的尿素-甲铵液体从合成塔底部取样分析后去汽提塔顶部,与下层来的高压CO2逆流接触,在高温以及CO2气体带动下,甲铵液被进一步分解,尿素及甲铵液从汽提塔底部取样分析后去往精馏塔,在精馏塔中循环加热,促进甲铵液进一步分解,出来的尿素溶液浓度大约为68%,取样分析后进入闪蒸罐(常压),闪蒸出CO2/NH3/H20,尿素溶液流进尿素贮罐。
3、尿素造粒
尿素贮罐的尿素溶液取样后打到一段蒸发加热器(0.03Mpa 13 0℃)尿素溶液中的气体水分充分分解、蒸发,出一段加热器的尿素溶液浓度大约为95%,然后流进二段蒸发加热器(0.003MPa 140℃)
. 继续加热浓缩,出来的尿素为熔融状态(99.7%),取样后送到造粒系统直接做成颗粒状,包装存储。
4、其他说明
过程中产生的气体回收利用,或者去排气筒,用过程中产生的溶液吸收后返回氨水槽,不能吸收的气体排大气。
车用尿素生产工艺简介
车用尿素技术简介
南京康淳水处理科技有限公司
张秉志
2014 年7 月
南京康淳于2006年10月成立。
我们的员工由水处理行业的精英组成
(电子工业纯水系统安装与验收规范-2012专家组成员之一)∞我们的客户来自于一些著名的半导体、电子企业。∝2012年起,致力于尾气处理研究,研发车用尿素生产设备,2014年5月投向市场
∝我们研发的车用尿素设备,自动控制,运行稳定,无次品产生,成品率100%
第一章:公司简介
第一章:公司简介
——为什么和我们合作?
™专业的工程技术人员,我们一向能完成我们的任务并力求完美.
快捷有效的售后服务
齐全的零配件供应
[我们追求不断的进步,与我们的客户共同进步!
概念:是国家第四阶段机动车污染物排放标准
汽车排放污染物主要有:HC(碳氢化合物)、NOx(氮氧合物)、CO(一氧化碳)、PM(微粒)等。 国四排放标准2015年元月1日起,全国执行。
第二章:国四排放标准简介
关键词:国四标准
第三章:尿素SCR控制尾气原理
柴油车的优点:
∞工作效率高,燃油经济性好
∞CO2排放同比汽油车少20%,燃油经济性高40%
∞HC、CO、CO2排放低
柴油车的缺点
∝NOx排放量高,且控制难度大,
传统的三效催化器无法解决
第三章:尿素SCR控制尾气原理
氨NH3:是一种最有效的控制NOx的还原剂
尿素含NH3高,尿素溶液便于车载,
不易挥发,无毒害,作为最有效的尾气
处理还原剂使用。
尿素溶液作为柴油车尾气处理还原剂,
2007年已被Ford、Volkswagen、
Mark Truck证实使用
第三章:尿素SCR 控制尾气原理
车用尿素液配方与制作方法
车用尿素液配方与制作方法
尿素液是汽车的常见配件,它是汽车发动机的运行中不可缺少的材料。其配方与制作方法是影响汽车发动机运行效率的关键因素。尿素液配方与制作方法的科学性和合理性可以使发动机运行良好,延长使用寿命,提高发动机功率。本文就尿素液的制取方法和配方做一个详细介绍。
尿素液主要由尿素、水等原料组成。尿素是尿素液的主要原料,它是一种绿色植物素,可以通过植物素贮备与代谢的过程进行合成,也可以从动物的尿液中提取。尿素与水的比例一般为1:2,其中尿素的含量一般为30%-50%,这有利于尿素液的稳定性和安全使用。此外,还可以添加一些调味剂,以增加尿素液的质量和效果。
尿素液制作的过程主要分为准备原料、配制配方、混合配料、灌装及成品检验等几个步骤。首先,要准备好尿素、水及其它辅料等原料;其次,依据尿素液的用途,按照要求制定相应的尿素液配方;第三,将尿素及其它原料按照配方要求的比例混合;第四,将尿素液放入容器中,灌装封装,最后进行成品检验,要求液体澄清透明、无杂质,符合要求方可入库出售。
尿素液配方与制作方法关系到汽车发动机运行效率,涉及到质量、成本、安全及效率等多个方面。目前国内外尿素液配方的研究和发展较为成熟,已建立完善的尿素液生产标准,为汽车发动机提供优质的尿素液,保证汽车发动机的运行安全可靠。
尿素液的配方与制作方法是影响汽车发动机运行效率的关键因
素,它需要严格按照相关规定制作,保证尿素液质量和安全。对于新手,在尿素液的制作过程中,一定要注意严格按照相关规定进行操作,确保尿素液的质量合格,以保证汽车发动机的安全使用。
车用尿素生产制造项目可行性研究报告
车用尿素生产制造项目可行性研究报告
一、项目背景:
随着中国机动车保有量的增加,车辆尾气排放已经成为环境污染的主要源头之一、为了应对国家对车辆尾气排放的相关标准要求,车辆尿素的使用逐渐普及。车辆尿素是通过对氨水和二氧化碳的反应制造而成,可以减少尾气中的氮氧化物排放。因此,本报告将研究车辆尿素生产制造项目的可行性。
二、市场需求:
目前,中国大城市和发达国家对车辆尾气排放的限制日益严格。根据相关统计数据显示,车辆尿素市场在过去几年中呈现出快速增长的态势。预计在未来几年中,车辆尿素市场将保持稳定增长。因此,车辆尿素生产制造项目具有广阔的市场需求。
三、技术分析:
车辆尿素的生产制造需要通过氨水和二氧化碳的反应来实现。目前,市场上已发展出成熟的尿素生产工艺流程和制造设备。通过引进先进的生产技术和设备,可以有效地提高生产效率和产品质量。
四、投资分析:
针对车辆尿素生产制造项目的投资分析,我们将从以下几个方面进行评估:
1.投资规模和资金需求:
车辆尿素生产制造项目的投资规模需要根据生产能力和市场需求来确定。投资主要包括原材料采购、设备投资、工厂建设和人力资源等方面。
根据初步测算,该项目的总投资额为X万元。
2.可行性分析:
通过市场调研和需求分析,车辆尿素生产制造项目具有潜在的市场需求。同时,现有的生产技术和设备可以保证产品的质量和生产效率。因此,该项目在技术和市场方面具备可行性。
3.投资回报分析:
车辆尿素生产制造项目的投资回报率主要受市场需求和产品竞争情况
的影响。根据市场需求的增长趋势和合理的市场定价,预计该项目将在几
车用尿素溶液制作流程及配方
车用尿素溶液制作流程及配方
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合成尿素工艺流程
合成尿素工艺流程
《合成尿素工艺流程》
合成尿素是一种重要的化工产品,广泛应用于农业肥料、医药和化工等领域。其生产过程主要分为合成氨和合成尿素两个步骤。以下是合成尿素的工艺流程:
1. 合成氨
合成氨是生产尿素的关键步骤。首先,通过蒸汽重整法或燃煤法生产氢气,然后将氢气与氮气在高压、高温条件下进行催化反应,生成氨气。合成氨的反应方程式如下:
N2 + 3H2 → 2NH3
2. 氨的制备
合成氨后,将其氨化,生成脲。硫酸与氨反应,从而生成硫酸铵(NH4HSO4),之后再与钠氢化合再生成氨。
3. 尿素的合成
脲经蒸馏脱水,生成尿素。此过程中,需控制温度、压力及流量以保证反应物的充分转化。
整个合成尿素的工艺流程需要严格控制各项参数,确保反应物能够充分转化并得到纯度较高的尿素。此外,还需要考虑能源消耗、原料损耗以及对环境的影响等因素。
在工艺流程的实施中,需要注意设备的维护、生产过程中废水和废气的处理,以及安全生产等问题。通过严格的操作和控制,
合成尿素的工艺流程将能够高效、安全地实施,从而得到优质的尿素产品。
车使用尿素的工艺流程
车使用尿素的工艺流程
1. 简介
车使用尿素是现代柴油发动机排放控制的关键技术之一。车使用尿素通过SCR (选择性催化还原)技术,将尿素溶液喷入柴油车辆的排气系统中,与氮氧化物(NOx)发生化学反应,将有害氮氧化物转化为无害的氮和水蒸气。本文将介绍车使用尿素的工艺流程。
2. 工艺流程
车使用尿素的工艺流程主要包括尿素储存、加注装置、尿素水解装置和尿素喷射装置。
2.1 尿素储存
车使用尿素的工艺流程首先需要储存尿素。通常,车辆会采用尿素溶液的方式进行储存,也就是将尿素与水混合形成尿素溶液。车辆上通常会配置一个尿素储存箱,在此储存箱中储存尿素溶液。尿素储存箱通常位于车辆的后部,易于加注和维护。
2.2 加注装置
加注装置是车使用尿素的工艺流程中的关键环节,用于将尿素溶液从储存箱中输送到尿素水解装置。加注装置通常包括尿素泵和输送管道等组成部分。在车辆加注站点,用户可以使用专用的加注枪将尿素溶液加注到车辆的尿素储存箱中。
2.3 尿素水解装置
尿素水解装置是车使用尿素的工艺流程中的核心部分。尿素水解装置通常位于车辆的排气系统中,包括尿素喷嘴和SCR催化剂。尿素水解装置将尿素溶液喷入排气系统中,在SCR催化剂的作用下,尿素溶液与氮氧化物发生化学反应,将有害的氮氧化物转化为无害的氮和水蒸气。
2.4 尿素喷射装置
尿素喷射装置是车使用尿素的工艺流程的最后一步。尿素喷射装置通常位于尾部排气管附近,用于将尿素溶液喷射到排气系统中进行尿素水解反应。尿素喷射装置可以根据发动机工作状态和排气氮氧化物浓度进行自动调节,以保证尿素的最佳喷射量。
国内外车用尿素生产流程
国内外车用尿素生产流程
车用尿素是一种用于减少柴油机排放氮氧化物的尿素溶液。其主要原
料为尿素和去离子水。下面将介绍国内外车用尿素的生产流程。
国内车用尿素的生产流程如下:
1.原料准备:将尿素和去离子水准备好,确保原料的质量。
2.尿素溶解:将尿素加入到溶解装置中,加入一定量的去离子水进行
搅拌和加热,使尿素完全溶解。
3.过滤:将溶解的尿素溶液通过滤网进行过滤,去除其中的杂质和不
溶物。
4.除杂:将过滤后的尿素溶液通过一系列的除杂装置进行进一步的除
杂处理,去除其中的杂质、铁锈等。
5.过滤再生:将除杂后的尿素溶液再次通过滤网进行过滤,确保溶液
的纯度。
6.浓缩:对尿素溶液进行浓缩,蒸发其中的水分,提高尿素的浓度。
7.真空脱气:将浓缩后的尿素溶液进行真空脱气处理,去除其中的气体。
8.冷却:对脱气后的尿素溶液进行冷却处理,使其温度降低。
9.包装:将冷却后的尿素溶液进行包装和贮存,以便后续销售和使用。
国外车用尿素的生产流程与国内大致相似,主要区别在于采用的技术
和设备有所不同。
1.蓄水池储存:国外的生产流程通常是将去离子水储存在大型蓄水池中,以备后续生产使用。
2.尿素生产:国外的尿素生产通常使用尿素工厂专门生产的尿素产品,质量更稳定。
3.溶解和搅拌:尿素溶解时通常使用搅拌和循环系统,以充分溶解尿素。
4.离心过滤:国外的生产流程通常采用离心过滤器对溶解的尿素溶液
进行脱水和除杂处理。
5.再浓缩:对离心过滤后的尿素溶液进行进一步浓缩,提高尿素的浓度。
6.冷却和包装:国外通常将浓缩后的尿素溶液进行冷却处理,然后进
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目录
1.国内外车用尿素标准 (1)
1.1 目前车用尿素溶液的标准 (1)
1.2 国内外标准对比分析 (2)
1.3 各成分技术指标确定说明 (2)
1.4 国内测试方法与ISO 22241-2:2006的对比 (4)
1.5 工业、农业尿素标准 (4)
1.6 车用尿素与工业尿素对比分析 (5)
2.国内外车用尿素生产流程 (6)
2.1 国外车用尿素(AdBlue)生产流程 (6)
2.2 国内车用尿素生产流程 (6)
3.国内外车用尿素价格 (8)
3.1 国内车用尿素价格 (8)
3.2 国外车用尿素价格 (8)
随着国4排放标准实施时间的临近,国内北京、深圳、上海等大城市已经提前开始执行国4标准。同时,目前国内中重型货车、客车、公交车辆大部分采用SCR技术路线达到国4排放标准要求,因此,SCR系统所需的车用尿素溶液成为与柴油等同的消耗品。
车用尿素溶液就是无色、透明、清澈的的液体,浓度在31.8%-33.2%之间,用于还原氮氧化合物。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。车用尿素溶液最早在欧洲使用,称为Adblue,北美称为DEF (Diesel Exhaust Fluid,即柴油机尾气处理液),在国内称为车用尿素溶液或“车用脱硝剂”。
1.国内外车用尿素标准
1.1目前车用尿素溶液的标准
国外标准:
国际标准化组织:ISO 22241-1:2006
日本标准:JIS K 2247-1:2005
德国标准:DIN 70070 :2005
国内标准:
北京地标: DB11/552-2008
深圳:车用尿素溶液(AUS 32)特区技术规范。
国家尚无标准,也没有编制计划
1.2国内外标准对比分析
1.3各成分技术指标确定说明
1)尿素含量:
尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。在SCR还原系统中,尿素溶液的浓度是关键因素之一,过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率,反而会造成氨气的滑失(由于过高的NH3/NOx比造成的氨气漏失),形成二次污染物氨气。
欧洲大部分柴油车生产商倾向于使用尿素浓度为32.5%的尿素水溶液作为还原剂,还因为此浓度的车用尿素溶液结晶点最低。
尿素溶液浓度与结晶点的对应关系图
2)密度:
车用尿素溶液密度与浓度密切相关,在一定温度下尿素溶液的浓度与密度具有一一对应的关系,且随浓度增大而增大(见右图)。检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。
3)折光率:
车用尿素溶液密度与折光率也密切相关,与密度类似,在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着一一对应的关系,且随浓度增大而增大(见右图)。测量折光率有助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。利用标准尿素溶液及样品的折光率可计算尿素溶液浓度。
4)碱度
尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解产生氨,碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解,该项指标控制的是尿素中氨的含量。
5)缩二脲
尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲,其次,若存储不当,尿素溶液易缩合为缩二脲。缩二脲做为尿素溶液中的杂质,应该严格控制。
6)不溶物
不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质,其存在对尿素溶液的输液管道和喷嘴具有堵塞的危害。
7)醛类(以HCHO计)
甲醛作为车用尿素溶液的杂质,也应当加以严格控制。
8)磷酸盐
磷及磷酸盐由于能使Urea-SCR系统的催化剂中毒失活,因此需严格控制。
9)金属离子(钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝)
金属离子(钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝)作为车用尿素中的杂质,对SCR系统的催化剂具有毒害作用,影响SCR还原的转化效率,应该严格控制这些指标。
1.4国内测试方法与ISO 22241-2:2006的对比
1.5工业、农业尿素标准
实际生产中分为工业用和农业用两种,等级分类如下:
根据目前国内尿素等级分类看,无法达到车用尿素要求。
1.6车用尿素与工业尿素对比分析
车用尿素标准明显高于工业、农业标准。
车用尿素标准对杂质的要求要严格的多,但可以通过对工业尿素的再提纯而获得。
2.国内外车用尿素生产流程
2.1国外车用尿素(AdBlue)生产流程
国外车用尿素需求量大,已经形成产业规模,车用尿素主要由大型化工企业生产,象挪威的YARA公司年产50万吨车用尿素溶液,其生产流程如下:
2.2国内车用尿素生产流程
目前国内车用尿素需求量很少,没有大的化工企业生产,只有小化工企业根据需求在工业尿素基础上进行提纯处理少量生产,其流程如下:由于车用尿素为31.8-33.2%的尿素水溶液,因此,车用尿素的生产流程主要包括尿素提纯、水处理、和配置溶液3个阶段。
1)尿素提纯流程:
国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来,其主要原理是:
在温度 70-75℃时,尿素在水溶液中发生水解。
在温度 30 ℃以下时,尿素重新从水溶液中结晶出来。
每水解结晶一次,其纯度会得到大幅提高,一般利用工业一级尿素水解结晶一次,就可达到车用尿素标准要求,其产出比例为1.5:1。
2)水处理流程:
车用尿素溶液对杂质控制严格,由于普通自来水含有无机盐、氯化物等其他微量元素,因此不能直接用来配置车用尿素溶液,必须经过处理达到要求才能用于尿素溶液配制。
由于自来水在生产过程中使用了各种杀菌化学制剂,不宜处理干净,因此,一般采用深层地下水,经过处理后得到符合要求的软水。
3)配置尿素溶液流程:
根据需要进行计算配比,将适量的软水和提纯后的尿素在容器中经充分混合溶解,再进行灌装。