車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，屬于車(chē)用尿素的制備領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括容納尿素溶液的溶液罐，所述溶液罐通過(guò)輸送管連接有至少一個(gè)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器，所述輸送管上設(shè)置有輸送泵，所述輸送管的側(cè)壁上設(shè)置有沿輸送管延伸的冷卻管；所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器與清洗裝置相連接，所述清洗裝置包括容納清洗液的清洗箱和輸送清洗液的清洗管，所述清洗管上設(shè)有清洗泵以使清洗液在所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器和所述清洗箱之間形成閉路循環(huán)。本實(shí)用新型能夠有效濾除車(chē)用尿素溶液中的各種雜質(zhì)，對(duì)于縮二脲等常規(guī)方法無(wú)法濾除的雜質(zhì)具有較好的過(guò)濾效果，提升車(chē)用尿素溶液的品質(zhì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及車(chē)用尿素的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素水有著可以?xún)艋疦ox的作用，廣泛應(yīng)用于大型的柴油車(chē)的燃?xì)鈨艋到y(tǒng)。汽車(chē)尿素，它是一種使用在SCR技術(shù)中，用來(lái)減少柴油車(chē)尾氣中的氮氧化物污染的液體。車(chē)用尿素學(xué)名為柴油機(jī)尾氣處理液，國(guó)內(nèi)俗稱(chēng)汽車(chē)尿素、車(chē)用尿素、汽車(chē)環(huán)保尿素、車(chē)用脫硝劑，使用最普遍的是車(chē)用尿素。車(chē)用尿素用于還原氮氧化合物，可作為SCR(Selective CatalyticReduct1n，選擇性催化還原)系統(tǒng)的還原劑，利用車(chē)用尿素水溶液與重型卡車(chē)、客車(chē)等柴油車(chē)尾氣中的氮氧化物反應(yīng)生成NdPH2O來(lái)凈化尾氣，使其排出的氮氧化物達(dá)到歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]尿素在造粒過(guò)程中，當(dāng)溫度超過(guò)133V時(shí)，尿素就會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)，產(chǎn)生縮二脲，尿素水在制備過(guò)程中容易殘留縮二脲。同時(shí)，車(chē)用尿素的純度要求很高，普通的尿素或者尿液滿(mǎn)足不了車(chē)用尿素對(duì)高純度的要求，市場(chǎng)上的車(chē)用尿素產(chǎn)品質(zhì)量很難達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，特別是車(chē)用尿素中的縮二脲超標(biāo)的問(wèn)題，由于常溫條件下縮二脲無(wú)法析出，因此普通的過(guò)濾裝置并不能濾除車(chē)用尿素溶液中的縮二脲，如何降低車(chē)用尿素中縮二脲的含量成為制約車(chē)用尿素行業(yè)發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，該裝置可以有效的濾除車(chē)用尿素溶液中的縮二脲，并且濾芯經(jīng)過(guò)清洗之后可反復(fù)使用。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為:車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，包括容納尿素溶液的溶液罐，所述溶液罐通過(guò)輸送管連接有至少一個(gè)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器，所述輸送管上設(shè)置有輸送栗，所述輸送管的側(cè)壁上設(shè)置有沿輸送管延伸的冷卻管;所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器與清洗裝置相連接，所述清洗裝置包括容納清洗液的清洗箱和輸送清洗液的清洗管，所述清洗管上設(shè)有清洗栗以使清洗液在所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器和所述清洗箱之間形成閉路循環(huán)。
[0006]將尿素溶液流動(dòng)的方向定義為從前向后流動(dòng)，進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器設(shè)置有多個(gè)，相鄰的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間設(shè)置有溶液暫存箱，所述溶液暫存箱與其前部及后部的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器均連通，所述溶液暫存箱與其后部的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間設(shè)有輸送栗。
[0007]離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器不僅能夠?yàn)V除尿素溶液中的縮二脲，還能夠?yàn)V除各種金屬離子，多級(jí)過(guò)濾可以使尿素溶液中的雜質(zhì)最大限度的去除，在相鄰的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間設(shè)置溶液暫存箱和輸送栗，通過(guò)溶液暫存箱和輸送栗的轉(zhuǎn)換，可以使尿素溶液經(jīng)過(guò)各個(gè)過(guò)濾器的流速不同，從而達(dá)到最佳的過(guò)濾效果。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述輸送管上還設(shè)置有濾網(wǎng)過(guò)濾器，溶液罐、濾網(wǎng)過(guò)濾器和離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間相互連通。濾網(wǎng)過(guò)濾器能夠高效濾除顆粒雜質(zhì)，進(jìn)一步提成過(guò)濾提純的效果。
[0009]為達(dá)到最佳的使用效果，優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器內(nèi)的濾芯為陰離子交換樹(shù)脂。
[0010]另一種可選擇的技術(shù)方案為:所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器內(nèi)的濾芯包括陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在尿素溶液的流動(dòng)方向上疊加排列，其中陰離子交換樹(shù)脂的量大于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的量。
[0011]為使尿素溶液在過(guò)濾過(guò)程中保持低溫狀態(tài)，進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述溶液暫存箱的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤(pán)管?？s二脲只有在低溫狀態(tài)下才會(huì)析出，因此，保持尿素溶液的低溫狀態(tài)，可以保證較好的過(guò)濾效果。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:每一個(gè)所述輸送栗和離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間的輸送管上均設(shè)有流量計(jì)。設(shè)置流量計(jì)，便于對(duì)各個(gè)輸送段的流量進(jìn)行檢測(cè)和控制，通過(guò)對(duì)流量的控制實(shí)現(xiàn)最佳的過(guò)濾效果。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的溶液罐內(nèi)設(shè)有攪拌裝置和加熱裝置。設(shè)置攪拌裝置，可以在溶液罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)尿素溶液的制備，設(shè)置加熱裝置，溫度升高可以加快固體尿素的溶解速度，提高制備溶液的效率。
[0014]為實(shí)現(xiàn)尿素溶液的快速降溫，進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述溶液罐的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤(pán)管。
[0015]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述清洗裝置的清洗液為乙醇、水或者乙醇的水溶液。對(duì)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行沖洗，可將離子交換樹(shù)脂吸收的縮二脲沖出，以使離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器可以重復(fù)使用，用乙醇清洗效果最佳，用水沖洗效果欠佳但成本最低，從經(jīng)濟(jì)性和沖洗效果綜合考慮，可采用乙醇的水溶液進(jìn)行沖洗。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]1、通過(guò)對(duì)縮二脲的溶解度和溫度的關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)縮二脲在低溫時(shí)溶解度會(huì)發(fā)生變化，低溫狀態(tài)下縮二脲從尿素溶液中析出，使尿素溶液呈現(xiàn)白濁狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)過(guò)濾的方式去除尿素溶液中的縮二脲，可以大大降低車(chē)用尿素產(chǎn)品中的縮二脲的含量，析出的縮二脲離子是帶電的，因此，采用離子交換樹(shù)脂作為濾芯，大大提高了過(guò)濾效果和過(guò)濾的效率。
[0018]2、設(shè)置了清洗裝置，可以將離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器中吸收的縮二脲沖洗掉，實(shí)現(xiàn)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器的重復(fù)使用，降低了成本。
[0019]3、設(shè)置多級(jí)過(guò)濾器可以使尿素溶液中的雜質(zhì)最大限度的去除，在相鄰的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間設(shè)置溶液暫存箱和輸送栗，通過(guò)溶液暫存箱和輸送栗的轉(zhuǎn)換，可以使尿素溶液經(jīng)過(guò)各個(gè)過(guò)濾器的流速不同，從而達(dá)到最佳的過(guò)濾效果。
[0020]4、在輸送管的側(cè)壁上設(shè)置沿輸送管延伸的冷卻管，使輸送管形成伴冷管路，在溶液暫存罐內(nèi)設(shè)置冷卻盤(pán)管，便于對(duì)溫度進(jìn)行控制，保證尿素溶液過(guò)濾過(guò)程中的低溫狀態(tài)，以發(fā)揮最佳過(guò)濾效果。
[0021]5、在溶液罐內(nèi)設(shè)置攪拌裝置、加熱裝置及冷卻裝置等，可實(shí)現(xiàn)尿素溶液的現(xiàn)場(chǎng)制備及過(guò)濾一體式作業(yè)，使用方便。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:I溶液罐，2攪拌葉片，3加熱管，4冷卻盤(pán)管，5輸送管，6濾網(wǎng)過(guò)濾器，7溶液暫存箱，8輸送栗，9清洗管，10清洗栗，11清洗箱，12清洗液，13第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器，14第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0025]如圖1所示，車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，包括容納尿素溶液的溶液罐I，所述溶液罐I通過(guò)輸送管5依次連接有一個(gè)濾網(wǎng)過(guò)濾器6和兩個(gè)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器，所述輸送管5上設(shè)置有輸送栗8。濾網(wǎng)過(guò)濾器6與第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器14之間設(shè)有溶液暫存箱7和輸送栗8，第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器14和第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器13之間也設(shè)有溶液暫存箱7和輸送栗8。所述輸送管5的側(cè)壁上設(shè)置有隨輸送管5延伸的冷卻管(圖中未示出)，所述溶液暫存箱I的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤(pán)管，使尿素溶液在過(guò)濾過(guò)程中保持低溫狀態(tài)，因?yàn)榭s二脲只有在低溫狀態(tài)下才會(huì)析出，所以，保持尿素溶液的低溫狀態(tài)，可以保證較好的過(guò)濾效果。
[0026]濾網(wǎng)過(guò)濾器6內(nèi)部的濾芯為網(wǎng)狀的填料，可以高效濾除顆粒雜質(zhì);第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器14的濾芯包括陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在尿素溶液的流動(dòng)方向上疊加排列，陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的比例為8:2;第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器13的濾芯為陰離子交換樹(shù)脂。
[0027]第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器14和第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器13均與清洗裝置相連接，所述清洗裝置包括容納清洗液12的清洗箱11和輸送清洗液12的清洗管9，第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器14和第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器13通過(guò)清洗管9并聯(lián)在清洗箱11上，所述清洗管9上設(shè)有清洗栗10以使清洗液12在離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器和清洗箱11之間形成閉路循環(huán)。清洗液12米用乙醇。
[0028]在溶液罐I的底部設(shè)有攪拌葉片2和加熱管3，在溶液罐I的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤(pán)管4，可以直接將固體尿素顆粒和去離子水倒入溶液罐1，通過(guò)攪拌葉片2攪拌使固體尿素顆粒溶解，從而制備尿素溶液。加熱管3對(duì)溶液進(jìn)行加熱可以加快固體尿素顆粒的溶解速度，冷卻盤(pán)管4可以快速的降溫，使尿素溶液快速降至所需溫度，提高工作效率。在溶液罐I可設(shè)置溫度傳感器，以溫度傳感器的檢測(cè)信號(hào)為信號(hào)源，以實(shí)現(xiàn)加熱管3和冷卻盤(pán)管4的自動(dòng)工作，加熱管3以及冷卻盤(pán)管4的工作電路可通過(guò)切換繼電器進(jìn)行切換，或者通過(guò)電磁閥進(jìn)行電路的接通或者斷開(kāi)，自動(dòng)化程度高，節(jié)省人力的同時(shí)提高控制的精確度。繼電器切換電路為本領(lǐng)域的常用控制電路，電磁閥也為常用元件，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，完全可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)完成對(duì)上述元件的設(shè)置，對(duì)其具體的設(shè)置方法在此不再贅述。
[0029]每一個(gè)所述輸送栗和離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間的輸送管上均設(shè)有流量計(jì)。設(shè)置流量計(jì)，便于對(duì)各個(gè)輸送段的流量進(jìn)行檢測(cè)和控制，通過(guò)對(duì)流量的控制實(shí)現(xiàn)最佳的過(guò)濾效果。
[0030]為便于對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面結(jié)合一個(gè)工作過(guò)程對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的描述:
[0031]將固體尿素顆粒和去離子水置入溶液罐I內(nèi)，攪拌葉片2旋轉(zhuǎn)攪拌至完全溶解，制成尿素重量百分比為32.5%的尿素溶液，固體尿素顆粒溶解的過(guò)程為放熱過(guò)程，得到的尿素溶液處于低溫狀態(tài)，冷卻盤(pán)管4工作將尿素溶液溫度降至-10°C，此時(shí)尿素溶液呈現(xiàn)白濁狀態(tài)。白濁狀態(tài)的尿素溶液在輸送栗8的作用下通過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾器6，濾除顆粒雜質(zhì)，到達(dá)第一個(gè)溶液暫存箱，然后在與第一個(gè)溶液暫存箱相連通的輸送栗的作用下，以設(shè)定流速進(jìn)入第一離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器14，然后到達(dá)第二個(gè)溶液暫存箱。接下來(lái)，在與第二個(gè)溶液暫存箱相連通的輸送栗的作用下，以設(shè)定流速進(jìn)入第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器13，并在經(jīng)過(guò)第二離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器13的過(guò)濾后排出澄清的成品。離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器不僅能夠?yàn)V除尿素溶液中的縮二脲，還能夠?yàn)V除各種金屬離子，多級(jí)過(guò)濾可以使尿素溶液中的雜質(zhì)最大限度的去除。由于設(shè)置了冷卻盤(pán)管等冷卻裝置，保證尿素溶液過(guò)濾過(guò)程中的低溫狀態(tài)，以發(fā)揮最佳過(guò)濾效果。
[0032]使用一段時(shí)間后，離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器吸收了較多的縮二脲，會(huì)影響其過(guò)濾效果，此時(shí)，停止過(guò)濾工作，開(kāi)啟清洗栗10，清洗液12在離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器和清洗箱11之間形成閉路循環(huán)，將離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器吸收的縮二脲沖洗出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器的重復(fù)使用。
[0033]本實(shí)用新型中，各個(gè)過(guò)濾器的數(shù)量不限于實(shí)施例所述的數(shù)量，可以增加過(guò)濾裝置的數(shù)量，在離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器中，陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的比例不限于實(shí)施例中公開(kāi)的比例，可以對(duì)兩者的比例做出改變，因?yàn)殛庪x子交換樹(shù)脂對(duì)縮二脲離子的吸附效果更好，為保證過(guò)濾效果，陰離子交換樹(shù)脂的量應(yīng)大于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的量，或者全部采用陰離子交換樹(shù)脂。在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上，過(guò)濾器的數(shù)量越多，過(guò)濾后的溶液透明度越好，可以通過(guò)設(shè)置合理數(shù)量的過(guò)濾器，實(shí)現(xiàn)車(chē)用尿素溶液的透明澄清。
[0034]本實(shí)用新型溶液罐I中的攪拌裝置不限于采用實(shí)施例所述的攪拌葉片，還可以采用錨式攪拌器、槳式攪拌器等;加熱裝置也不限于采用實(shí)施例所述的加熱管，還可以采用加熱絲、加熱片等;冷卻裝置也不限于采用實(shí)施例所述的冷卻盤(pán)管，還可以采用其它形式的換熱管，在換熱管內(nèi)部通入冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻降溫。
[0035]對(duì)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器進(jìn)行清洗時(shí)，用乙醇清洗效果最佳，用水沖洗效果欠佳但成本最低，從經(jīng)濟(jì)性和沖洗效果綜合考慮，可采用乙醇的水溶液進(jìn)行沖洗。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不是本實(shí)用新型的全部實(shí)施例，不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0037]除說(shuō)明書(shū)所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)，為了突出本實(shí)用新型的創(chuàng)新特點(diǎn)，上述技術(shù)特征在此不再贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，包括容納尿素溶液的溶液罐，所述溶液罐通過(guò)輸送管連接有至少一個(gè)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器，所述輸送管上設(shè)置有輸送栗，所述輸送管的側(cè)壁上設(shè)置有沿輸送管延伸的冷卻管;所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器與清洗裝置相連接，所述清洗裝置包括容納清洗液的清洗箱和輸送清洗液的清洗管，所述清洗管上設(shè)有清洗栗以使清洗液在所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器和所述清洗箱之間形成閉路循環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器設(shè)置有多個(gè)，相鄰的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間設(shè)置有溶液暫存箱，所述溶液暫存箱與其前部及后部的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器均連通，所述溶液暫存箱與其后部的離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間設(shè)有輸送栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述輸送管上還設(shè)置有濾網(wǎng)過(guò)濾器，溶液罐、濾網(wǎng)過(guò)濾器和離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間相互連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器內(nèi)的濾芯為陰離子交換樹(shù)脂。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器內(nèi)的濾芯包括陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在尿素溶液的流動(dòng)方向上疊加排列，其中陰離子交換樹(shù)脂的量大于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的量。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述溶液暫存箱的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤(pán)管。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，每一個(gè)所述輸送栗和離子交換樹(shù)脂過(guò)濾器之間的輸送管上均設(shè)有流量計(jì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述的溶液罐內(nèi)設(shè)有攪拌裝置和加熱裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述溶液罐的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤(pán)管。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用尿素過(guò)濾提純裝置，其特征是，所述清洗裝置的清洗液為乙醇、水或者乙醇的水溶液。
【文檔編號(hào)】B01J49/00GK205659687SQ201620445153
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】胡堅(jiān)南
【申請(qǐng)人】山東新藍(lán)環(huán)保科技有限公司