專利名稱：一種抗低溫尾氣催化還原劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種尾氣催化還原劑及其制備方法，屬于化工技術領域。
背景技術：
目前，適用SCR技術的尾氣催化還原劑一車用尾氣催化還原劑(AUS32)的冰點是-ire，所以在中國北方地區冬天的溫度一般都低于-ire，這樣對使用傳統的AUS32作為車用尾氣催化還原劑造成冰凍的不良影響，車輛必須先通過加熱系統加熱，既增加了 SCR 系統的成本，又由于使用加熱系統才能開始使用SCR系統，對SCR系統的OBD有一定的不利影響，導致國四排放的法規在實行過程出現違規的現象。國外對于尾氣催化還原劑抗低溫也研究很長時間，申請人了解到抗低溫尾氣催化還原劑的配方主要通過一些銨類物質的復配，通過一定的調和工藝制備合格的抗低溫尾氣催化還原劑，但是由于銨類物質的強腐蝕性，對尾氣系統的金屬的腐蝕也一直受到關注，未能大范圍推廣使用。采用在合格的Adblue 中添加低碳醇類物質也是研究的重點，由于低碳醇都是降低冰點的能力，所以添加適量的低碳醇能夠降低尾氣催化還原劑的冰點，但是由于低碳醇的特性，其NOx的轉化效率將降低，所以也未能大范圍推廣。在國內由于SCR系統在最近幾年才開始被人關注，用于SCR系統的尾氣催化還原劑市場小，抗低溫尾氣催化還原劑更是沒有研究，但在中國北方區域冬天的低溫下，車輛急需抗低溫的尾氣催化還原劑減少冰凍的不良影響。

發明內容
本發明要解決技術問題是針對國內現有普通尾氣吸收還原劑在低于_11°C 結冰的缺陷，提出一種抗低溫尾氣催化還原劑及其制備方法，使尾氣催化還原劑可以在-25°C _40°C低溫下使用。本發明通過以下技術方案解決技術問題一種抗低溫尾氣催化還原劑，按重量百
分比計，由以下組分組成
符合 IS022241-1 標準的 Adblue30% 60%
碳酸銨10% 40%
甲醇10% 40%
聚醚胺O. 02% O. 2%
超純水10% 35%。其中，Adblue譯為柴油機尾氣處理液，國內俗稱為汽車尿素,車用尿素,汽車環保尿素，是SCR技術中必須要用到的消耗品。其組成成分為約32. 5%的高純尿素和約67. 5% 的去離子水，符合IS022241-1標準。所述碳酸銨為分析純,其|丐離子彡O. 5ppm。所述甲醇為分析純，其鈉離子、鈣離子均彡O. 5ppm。所述聚醚胺的分子量為Μ=1000_1500。所述超純水的電阻率在13 14Μ Ω *cm。
上述產品由以下技術方案得到一種尾氣催化還原劑的制備方法，包括以下步驟
步驟一、溶解，將所述Adblue、碳酸銨、甲醇加入溶解槽中，混合、攪拌，制成尾氣催化還原劑初品，
步驟二、提純，將所述尾氣催化還原劑初品通過過濾提純，得到過濾的尾氣催化還原劑，再通過膜分離，得到分離的尾氣催化還原劑；
步驟三、制成，將所述聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑中，并用超純水調整質量百分濃度為30% 50%，即得抗低溫的尾氣催化還原劑。其中，所述步驟一中，溶解溫度為30°C 35°C。所述步驟二中，過濾提純設備為過濾精度是10微米的袋式過濾器、機械過濾器、 過濾精度是O. 45微米的精密濾芯過濾器中的至少一種，過濾流速控制在2m3/H 3m3/H。本發明針對現有技術的缺點，在組分配比中采用了醇類和銨類物質混合，降低產品的冰點，節約成本的同時產品質量符合標準，復合而成的還原劑體系的NOx轉化率也較醇類大幅增加，通過添加聚醚胺，使產品的防銹性、溶解性穩定性、霧化能力增強。制備時， 采用槽式連續提純工藝和膜分離提純工藝，使得整個生產工藝過程是在密閉的管道中進行，避免了污染的可能，多重過濾去除機械雜質，對金屬離子進行膜分離，使得抗低溫尾氣吸收還原劑得到提純。采用在線式控制，使得整個生產過程都有控制點，保證了產品的穩定性和可控性。其有益效果是成品可在-25V -40°C低溫下使用，為國內北方地區SCR系統的大范圍的推廣奠定基礎。
具體實施例方式本發明的原料均可以自市面購得，其中Adblue符合IS022241-1標準；碳酸銨為分析純，其中鈣離子的含量< O. 5ppm,甲醇為分析純，其中鈉離子、鈣離子的含量均 (O. 5ppm ；以下不再贅述。實施例一
本實例的組分配比如下(以重量％計)
組分組成％Adblue55碳酸銨14甲醇20聚醚胺(分子量1010)O. I超純水10.9
將上述配比的組分按下述步驟制備
步驟一、溶解，將車用尿素、碳酸銨、甲醇，加入到溶解槽中混合、升溫至30°C，攪拌 20min，制成尾氣催化還原劑初品；
步驟二、提純，將尾氣催化還原劑初品進行過濾，過濾設備是由10 μ袋式過濾器、活性炭過濾塔和O. 45 μ精密濾芯過濾器(PP材質)組成，以流速為2. 5m3通過過濾設備得到過濾的尾氣催化還原劑，再通過分子量在10萬的超濾折疊膜，得到分離的尾氣催化還原劑； 步驟三、制成，將聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑，脈沖lOmin，用超純水調和成質量百分濃度為32%的抗低溫尾氣催化還原劑。實施例二本實例的組分配比如下(以重量％計):
將上述配比的組分按下述步驟制備
步驟一、溶解，將車用尿素、碳酸銨、甲醇和超純水，加入到溶解槽中混合、升溫至32°C， 攪拌20min，制成尾氣催化還原劑初品；
步驟二、提純，將尾氣催化還原劑初品進行過濾，其中過濾設備是由10 μ袋式過濾器、 活性炭過濾塔和O. 45 μ精密濾芯過濾器(PP材質)組成，以流速為3. 5m3通過過濾設備得到過濾的尾氣催化還原劑，再通過分子量在7-8萬的超濾折疊膜，得到分離的尾氣催化還原劑；
步驟三、制成，將聚醚胺加入過濾后的尾氣催化還原劑，脈沖lOmin，用超純水調和成質量百分濃度為44. 6%的抗低溫尾氣催化還原劑。實施例三
本實例的組分配比如下(以重量％計):
物料組成％Adblue35碳酸銨35甲醇15聚醚胺(分子量1000)O. 2超純水14. 8
將上述配比的組分按下述步驟制備
步驟一、溶解，將車用尿素、碳酸銨、甲醇和超純水，加入到溶解槽中混合、升溫至35°C， 攪拌20min，制成尾氣催化還原劑初品；
步驟二、提純，將尾氣催化還原劑初品進行過濾，其中過濾設備是由10 μ袋式過濾器、 活性炭過濾塔和O. 45 μ精密濾芯過濾器(PP材質)組成，以流速為2. 5m3通過過濾設備得到過濾的尾氣催化還原劑，再通過分子量在20萬的超濾折疊膜，得到分離的尾氣催化還原劑；
步驟三、制成，將聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑，脈沖lOmin，用超純水調和成質量百分濃度為46. 4%的抗低溫尾氣催化還原劑。對比實驗
按照常規方法檢測上述實施例得到的抗低溫尾氣催化還原劑的冰點，詳見表I:
實施例冰點實施例一-30°C實施例二-35°C實施例三-40 °CAdblue-ire
表I
由表I可知，本發明的抗低溫尾氣催化還原劑的冰點遠低于Adblue，S卩，上述實施例制成的抗低溫尾氣催化還原劑可在_25°C -40°C低溫下使用，適用于中國北方區域冬天的低溫下的車輛，減少冰凍的對車輛造成的不良影響。以在Adblue中只添加醇類的尾氣催化還原劑作為對比例，按常規方法檢測NOx轉化率，詳見表2 :
權利要求
1.一種抗低溫尾氣催化還原劑，按重量百分比計，由以下組分組成符合 IS022241-1 標準的 Adblue30% 60%碳酸銨10% 40%甲醇10% 40%聚醚胺O. 02% O. 2%超純水10% 35%。
2.根據權利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述碳酸銨為分析純碳酸銨，其中I丐離子含量彡O. 5ppm。
3.根據權利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述甲醇為分析純甲醇， 其中鈉離子、鈣離子含量均彡O. 5ppm。
4.根據權利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述聚醚胺的分子量為 M=1000-1500。
5.根據權利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述超純水的電阻率在 13 14M Ω *cm 之間。
6.根據權利要求I所述抗低溫尾氣催化還原劑的制備方法，包括以下步驟步驟一、溶解，將所述Adblue、碳酸銨、甲醇加入溶解槽中，混合、攪拌，制成尾氣催化還原劑初品；步驟二、提純，將所述尾氣催化還原劑初品通過過濾提純，得到過濾的尾氣催化還原劑，再通過膜分離，得到分離的尾氣催化還原劑；步驟三、制成，將所述聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑中，并用超純水調整質量百分濃度為30% 50%，即得抗低溫的尾氣催化還原劑。
7.根據權利要求6所述抗低溫尾氣催化還原劑的制備方法，其特征在于所述步驟一中，溶解溫度為30°C 35°C。
8.根據權利要求6所述抗低溫尾氣催化還原劑的制備方法，其特征在于所述步驟二中，過濾提純設備為過濾精度是10微米的袋式過濾器、機械過濾器、過濾精度是O. 45微米的精密濾芯過濾器中的至少一種，過濾流速控制在2m3/H 3m3/H。
全文摘要
本發明涉及一種尾氣催化還原劑及其制備方法，屬于化工技術領域。本發明主要針對現有車用尾氣催化還原劑的低溫性能只能在-11℃使用的特點，從還原劑的基本機理出發復配一種可以在低溫-25℃～-40℃環境下正常使用，并且符合SCR還原系統的車用抗低溫尾氣催化還原劑，本發明的組分按重量百分比計包括Adblue30%～60%，碳酸銨10%～40%，甲醇10%～40%,低分子量聚醚胺0.02%～0.2%,超純水10%～35%，其調和工藝過程為溶解、提純、灌裝。所得成品適用于-11℃以下環境使用，并且完全滿足SCR系統正常工作。
文檔編號B01D53/56GK102580531SQ201210008070
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者石俊峰 申請人:石俊峰