車用尿素過濾提純裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車用尿素過濾提純裝置，屬于車用尿素的制備領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括容納尿素溶液的溶液罐，所述溶液罐通過輸送管連接有至少一個離子交換樹脂過濾器，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；所述離子交換樹脂過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脂過濾器和所述清洗箱之間形成閉路循環(huán)。本實用新型能夠有效濾除車用尿素溶液中的各種雜質(zhì)，對于縮二脲等常規(guī)方法無法濾除的雜質(zhì)具有較好的過濾效果，提升車用尿素溶液的品質(zhì)。
【專利說明】
車用尿素過濾提純裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及車用尿素的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種車用尿素過濾提純裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素水有著可以凈化Nox的作用，廣泛應用于大型的柴油車的燃氣凈化系統(tǒng)。汽車尿素，它是一種使用在SCR技術(shù)中，用來減少柴油車尾氣中的氮氧化物污染的液體。車用尿素學名為柴油機尾氣處理液，國內(nèi)俗稱汽車尿素、車用尿素、汽車環(huán)保尿素、車用脫硝劑，使用最普遍的是車用尿素。車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，利用車用尿素水溶液與重型卡車、客車等柴油車尾氣中的氮氧化物反應生成NdPH2O來凈化尾氣，使其排出的氮氧化物達到歐IV排放標準。
[0003]尿素在造粒過程中，當溫度超過133V時，尿素就會發(fā)生縮合反應，產(chǎn)生縮二脲，尿素水在制備過程中容易殘留縮二脲。同時，車用尿素的純度要求很高，普通的尿素或者尿液滿足不了車用尿素對高純度的要求，市場上的車用尿素產(chǎn)品質(zhì)量很難達到國際標準，特別是車用尿素中的縮二脲超標的問題，由于常溫條件下縮二脲無法析出，因此普通的過濾裝置并不能濾除車用尿素溶液中的縮二脲，如何降低車用尿素中縮二脲的含量成為制約車用尿素行業(yè)發(fā)展的一個嚴重問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種車用尿素過濾提純裝置，該裝置可以有效的濾除車用尿素溶液中的縮二脲，并且濾芯經(jīng)過清洗之后可反復使用。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:車用尿素過濾提純裝置，包括容納尿素溶液的溶液罐，所述溶液罐通過輸送管連接有至少一個離子交換樹脂過濾器，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;所述離子交換樹脂過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脂過濾器和所述清洗箱之間形成閉路循環(huán)。
[0006]將尿素溶液流動的方向定義為從前向后流動，進一步的技術(shù)方案為:所述離子交換樹脂過濾器設(shè)置有多個，相鄰的離子交換樹脂過濾器之間設(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脂過濾器均連通，所述溶液暫存箱與其后部的離子交換樹脂過濾器之間設(shè)有輸送栗。
[0007]離子交換樹脂過濾器不僅能夠濾除尿素溶液中的縮二脲，還能夠濾除各種金屬離子，多級過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脂過濾器之間設(shè)置溶液暫存箱和輸送栗，通過溶液暫存箱和輸送栗的轉(zhuǎn)換，可以使尿素溶液經(jīng)過各個過濾器的流速不同，從而達到最佳的過濾效果。
[0008]進一步的技術(shù)方案為:所述輸送管上還設(shè)置有濾網(wǎng)過濾器，溶液罐、濾網(wǎng)過濾器和離子交換樹脂過濾器之間相互連通。濾網(wǎng)過濾器能夠高效濾除顆粒雜質(zhì)，進一步提成過濾提純的效果。
[0009]為達到最佳的使用效果，優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述離子交換樹脂過濾器內(nèi)的濾芯為陰離子交換樹脂。
[0010]另一種可選擇的技術(shù)方案為:所述離子交換樹脂過濾器內(nèi)的濾芯包括陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂在尿素溶液的流動方向上疊加排列，其中陰離子交換樹脂的量大于陽離子交換樹脂的量。
[0011]為使尿素溶液在過濾過程中保持低溫狀態(tài)，進一步的技術(shù)方案為:所述溶液暫存箱的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤管。縮二脲只有在低溫狀態(tài)下才會析出，因此，保持尿素溶液的低溫狀態(tài)，可以保證較好的過濾效果。
[0012]進一步的技術(shù)方案為:每一個所述輸送栗和離子交換樹脂過濾器之間的輸送管上均設(shè)有流量計。設(shè)置流量計，便于對各個輸送段的流量進行檢測和控制，通過對流量的控制實現(xiàn)最佳的過濾效果。
[0013]進一步的技術(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]為實現(xiàn)尿素溶液的快速降溫，進一步的技術(shù)方案為:所述溶液罐的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤管。
[0015]進一步的技術(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。對離子交換樹脂進行沖洗，可將離子交換樹脂吸收的縮二脲沖出，以使離子交換樹脂過濾器可以重復使用，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)濟性和沖洗效果綜合考慮，可采用乙醇的水溶液進行沖洗。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]1、通過對縮二脲的溶解度和溫度的關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)縮二脲在低溫時溶解度會發(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)，從而實現(xiàn)通過過濾的方式去除尿素溶液中的縮二脲，可以大大降低車用尿素產(chǎn)品中的縮二脲的含量，析出的縮二脲離子是帶電的，因此，采用離子交換樹脂作為濾芯，大大提高了過濾效果和過濾的效率。
[0018]2、設(shè)置了清洗裝置，可以將離子交換樹脂過濾器中吸收的縮二脲沖洗掉，實現(xiàn)離子交換樹脂過濾器的重復使用，降低了成本。
[0019]3、設(shè)置多級過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脂過濾器之間設(shè)置溶液暫存箱和輸送栗，通過溶液暫存箱和輸送栗的轉(zhuǎn)換，可以使尿素溶液經(jīng)過各個過濾器的流速不同，從而達到最佳的過濾效果。
[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)置冷卻盤管，便于對溫度進行控制，保證尿素溶液過濾過程中的低溫狀態(tài)，以發(fā)揮最佳過濾效果。
[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，可實現(xiàn)尿素溶液的現(xiàn)場制備及過濾一體式作業(yè)，使用方便。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:I溶液罐，2攪拌葉片，3加熱管，4冷卻盤管，5輸送管，6濾網(wǎng)過濾器，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第二離子交換樹脂過濾器，14第一離子交換樹脂過濾器。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的描述:
[0025]如圖1所示，車用尿素過濾提純裝置，包括容納尿素溶液的溶液罐I，所述溶液罐I通過輸送管5依次連接有一個濾網(wǎng)過濾器6和兩個離子交換樹脂過濾器，所述輸送管5上設(shè)置有輸送栗8。濾網(wǎng)過濾器6與第一離子交換樹脂過濾器14之間設(shè)有溶液暫存箱7和輸送栗8，第一離子交換樹脂過濾器14和第二離子交換樹脂過濾器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)有冷卻盤管，使尿素溶液在過濾過程中保持低溫狀態(tài)，因為縮二脲只有在低溫狀態(tài)下才會析出，所以，保持尿素溶液的低溫狀態(tài)，可以保證較好的過濾效果。
[0026]濾網(wǎng)過濾器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);第一離子交換樹脂過濾器14的濾芯包括陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂在尿素溶液的流動方向上疊加排列，陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的比例為8:2;第二離子交換樹脂過濾器13的濾芯為陰離子交換樹脂。
[0027]第一離子交換樹脂過濾器14和第二離子交換樹脂過濾器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，第一離子交換樹脂過濾器14和第二離子交換樹脂過濾器13通過清洗管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在離子交換樹脂過濾器和清洗箱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對溶液進行加熱可以加快固體尿素顆粒的溶解速度，冷卻盤管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信號為信號源，以實現(xiàn)加熱管3和冷卻盤管4的自動工作，加熱管3以及冷卻盤管4的工作電路可通過切換繼電器進行切換，或者通過電磁閥進行電路的接通或者斷開，自動化程度高，節(jié)省人力的同時提高控制的精確度。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，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，完全可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)完成對上述元件的設(shè)置，對其具體的設(shè)置方法在此不再贅述。
[0029]每一個所述輸送栗和離子交換樹脂過濾器之間的輸送管上均設(shè)有流量計。設(shè)置流量計，便于對各個輸送段的流量進行檢測和控制，通過對流量的控制實現(xiàn)最佳的過濾效果。
[0030]為便于對本實用新型的理解，下面結(jié)合一個工作過程對其進行進一步的描述:
[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程為放熱過程，得到的尿素溶液處于低溫狀態(tài)，冷卻盤管4工作將尿素溶液溫度降至-10°C，此時尿素溶液呈現(xiàn)白濁狀態(tài)。白濁狀態(tài)的尿素溶液在輸送栗8的作用下通過濾網(wǎng)過濾器6，濾除顆粒雜質(zhì)，到達第一個溶液暫存箱，然后在與第一個溶液暫存箱相連通的輸送栗的作用下，以設(shè)定流速進入第一離子交換樹脂過濾器14，然后到達第二個溶液暫存箱。接下來，在與第二個溶液暫存箱相連通的輸送栗的作用下，以設(shè)定流速進入第二離子交換樹脂過濾器13，并在經(jīng)過第二離子交換樹脂過濾器13的過濾后排出澄清的成品。離子交換樹脂過濾器不僅能夠濾除尿素溶液中的縮二脲，還能夠濾除各種金屬離子，多級過濾可以使尿素溶液中的雜質(zhì)最大限度的去除。由于設(shè)置了冷卻盤管等冷卻裝置，保證尿素溶液過濾過程中的低溫狀態(tài)，以發(fā)揮最佳過濾效果。
[0032]使用一段時間后，離子交換樹脂過濾器吸收了較多的縮二脲，會影響其過濾效果，此時，停止過濾工作，開啟清洗栗10，清洗液12在離子交換樹脂過濾器和清洗箱11之間形成閉路循環(huán)，將離子交換樹脂過濾器吸收的縮二脲沖洗出來，以實現(xiàn)離子交換樹脂過濾器的重復使用。
[0033]本實用新型中，各個過濾器的數(shù)量不限于實施例所述的數(shù)量，可以增加過濾裝置的數(shù)量，在離子交換樹脂過濾器中，陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的比例不限于實施例中公開的比例，可以對兩者的比例做出改變，因為陰離子交換樹脂對縮二脲離子的吸附效果更好，為保證過濾效果，陰離子交換樹脂的量應大于陽離子交換樹脂的量，或者全部采用陰離子交換樹脂。在本實用新型的基礎(chǔ)上，過濾器的數(shù)量越多，過濾后的溶液透明度越好，可以通過設(shè)置合理數(shù)量的過濾器，實現(xiàn)車用尿素溶液的透明澄清。
[0034]本實用新型溶液罐I中的攪拌裝置不限于采用實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施例所述的冷卻盤管，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)進行冷卻降溫。
[0035]對離子交換樹脂過濾器進行清洗時，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)濟性和沖洗效果綜合考慮，可采用乙醇的水溶液進行沖洗。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不是本實用新型的全部實施例，不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0037]除說明書所述技術(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)，為了突出本實用新型的創(chuàng)新特點，上述技術(shù)特征在此不再贅述。
【主權(quán)項】
1.車用尿素過濾提純裝置，其特征是，包括容納尿素溶液的溶液罐，所述溶液罐通過輸送管連接有至少一個離子交換樹脂過濾器，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;所述離子交換樹脂過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脂過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所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，所述離子交換樹脂過濾器設(shè)置有多個，相鄰的離子交換樹脂過濾器之間設(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脂過濾器均連通，所述溶液暫存箱與其后部的離子交換樹脂過濾器之間設(shè)有輸送栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，所述輸送管上還設(shè)置有濾網(wǎng)過濾器，溶液罐、濾網(wǎng)過濾器和離子交換樹脂過濾器之間相互連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，所述離子交換樹脂過濾器內(nèi)的濾芯為陰離子交換樹脂。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，所述離子交換樹脂過濾器內(nèi)的濾芯包括陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂在尿素溶液的流動方向上疊加排列，其中陰離子交換樹脂的量大于陽離子交換樹脂的量。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，所述溶液暫存箱的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤管。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，每一個所述輸送栗和離子交換樹脂過濾器之間的輸送管上均設(shè)有流量計。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用尿素過濾提純裝置，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所述的車用尿素過濾提純裝置，其特征是，所述溶液罐的側(cè)壁上設(shè)有冷卻盤管。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用尿素過濾提純裝置，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】B01J49/00GK205659687SQ201620445153
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】胡堅南
【申請人】山東新藍環(huán)?？萍加邢薰?br>