【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆尾气处理，具体涉及一种车用尿素溶液的制备方法。
技术介绍
1、针对柴油车尾气排放pm和nox高的问题，目前比较成熟的尾气处理技术是在发动机的排气孔加装一套后处理系统，尾气中的主要污染物有hc、co、pm、nox等，处理这些污染物所采用的技术路线也不相同，处理nox采用的是选择性催化还原(scr)，它位于后处理系统的末端，主要利用尿素溶液在高温下，分解产生nh3，nh3与尾气中的nox反应，生成无害的h2o和n2。
2、目前车用尿素是指尿素水溶液，其主要生成原料是尿素晶体和超纯水，还含有多种杂质，主要为醛类、缩二脲、不溶物、磷酸盐和金属离子等，醛类和缩二脲主要来源于尿素晶体，醛类物质和缩二脲主要对催化剂涂层造成影响，影响催化剂的活性，进而影响nox的转化率，具体为醛类物质与缩二脲发生聚合反应，生成高分子化合物，容易在管道内和催化剂骨架堆积，造成管道堵塞，不溶物是尿素溶液中不溶于水的杂质，主要危害体现在堵塞尿素喷嘴和管道，磷酸盐对scr系统的影响主要体现在对系统催化剂的钝化作用，降低了催化剂的活性，金属离子会造成scr系统催化剂中毒，使其失去活性，严重影响nox转化率，因此，有必要提供一种高纯度的车用尿素溶液。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种车用尿素溶液的制备方法，通过自制的磁性除杂组分对车用尿素溶液处理，有效除去尿素溶液中的杂质，明显降低缩二脲的含量，解决现有车用尿素纯度低，造成nox转化率不高的问题。
2、本专利技术的目的可
3、一种车用尿素溶液的制备方法，包括以下步骤：
4、将尿素颗粒和超纯水按照质量比32-35：65-68加入搅拌罐中，温度25-35℃，转速200-300r/min下搅拌混合20-30min得到粗品，之后加入磁性除杂组分，继续搅拌5-10min，通过外加磁场分离磁性除杂组分，即得所述车用尿素溶液。
5、进一步地，磁性除杂组分用量为粗品质量的1-2％。
6、进一步地，磁性除杂组分，具体通过以下步骤制成：
7、将缩二脲、甲醇和去离子水混合均匀，加入甲基丙烯酸搅拌10-30min，再加入功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯和表面修饰磁性载体，超声混合30min后得到混合液a，将聚乙烯吡咯烷酮和无水乙醇加入反应釜中，氮气保护下，升温至60℃，加入混合液a和偶氮二异丁腈，保温搅拌反应24h，反应结束后，冷却至室温，在外磁场作用下分离产物，分别用蒸馏水、甲醇和乙酸按照体积比8：2组成混合溶液冲洗，直至洗脱液用液相色谱-质谱检测不存在缩二脲，最后于60℃下干燥，得到磁性除杂组分；
8、其中，缩二脲、甲醇、去离子水、功能单体、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、表面修饰磁性载体、聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇和偶氮二异丁腈的用量比为0.1g：10ml：10ml：0.3-0.5g：0.4-0.6g：2.8-3.4g：0.9-1.3g：0.4g：100ml：0.1g，首先使缩二脲与甲基丙烯酸混合，通过氢键作用形成单体-模板分子复合物，之后在引发剂的作用下，使单体-模板分子复合物、功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯和表面修饰磁性载体聚合，形成杂化物，最后将缩二脲模板分子从杂化物中洗脱，在杂化物中形成与缩二脲分子形状、大小完全相同且具体特异性识别的空穴，将其加入车用尿素溶液中，分散性高，悬浮性好，能够对缩二脲进行特异性识别、吸附，且在外加磁场的作用下与车用尿素溶液分离，操作简单且分离时间短，具有抗干扰强、选择性高、稳定性好、使用寿命长等特点，此外，其含有席夫碱结构和酚羟基，与金属离子具有较好的络合作用，能够降低车用尿素溶液中金属离子的含量，含有羧基、酚羟基以及高分子量的长聚合物链，能够通过静电吸附等作用与车用尿素中不溶物质结合，进一步提高车用尿素的纯度。
9、进一步地，表面修饰磁性载体通过以下步骤制成：
10、将磁性载体和蒸馏水混合，氮气保护、80℃下加入油酸，搅拌30min后降温至50℃，加入聚乙二醇，超声15min后，抽滤，滤饼洗涤、干燥，得到表面修饰磁性载体，磁性载体、蒸馏水、油酸和聚乙二醇的用量比为2g：40ml：2ml：2.5-3.4g，聚乙二醇的分子量为6000，采用油酸和聚乙二醇对磁性载体进行包覆，聚乙二醇的疏水端和油酸的疏水端形成双层胶束，提高磁性载体在溶液中的分散性和悬浮性。
11、进一步地，磁性载体为表面负载二氧化硅包覆层的纳米四氧化三铁，具体通过以下步骤制成：
12、将fe3o4纳米颗粒和乙醇溶液超声混合10min，之后加入氨水，搅拌10min后滴加正硅酸乙酯，滴加结束后，转速400-500r/min搅拌条件下，45℃反应12h，磁分离后收集，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次，冷冻干燥后，得到磁性载体，fe3o4纳米颗粒、乙醇溶液、氨水和正硅酸乙酯的用量比为0.2g：200ml：5ml：1.5ml，乙醇溶液体积分数为80％，氨水质量分数为28％。
13、进一步地，功能单体通过以下步骤制成：
14、向烧瓶中加入丙烯酰胺、邻羟基苯甲醛和无水乙醇，升温至回流反应10-12h，反应结束后，旋蒸去除无水乙醇即可，丙烯酰胺和邻羟基苯甲醛的摩尔比为1-1.1：1，以丙烯酰胺和邻羟基苯甲醛为原料，通过席夫碱反应得到功能单体。
15、进一步地，超纯水需满足gb29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(aus32)》标准中对纯水的技术要求。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术提供一种车用尿素溶液的制备方法，将尿素颗粒和超纯水混合后，采用磁性除杂组分进行吸附除杂，可以有效并针对性的吸附车用尿素溶液中的缩二脲、金属离子和不溶物等，吸附效率高，且易分离，能够获得高纯度的车用尿素溶液，提高nh3转化效率，有效防止缩二脲、三聚氰胺等沉积物的产物，避免scr系统堵塞。
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1.一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，磁性除杂组分用量为粗品质量的1-2％。
3.根据权利要求1所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，缩二脲、甲醇、去离子水、功能单体、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、表面修饰磁性载体、聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇和偶氮二异丁腈的用量比为0.1g：10mL：10mL：0.3-0.5g：0.4-0.6g：2.8-3.4g：0.9-1.3g：0.4g：100mL：0.1g。
4.根据权利要求1所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，表面修饰磁性载体通过以下步骤制成：
5.根据权利要求4所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，磁性载体、蒸馏水、油酸和聚乙二醇的用量比为2g：40mL：2mL：2.5-3.4g，聚乙二醇的分子量为6000。
6.根据权利要求4所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，磁性载体为表面负载二氧化硅包覆层的纳米四氧化三铁。
7.根据权利要求1所述的一种车
8.根据权利要求7所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，丙烯酰胺和邻羟基苯甲醛的摩尔比为1-1.1：1。
...【技术特征摘要】
1.一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，磁性除杂组分用量为粗品质量的1-2％。
3.根据权利要求1所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特征在于，缩二脲、甲醇、去离子水、功能单体、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、表面修饰磁性载体、聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇和偶氮二异丁腈的用量比为0.1g：10ml：10ml：0.3-0.5g：0.4-0.6g：2.8-3.4g：0.9-1.3g：0.4g：100ml：0.1g。
4.根据权利要求1所述的一种车用尿素溶液的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭立峰，张冠仁，
申请(专利权)人：安徽尚蓝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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