本發(fā)明公開涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液及其制備方法。

背景技術(shù)：

自2015年起，我國(guó)重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正式執(zhí)行國(guó)4標(biāo)準(zhǔn)，而進(jìn)入2017年后，我國(guó)已正式推行國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放的氮氧化物nox和微粒pm要求更為苛刻。目前，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放問題主要通過scr技術(shù)(選擇性催化還原技術(shù))進(jìn)行解決，而scr技術(shù)的本質(zhì)是以尿素液作為凈化液，利用尿素液在高溫條件下分解出nh3，以nh3作為還原劑與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中排出的nox在催化劑和溫度的綜合作用下進(jìn)行還原反應(yīng)，生成無毒的n2和h2o，從而達(dá)到凈化尾氣的目的。

然而，scr技術(shù)在國(guó)內(nèi)全面推廣使用兩年多的時(shí)間里，也出現(xiàn)了一些問題。其中，司機(jī)反應(yīng)最多的一個(gè)問題就是尿素液在scr系統(tǒng)中的噴嘴、管路、尿素箱呼吸口、甚至壓縮空氣單向閥和尿素液調(diào)節(jié)閥上都出現(xiàn)了結(jié)晶的問題，其主要原因在于：以尿素液作為凈化液時(shí)，如果司機(jī)操作不當(dāng)，會(huì)造成尿素液中的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致尿素成分析出，產(chǎn)生結(jié)晶，而該種結(jié)晶問題嚴(yán)重地影響了scr系統(tǒng)的正常使用，失去了其原有凈化尾氣和保護(hù)環(huán)境的目的，同時(shí)也對(duì)車主的運(yùn)輸效率和效益造成了影響。

目前，解決尿素液在scr系統(tǒng)使用中產(chǎn)生結(jié)晶的問題，主要有兩種方式：一種是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有問題后，到4s店進(jìn)行檢修維護(hù)。對(duì)查出問題的scr系統(tǒng)部位進(jìn)行清洗。若是在運(yùn)輸途中出現(xiàn)結(jié)晶堵塞不噴液等問題，在駕駛員無法解決的情況下，只能強(qiáng)行加大油耗，將車開到能維修的地方由專業(yè)人員維修。這期間不但浪費(fèi)了許多燃油而且還加重了環(huán)境污染；另一種是定期或不定期的對(duì)scr系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)清洗，提早預(yù)防，以免影響正常工作，但這樣做不但影響車輛的使用效率和效益，也給車主帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

因此，如何研發(fā)一種新型的凈化液來替代現(xiàn)有的尿素液，使其在scr系統(tǒng)中不僅起到凈化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的目的，而且不會(huì)在scr系統(tǒng)中產(chǎn)生任何的堵塞，成為人們亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明公開提供了一種無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液及其制備方法，以至少解決以往以尿素液作為凈化液時(shí)，經(jīng)常會(huì)造成scr系統(tǒng)的堵塞，不僅失去了其原有凈化尾氣和保護(hù)環(huán)境的目的，而且還對(duì)車主的運(yùn)輸效率和效益產(chǎn)生了不利影響。

本發(fā)明一方面提供了一種無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液，該凈化液由以下成分組成：酰胺類化合物以及水；

所述酰胺類化合物為甲酰胺。

優(yōu)選，所述凈化液中酰胺類化合物的質(zhì)量含量為30～70％。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述凈化液中酰胺類化合物的質(zhì)量含量為40～50％。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述水為高純水。

本發(fā)明另一方面還提供了一種無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液的制備方法，包括如下步驟：

1)將酰胺類化合物和水在常溫條件下進(jìn)行攪拌混合，待所述酰胺類化合物全部溶解后得混合溶液；

2)將步驟1)中所述混合溶液通過μm級(jí)過濾器壓力過濾后，獲得凈化液。

優(yōu)選，所述μm級(jí)過濾器的過濾壓強(qiáng)為0.01～1mpa。

本發(fā)明提供的無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液，由酰胺類化合物和水兩種成分組成，其中，酰胺類化合物為甲酰胺，以上述兩種成分的混合物取代現(xiàn)有的尿素液，作為凈化液，可有效解決以往尿素液在scr系統(tǒng)中產(chǎn)生的結(jié)晶問題。具體而言，由于甲酰胺本身呈液體，可以與水按照任意比例混合溶解，將其作為凈化液加入scr系統(tǒng)中后，即使司機(jī)出現(xiàn)操作失誤，讓凈化液中的水發(fā)生蒸發(fā)，但由于甲酰胺本身為液體，不會(huì)產(chǎn)生析出的結(jié)晶現(xiàn)象，而且高溫條件下甲酰胺會(huì)徹底分解成co+nh3，其中，生成的nh3可作為還原劑與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中排出的nox在催化劑和溫度的綜合作用下進(jìn)行還原反應(yīng)，生成無毒的n2和h2o，達(dá)到凈化尾氣的目的。綜上，本發(fā)明提供的無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液，不僅可以實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的凈化處理，而且還可以避免結(jié)晶堵塞的問題，具有成本低廉，尾氣凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明將實(shí)施例1中的凈化液和市售凈化液分別加熱到126℃，保持2小時(shí)后的對(duì)比照片；

圖2為本發(fā)明將實(shí)施例1中的凈化液和市售凈化液分別加熱到168℃，保持2.5小時(shí)后的對(duì)比照片。

具體實(shí)施方式

下面以具體的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋說明，但是并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

為了解決以往在scr系統(tǒng)中采用尿素液作為凈化液時(shí)，容易發(fā)生結(jié)晶，導(dǎo)致scr系統(tǒng)中的噴嘴、管路、尿素箱呼吸口、甚至壓縮空氣單向閥和尿素液調(diào)節(jié)閥上都出現(xiàn)了結(jié)晶的問題，本實(shí)施方案提供了一種無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液，該凈化液由以下成分組成：酰胺類化合物以及水，其中，所述酰胺類化合物為甲酰胺。

本實(shí)施方案提供的凈化液的積極作用在于：對(duì)傳統(tǒng)的尿素液組成進(jìn)行了基本的改進(jìn)，利用甲酰胺本身是液體，與水無限溶解，在高溫條件下完全分解這一特點(diǎn)，組成全新的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液。從根本上解決了傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液在使用中經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)晶堵塞不噴液的問題，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

具體而言，甲酰胺為無色透明液體，沸點(diǎn)為210℃，熔點(diǎn)為2.5℃，閃點(diǎn)為175℃，分子式為ch3no，有效元素n含量為31％，在180℃條件下分解成co+nh3。甲酰胺儲(chǔ)存化學(xué)穩(wěn)定性高，在水中具有無限的溶解性；水作為另一組分，優(yōu)選為高純水，由于高純水中不含有ca²⁺、mg²⁺等金屬離子，避免水垢的生成，進(jìn)而進(jìn)一步避免堵塞的問題。

上述凈化液中酰胺類化合物和水可以按照任意比例混合，均可實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的凈化，優(yōu)選，凈化液中酰胺類化合物的質(zhì)量含量為30～70％，更為優(yōu)選，凈化液中酰胺類化合物的質(zhì)量含量為40～50％，若酰胺類化合物添加量不夠，將不能完全還原尾氣中的nox，若酰胺類化合物超過規(guī)定的量，分解的nh3氣過多，則不能充分利用，從而對(duì)大氣造成二次污染。

本實(shí)施方案提供的為上述無結(jié)晶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液的制備方法，包括如下步驟：

1)將酰胺類化合物和水在常溫條件下進(jìn)行攪拌混合，待酰胺類化合物全部溶解后得混合溶液；

2)將步驟1)中混合溶液通過μm級(jí)過濾器壓力過濾后，獲得凈化液。

其中，常溫是指溫度為20～25℃，μm級(jí)過濾器的過濾壓強(qiáng)為0.01～1mpa。

下面以具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案，進(jìn)行更進(jìn)一步的解釋說明。

實(shí)施例1

選取甲酰胺48％，高純水52％，室溫下攪拌30分鐘至全部溶解后，采用2μm的濾芯壓力過濾，得到凈化液。

經(jīng)檢測(cè)該凈化液清澈透明，密度為1.063g/cm³(20/4℃)；縮二脲：無；堿度0.08％，雜質(zhì)元素含量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

在排量8.6升的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行esc工況測(cè)試，該凈化液在額定噴量下，經(jīng)過scr系統(tǒng)處理后nox排放達(dá)到國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例2

選取甲酰胺47％，高純水53％，室溫下攪拌30分鐘至全部溶解后，采用2μm的濾芯壓力過濾，得到凈化液。

經(jīng)檢測(cè)凈化液清澈透明，密度為1.062g/cm³(20/4℃)；縮二脲：無；堿度0.08％，雜質(zhì)元素含量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

在排量8.6升的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行esc工況測(cè)試，該凈化液在額定噴量下，經(jīng)過scr系統(tǒng)處理后nox排放達(dá)到國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)要求。

實(shí)施例3

為了驗(yàn)證本發(fā)明中的凈化液，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶的真實(shí)性，發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)室將本發(fā)明實(shí)施例1中的凈化液和市售發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液(含有尿素成分)進(jìn)行對(duì)比蒸發(fā)試驗(yàn)，具體如下：

第一段試驗(yàn)：將兩種凈化液分別裝入燒杯中，加熱到126℃，保持2小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果，見表1、圖1，其中，圖1中a為本發(fā)明實(shí)施例1中的凈化液；b為市售的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液。

從圖1中可見，本發(fā)明實(shí)施例1中的凈化液燒杯中很干凈無結(jié)晶；而市售的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液燒杯中有許多尿素結(jié)晶。

表1：試驗(yàn)結(jié)果

第二段試驗(yàn)：將裝有本發(fā)明實(shí)施例1中的凈化液的燒杯a和裝有市售的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液的燒杯b，均加熱到168℃，保持2.5小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果，見表2、圖2。

從圖2可見，本發(fā)明實(shí)施例1中的凈化液燒杯中仍很干凈無結(jié)晶；而市售的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化液燒杯中高溫后形成一定數(shù)量的不揮發(fā)分解不溶于水的固體物。

表2：試驗(yàn)結(jié)果

綜上，本發(fā)明提供的凈化液可徹底解決scr系統(tǒng)長(zhǎng)期以來經(jīng)常出現(xiàn)的尿素液噴嘴、管路、泵體、氣體單向閥、尿素液調(diào)節(jié)閥結(jié)晶的問題。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。