车用尿素生产设备

车用尿素生产设备

一、车用尿素液简介

车尿素（车用尿素，汽车环保尿素）的学名是柴油机尾气处理液。应用于柴油发动机中。它是一种在柴油车SCR技术中必须要用到的消耗品，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体。其组成成分为%的高纯尿素和%的去离子水。

二、柴油车SCR系统为什么会经常结垢

柴油车载在长期使用车用尿素液过程中，SCR系统经常会出现尿素液泵、管道、喷头堵塞，影响SCR系统工作，从技术角度分析，出现这种现象的原因有两点：

1.使用尿素含量超标的不合格的车用尿素液，造成柴油车SCR系统结晶，很多人误以为

是结垢；

2.生产车用尿素液的水质为非去离子水或去离子水处理不彻底，达不到车用尿素液生产

用水≥15MΩ/cm的水质标准，这样的车用尿素液一旦进入柴油车SCR系统，在系统内高温运行状态下，尿素液里未经去掉的各种离子就会沉积在尿素液泵、管道、喷头上，引起系统结垢，特别是国V的柴油车会出现车辆限速、无力等现象，给车主带来很大的SCR系统维护经济负担。因此，选择合理的去离子水生产工艺及设备就显得尤为重要。

三、什么是去离子水

去离子水(deionized water)，又被称为纯水或高纯水。制取去离子水的工艺如下

1、离子交换树脂制取去离子水的传统水处理方式，其基本工艺流程为：

原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→阳床→阴床→混床→后置保安过滤器→用水点。

（特点：污染比较大，自动化程度低，初期投入低）

2、反渗透-离子交换设备制取去离子水，水质稳定，纯度较高，其基本工艺流程为：

原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→反渗透设备→混床→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点。

（特点：污染小，自动化程度高，初期投入中等，价格适中）

3、反渗透设备与电去离子（EDI）设备进行搭配制取去离子水的的方式，这是一种制取超

纯水的最新工艺，也是一种环保，经济，发展潜力巨大的超纯水制备工艺，出水质Ω/CM，其基本工艺流程为：

原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→反渗透设备→电去离子（EDI）→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点。

四、标准国V车用尿素液生产工艺的选择

工艺流程：去离子水→均质合成→灌装→包装→成品

具体工艺：原水→原水箱→增压泵→砂过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂装置→5μ精密过滤器→一级高压泵→一级膜处理系统→二级高压泵→二级膜处理系统→二级RO

水箱→EDI送水泵→保安过滤器→EDI系统→超纯水箱→超纯水泵→均质反应

釜→灌装机→封口机→贴标机→打码机（喷码机）→包装→成品

五、标准国V车用尿素液生产设备的选择

二级反渗透系统→EDI系统→均质合成系统→包装系统→成品

二级反渗透系统

原水→原水箱→原水泵→砂过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂装置→5μ精密过滤器→一级高压泵→一级膜处理系统→二级高压泵→二级膜处理系统→二级RO水箱

2.1.1原水箱

防止增压泵直接抽取管网的水因流量不足及压力不稳定而损坏增压泵或影响系统正常运行，原水箱内置进水不锈钢浮球阀及液位传感器。大型设备须设置进水电动碟阀。

①浮球阀作用是控制原水进水量，在系统运行时能及时补水。

②液位传感器有中水位和低水位，作用是控制增压泵的启动和停止；当水箱水位处于中水位以上时，增压泵才能自动启动；当水箱水位低于低水位时，增压泵自动停止。

2.1.2原水泵

为了保证系统供水的流量和压力恒定而设置，免维修机械密封泵，效率高，噪音小，性能稳定可靠。原水泵由原水箱水位控制其自动启、停。

2.1.3砂过滤器

内装精选酸洗石英砂。当水从上流经滤层时，水中部分的固体悬浮物质进入上层滤料形成小孔眼，受到机械阻留作用被滤料的表面层所截流。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤水中的悬浮物质，这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料中那些弯弯曲曲的孔道时，就有更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物在滤料的颗粒表面与凝絮体相互粘附，使水进一步得到净化。过滤器通过定期反洗可实现再生。过滤器通过定期反洗可实现再生。过滤器通过润新自动多路阀进行转换位置实现运行-反洗-正洗。

2.1.4活性炭过滤器

活性碳过滤器内装粒状净水型活性碳，主要去除水中的大分子有机物、胶体、异味、余氯等杂质,其吸腐力强,平均可去除90％以上。其中余氯是强氧化剂，对RO膜有氧化作用，必须限制在≤0．1mg/L。

活性炭有圆条状炭、不定型果壳炭和椰壳炭三种。

2.1.5阻垢剂装置

机理：

①用阴离子型或非离子型的聚合物把胶体颗粒包围起来，使它们稳定在分散状态，这类药

剂称为分散剂。如：磷酸盐

②把金属离子变成一种螯合离子或络和离子，这就抑制它们和阴离子结合产生沉淀物，这

类药剂称为螯合剂和络合剂。如：EDTA

③利用高分子混凝剂的凝聚架桥作用，把胶体颗粒结成矾花，悬浮在水中。如：聚丙稀酰

胺

本装置主要作用是防止反渗透膜结垢，采用美国计量泵进行药剂的投加，投加量准确且设备的稳定性能好。

常用阻垢剂有：六偏磷酸钠、有机磷酸盐、多聚丙稀酸盐。

2.1.65μ精密过滤器

该装置主要是对反渗透系统进水进行精过滤，目的是减低或消除前处理设备漏出的滤料碎粒起最后保护作用，确保最终进入反渗透系统的水符合要求。

过滤精度：一般有10um、5um、1um

精过滤器有（蓝色滤器）ABS材质和不锈钢材质两种；蓝色滤器有10寸和20寸，不锈钢滤器有10寸、20寸、30寸和40寸5芯、7芯、10芯、20芯共16种规格。

2.1.7一、二级高压泵

对反滲透系统加以恒定的滲透压力。

控制：由原水箱水位、压力开关、再生微动开关、纯水箱水位来控制自动启、停。

2.1.8一、二级膜处理系统

①工作原理：

渗透----当用半透膜隔开两钟不同浓度的溶液时,稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液中。反渗透----是反其自然渗透过程的科学办法,在浓溶液一侧,施加一外来压力大于渗透压力时,溶剂会反其原来的渗透方向,由浓溶液侧通过半透膜进入稀溶液中。

②进水要求：浊度≤2度水温：5-35℃SDI≤5Fe≤0．1mg/L

PH：4-11余氯≤0．1mg/L

③系统可采用世界上最先进的美国陶氏膜元件、美国海德能膜元件、日本东丽膜元件、世韩膜元件为主要元件，其单根膜的脱盐率≥99%，系统脱盐率97-99%，并可有效去除水

中的悬浮物、有机胶体、有机物、细菌、病毒、致热源等杂质，为保证RO装置的性能稳定和长期运行，设置了定时自动冲洗装置。

④现我国使用的RO工作压力有：超低压膜----7-10kg、低压膜-----15kg、高压膜----55kg。

⑤膜材质：常用的膜为全芳香高交联度聚酰胺复合膜（简称：聚酰胺复合膜）。

2.1.9二级RO水箱

用来储备产品水。

水箱内有高、中、低三个水位；当水箱水位处于低水位时纯水泵自动停止供水，直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动，恢复供水；水箱水位低于中水位时二级高压泵自动启动制水，直至水箱高水位时，二级高压泵自动停止运行。

如有特殊杀菌要求可在水箱内加置浸入式紫外线杀菌装置。

管道

系统可采用UPVC管件管道或不锈钢管道连接。UPVC管件管道以多年的应用都受到客户对其质量的认同；抗酸碱度强、耐老化的特点。超过2m/h二级以上的设备高压部分采用不锈钢管件连接。

控制。

系统分为手动和全自动两种模式。自动控制系统采用PLC（可编程控制器）作为中心控制元件，通过多点多路水位传感器、动态压力控制器组合来实现系统的自动运行。手动操作可用于安装调试、维修或自动系统出现故障时使用

2.2EDI系统

中间水箱→增压泵→EDI

中间水箱

中间水箱作用是控制前反渗透系统增压泵、一级高压泵和二级高压泵运行和停止及保证对反渗透系统二级高压泵的供水，防止二级高压泵在缺水情况下运行，导置二级高压泵的损

坏。

中间水箱有高、中、低三个水位。水箱低水位时二级高压泵自动停止运行，直至水箱的水达到中水位或高于中水位才能自动启动；水箱水位低于中水位时反渗透系统增压泵、一级高压泵自动启动制水，直至水箱高水位时，反渗透系统增压泵和一级高压泵自动停止运行。

增压泵

为了保证EDI系统供水的流量和压力恒定而设置，免维修机械密封泵，效率高，噪音小，性能稳定可靠。

EDI

EDI技术是一种新的纯水和超纯水制备技术。该技术将电渗析技术和离子交换技术相融合，通过阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用与离子交换树脂对离子的交换作用，在直流电场的作用下实现离子的定向迁移，从而完成水的深度除盐，水质可达15MΩ.cm以上。

EDI模块配有专用的控制电源，根据用水需要选择模块出水量、模块数量。

均质合成系统

增压泵

为了保证均质合成系统供水的流量和压力恒定而设置，免维修机械密封泵，效率高，噪音小，性能稳定可靠。

反应釜

反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、冷却及低高速的混配功能。常压反应釜容器必须遵NB/《钢制焊接常压容器》}的标准。反应釜采用SUS304、SUS316L等不锈钢材料制造。搅拌器采用摆线针轮减速机式、桨式搅拌，加热方式为电加热、其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成。车用尿素液的就是用反应釜均质合成。

2.3包装系统

2.3.1灌装机

灌装量小可选择单头、双头半自动灌装机，灌装量大可选择4头或4头以上带有自动旋盖功能的的自动灌装线。

灌装系统必须带有提纯功能，去除尿素溶液中的各种离子、缩二脲、磷酸根等杂质，确保产品符合中国汽车工程学会技术规范SAE-China J2901－2013《车用尿素溶液技术规范》标准要求。

2.3.2封口、贴标，打码、包装

生产量小可选择手动封口、贴标、手动打码器，生产量大可选择自动封口机、自动单面或双面贴标机、自动喷码机或自动激光打码机。

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