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公司新聞

車用尿素溶液脫色提純設備

發布時間: 2018-04-26 | 來源:今日特马结果  

車用尿素設備

車用尿素是重型柴油車達到國四排放标準的必備産品。車用尿素是指尿素濃度為32.5%且溶劑為超純水的尿素水溶液,原料為尿素晶體和超純水。重型卡車、客車等柴油車要達到國四排放标準,在尾氣處理上就要選用适合的SCR系統,而這項系統必須利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理。因此,車用尿素溶液成了重型卡車及客車達到國四排放标準的必備産品。

     SCR是我國減排的***優選擇。目前國内現行的柴油國标GB19147-2009要求含硫量≤350ppm,而ECR-DOC技術要求油品含硫量在10ppm以下,因此在中國暫不具有推廣條件。SCR則可耐350ppm的含硫油品,因此有推廣的技術基礎。由于采用SCR技術的國四發動機燃油經濟性比EGR技術好、對發動機改動小、對燃油和機油要求較低、在技術升級連續性上具有優勢、SCR催化器耐久性好且不存在催化器堵塞的風險,因此SCR技術是***适合我國國情的重型柴油車減排技術路線。

   車用尿素是濃度為32.5%且溶劑為超純水的尿素水溶液,生産原料為尿素晶體和超純水,其關鍵點在于原料純度。從生産工藝來看,雖然車用尿素對原料純度要求高于一般工業用需求,但目前國内工藝已然可以滿足實際應用需求。車用尿素的生産工藝不足以構建高進入壁壘。

  國内車用尿素主要是從工業尿素提純得來,其主要原理是:1)在溫度70-75℃時,尿素在水溶液中發生水解。2)在溫度30℃以下時,尿素重新從水溶液中結晶出來。3)每水解結晶一次,其純度會得到大幅提高,一般利用工業一級尿素水解結晶一次,就可達到車用尿素标準要求,其産出比例為1.5:1。

  車用尿素必須使用電子行業一級超純水。車用尿素的由于SCR催化劑載體極易發生金屬離子中毒從而失去催化效果,因此車用尿素溶液必須使用電子行業一級超純水(電阻率≥18MΩ?cm)。車用尿素溶液會在-11℃下開始結冰,實際使用中在-20℃時會完全上凍。目前技術是通過加入改性劑降低溶液凝固點、外加加熱裝置等手段防止溶液凝固。

車用尿素溶液(AdBlue)是用不含其他任何添加物的高純尿素和純水一起配制的溶液,該溶液中尿素含量為32.5%(質量分數)。國内外重型柴油機廠家大多數采用了SCR(選擇性催化還原)技術來滿足歐IV、歐Ⅴ機動車排放标準的要求。選擇SCR技術的的車輛必須添加尿素溶液作為催化還原劑,使車輛達标排放。

      柴油發動機尾氣處理液(俗稱為:汽車尿素,車用尿素,汽車環保尿素),在中國和歐洲稱為AdBlue,在美洲稱為DEF,在巴西稱為ARLA32. AdBlue是由成分為32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水組成的高純度透明液體,有淡淡的氨水氣味。如果濺出,水分蒸發并形成結晶。AdBlue用于配有SCR(車用選擇性催化還原尾氣後處理)系統的轎車、卡車、客車和重型非道路使用柴油發動機車輛,是SCR技術中必須要用到的消耗品,與SCR催化劑一起将柴油發動機排放的有害氮氧化物轉換成無害的水蒸氣和氮。SCR系統的主要組成部分包括催化劑,AdBlue注入裝置,AdBlue容器和AdBlue劑量控制器。幾乎所有歐洲、美國和亞洲,包括中國的重型汽車制造商也為車輛配備選擇性催化還原系統并配以AdBlue工作液,以達到新的氮氧化物排放标準(如歐四、歐五)AdBlue和SCR技術共同作用下,能優化發動機性能和燃料消耗,減少柴油消耗可高達6%,顯著降低成本。AdBlue 的平均消耗量是一般柴油消耗量的5%,約為高速公路駕駛每100公裡消耗1.5升。AdBlue隻可使用于配置SCR系統的引擎組合,因為它既不是燃料,也不是燃料添加劑。AdBlue執行符合ISO22241,DIN70070和CEFIC規章内的标準,以确保SCR系統有效運行。AdBlue 對環境沒有危害,并分類為***低風險的可運輸液體。

 

  目前國内車用尿素生産由中小型民營企業主導,渠道銷售能力欠缺。國内車用尿素主要由江蘇可蘭素、遼甯潤迪、京脈化工、北京益利等企業生産。每家公司産能在年産10-30萬噸之間。其中江蘇可蘭素、遼甯潤迪等産能為年産30萬噸,且針對車用尿素低溫凝固問題有一系列的改性劑專利。江蘇可蘭素已經将可蘭素車用尿素溶液出口到俄羅斯、東歐和南美。但對于目前小型民營企業來說,不能掌握核心銷售渠道是其發展的根本軟肋。

 

适用于柴油發動機符合國四排放标準的汽車,卡車,客車,公交車

 

本生産線由超純水設備、攪拌均質系統、初過濾系統、脫色系統、精濾系統、提純系統、再生系統、微濾系統等組成,此運行模式為目前是國内先進成熟的車用尿素生産工藝,已進入大規模工業生産階段。

一)攪拌均質系統:采用攪拌裝置,并起到均質作用。

二)初過濾及脫色系統:去除尿素中懸浮物及其它漂浮雜質,保證後道工序不受影響。脫色系統采用優質活性炭進行吸附脫色,去除尿素中其它有機物雜質,使尿素溶液更加清澈。

三)精濾系統:防止脫色系統中的活性炭微粒進入後道處理工序,影響後道産品質量。

四)提純系統:采用多級提純塔方式,去除尿素溶液中的各種離子、縮二脲、磷酸根等雜質,确保産品符合中國汽車工程學會技術規範SAE-China J2901-2013《車用尿素溶液技術規範》标準要求。

五)微濾系統:攔截生産過程中管道、儲存槽、動力設備等可能産生的一些肉眼不可見的殘留雜質,保證成品質量穩定可靠。

六)還原再生系統:提純塔在工藝生産過程中逐步失效,到達一定周期需要進行還原再生處理,過程需2-3小時。經還原再生處理的提純塔重複使用,可完全達到原生産工藝要求。每個再生周期過程中會産生2噸廢水,該廢水不含其它重金屬,主要是PH值不符合要求。經過中和調整就可以達到環保排放标準 。

 

 

汽車尿素(車用尿素,汽車環保尿素)的學名是柴油機尾氣處理液。應用于柴油發動機中。它是一種在SCR技術中必須要用到的消耗品,用來減少柴油車尾氣中的氮氧化物污染的液體。其組成成分為32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水。

從當前國内外發動機技術來看,公交、環衛、郵政等部門使用的重型壓燃式柴油機動車輛要達到國Ⅳ排放,改造發動機已經比較困難,全球各大汽車生産公司紛紛把目光投向具有巨大開發潛力的選擇性催化還原技術(SCR,Selective Catalytic Reduction)進行煙氣脫硝後處理來滿足第Ⅳ階段排放的要求,所用的還原劑主要為尿素溶液。選擇性催化還原技術SCR的原理為:車用尿素溶液存放于容量為100L的專門儲存罐,用壓縮空氣将尿素溶液噴灑向熱的發動機尾氣(約300℃-500℃,滿足了還原反應條件),該溶液氣化後産生還原效率高的氨氣,氨氣與尾氣的NOx在SCR催化器中反應,轉化為無害的水蒸汽和N2,同時吸收了有害的煙氣顆粒。 

   使用車用尿素對汽車的好處 

    車用尿素溶液***基本的功能是将汽車尾氣中的氮氧化物轉化成無害的氮氣和水,節能又環保使您的愛車達到國家規定的尾氣排放标準。 

     通過SCR系統的智能控制,當存儲罐内尿素溶液不足的時候,汽車會啟動不起來,為了保證車輛的正常行駛,應備有充足的尿素溶液。 

     此外選用不同品質的尿素溶液,對車輛的保養也是不同的。當選用的尿素溶液純度不夠,有顆粒物、重金屬離子等雜質存在的時候,會對車輛SCR系統的噴嘴、過濾器等零部件造成嚴重損害,帶來不必要的經濟損失。低品質的尿素溶液如果化學成分不高,存在重金屬及其他化學成分的時候,會與催化劑發生化學反應降低尾氣轉化效果,甚至失去作用。因此,在選用尿素溶液的時候應盡量選用高品質的産品,以控制車輛的保養成本。

 

 

 

尿素是柴油機專用尾氣淨化還原劑。它是一種無味無毒的溶液,存儲在柴油車上特别的儲存容器内。當廢氣從發動機排出後,它會與廢氣一起到達SCR催化轉化器,然後将氮氧化物轉化為無害的氮和水,從而大大減低廢氣排放量。尿素在國外一般稱為Adblue或DEF,配有Adblue的柴油車都有單獨的一個容器來存儲.目前來說 SCR(選擇性催化還原技術)技術成柴油機國Ⅳ标準技術。國内發動機生産商都開始使用 SCR 技術來達到環保要求。

為減輕汽車尾氣給大氣環境造成的污染,我國将全面推行國四排放标準。随着實施國四标準的日期漸漸臨近,尿素這種傳統的化工産品也有望煥發出新的活力。

其實在歐洲,2006 年就已經開始實施這個政策。歐洲柴油機尾氣處理液稱為 Adblue。在美國,2010 年開始,随着EPA2010 标準的實施,也全面加大了汽車尿素液的應用實施力度,在美國,柴油機尾氣處理液稱為 DEF(Diesel Exhaust Fluid)。主要代表有BlueDEF等。然而在國内,對于柴油機尾氣處理液的生産目前尚屬于新興行業。目前國外歐洲市場用量,2006年時歐洲尿素銷售網絡已經形成,主要有零售點和尿素泵站兩種形式。目前在全歐洲範圍内的加油站都可以買到車用尿素。在2010年時其市場需求已達300萬噸以上。

國内市場需求:國家十二五規劃要求氮氧化物排放降低10%。2011-2015年,國家頒布實施第四、第五階段車用燃油國家标準,而重型柴油車采用SCR技術脫銷,Adblue是必備的配套産品。

1、原水泵

主要功能:恒定系統供水壓力,穩定供水量

 2、過濾器

采用多次過濾層的過濾器,主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵鏽、膠體物質、懸浮物等顆粒在20um以上的物質,系統可以進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。

主要功能:保證設備的産水量,延長設備的使用壽命,無濃水排放。

 3、活性炭過濾器

采用果殼活性炭過濾器,活性炭不但可吸附電解質離子,還可以進行離子交換吸附。由于吸附作用使表面被吸附複制的濃度增加,因而還起到催化作用,去除水中的色素、異味、大量生化有機物、降低水的餘鹵值及農藥污染物和除去水中三鹵化物(THM)以及其他的污染物。系統可以進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。同時,設備具有自我維護系統,運行費用很低。

主要功能:保證設備的産水質量,延長設備的使用壽命,無濃水排放。

4、精密過濾器

精密過濾器用來截留預處理系統漏過的少量機械雜質。過濾器筒體采用工程塑料或SUS304材質;内裝PPF濾芯。聚丙烯濾芯是一種效率高、阻力小的深層過濾元件。适用于含懸浮雜質較低(濁度小于2-5度)的水進一步淨化。聚丙烯濾芯由聚丙烯纖維按一定規律纏繞在注塑聚丙烯多孔管上形成。

主要功能:保證進入反滲透膜的水顆粒度小于0.1um,無濃水排放。

5、反滲透系統

  反滲透裝置是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般是水)通過反滲透膜(或稱半透膜)而分離出來,因為這個過程和自然滲透的方向相反,因此稱為反滲透。經過反滲透處理,使水中雜質的含量降低,提高水質的純度,其脫鹽率可達到97%以上,并能将水中大部分的細菌,膠體及大分子量的有機物去除。反滲透法能适應各類含鹽量的原水,尤其是在高含鹽量的水處理工程中能獲得很好的技術經濟效益。反滲透法的脫鹽率提高,回收率高,運行穩定,占地面積小,操作簡便,過去由于反滲透設施價格較高。阻礙了反滲透設備的推廣使用,但近兩年以來,反滲透設施的價格不斷下降,使得反滲透設備廣泛使用在各類除鹽水處理工程中,由于反滲透設備在除鹽的同時,也将大部分細菌、膠體及大分子量的有機物去除,因此在純水的制取工程中,反滲透設備更是不可缺少。

2T的設備有少量濃水排放,主要包含水中離子及鹽,對環境無污染,可二次利用。

6、EDI系統

EDI純化水設備系統是将電滲析技術和離子交換技術有機結合形成的一種新型除鹽技術。可以有效的去除水中的全部離子,出水電阻率可穩定在15MΩ.cm以上,連續運行、無化學污染、水的利用率高,在高純水制備工藝上有着廣闊的應用前景。

EDI純水設備裝置是應用在反滲透系統之後,取代傳統的混合離子交換技術(MB-DI)生産穩定的去離子水,低含量離子水,可二次利用。

四)、尿素溶液設備

本生産線由超純水設備(雙級反滲透+EDI)、

攪拌均質系統、

初過濾系統、

脫色系統、精濾系統、

提純系統、

再生系統、微濾系統等組成,此運行模式為目前是國内先進成熟的車用尿素生産工藝,已進入大規模工業生産。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、項目預期效益(市場預期,經濟、社會和環境效益)

說明:

1、生産時間按8小時/天,300天/年計算,年産1500T。

2、本報價為設備造價,含安裝調試費,運輸費。

3、本報價不含其它廠房設施等基礎建設費用。

 

二、生産制造費用:

1、尿素原材料費用:尿素原料1800元/T,1T原料可制成品3T,則原料消耗費用為1800÷3=600元/噸

2、其餘生産制造費用如包裝材料,灌裝系統,成品運輸或儲存等,費用未計算在内。

 

三、運輸費用(單機功耗按小時計算,其它費用按年核算):

1、噸産品電耗費用:預計系統運行功率10KW,    10千瓦/小時×0.6×0.78元/千瓦÷1噸/小時=4.68元/噸

2、噸産品水耗費用:按照5元/噸估算。

3、人員工時費用:設操作及管理人員2人。費用按兩人計,3000元1人/每月  2人×3000元/人.月×12個月÷2400噸/年=30元/噸

4、耗材費用:11.5元/噸

5、尿素生産設備折舊按八年計算為1.875萬/年。   1.875萬/年÷0.15萬噸/年=12.5元/噸。

 

上述費用合計:4.68+5+30+11.5+12.5=63.68元/噸(按64元計算)

 

四、項目預期效益:

目前市場行情車用尿素價格為3000-3500元/噸,按3000元計算,本系統年産值為 3000元/噸×0.15萬噸/年=450萬  年利潤為:(3000-600-64)×0.15萬噸/年=350.4萬

 

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