一种车用尿素溶液的复合添加剂及其制备方法

技术领域

本发明属于车用尿素技术领域，具体涉及一种车用尿素溶液的复合添加剂及其制备方法。

背景技术

随经济的发展中国汽车行业经历了高速增长，汽车在促进社会经济发展、给人民生活带来方便的同时，也带来了能源和环保问题。据显示，我国柴油汽车排放的氮氧化物和PM污染物分别占机动车排放总量的60％和90％以上。车用尿素溶液可以在催化还原技术(SCR)路线中将氮氧化物还原为N

SCR选择性催化还原系统包括了尿素溶液供应系统、尿素溶液喷射及控制系统、SCR选择催化还原系统等3个部分。尿素溶液存放于车载的专门储存罐内，用泵将尿素溶液喷射向热的发动机尾气(约300～500℃，满足还原反应条件)。在高温下，尿素溶液汽化后分解产生NH

现有技术中制备的普通车用尿素通常采用超纯水和尿素进行混合制得32.5％的车用尿素溶液，然而普通的车用尿素溶液对NO

对此，发明人提出一种车用尿素溶液的复合添加剂及其制备方法，制得对氮氧化物转化率更高的车用尿素溶液，从而有效降低氮氧化物的排放量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用尿素溶液的复合添加剂及其制备方法，以解决普通的车用尿素溶液对NO

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种车用尿素溶液的复合添加剂，所述复合添加剂按质量分数比包括：

高纯水35～40份、水溶性乳化剂10～12份、多元醇5～8份、抗氧化剂5～8份、尿素降解剂3～5份、耦合剂2～3份、缓冲剂2～3份、增稠剂2～3份、聚乳酸2～3份。

优选的，所述水溶性乳化剂为聚乙二醇辛酸酯和聚氧乙烯单硬脂酸酯中的一种或多种。

优选的，所述多元醇为甘油和山梨醇中的一种或多种。

优选的，所述抗氧化剂为丁基羟基苯酚和丁基羟基甲苯中的一种或多种。

优选的，所述耦合剂为二甲基乙二醇和二甲基丙烯酸中的一种或多种。

优选的，所述缓冲剂为磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲对和碳酸-碳酸氢钠缓冲对中的一种或多种。

优选的，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或多种。

一种车用尿素溶液的复合添加剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将高纯水与水溶性乳化剂、多元醇、抗氧化剂、耦合剂、尿素降解剂、增稠剂混合，利用磁力搅拌器，200-300rpm搅拌速度搅拌30～40min，形成混合溶液；

S2、将S1中所述混合溶液与纯度在99.5％以上的尿素粉末进行混合，并在200-300rpm搅拌速度下搅拌30～40min，得到尿素溶液；

S3、使用数字pH计检查S2中的所述尿素溶液的pH值，使用缓冲剂调节pH在7.0-7.5之间，使用0.2微米的膜过滤器进行过滤，除微小颗粒和杂质；

S4、向S3中的尿素溶液中加入聚乳酸，并在200-300rpm搅拌速度下搅拌30～40min，使溶液均匀混合，制得复合添加剂溶液；

S5、微胶囊化，通过沉淀聚合，将尿素溶液的成分包裹在聚乳酸中，形成车用尿素溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过添加水溶性乳化剂、多元醇、抗氧化剂、尿素降解剂、耦合剂、缓冲剂、增稠剂和聚乳酸，降解剂增加产品的稳定性，多元醇改善产品的流动性和抗冻性，以防止尿素溶液在储存和使用过程中氧化，通过添加耦合剂材料，确保混合液之间充分反应，通过添加聚乳酸，沉淀聚合，使得尿素混合液微胶囊化，确保添加剂的性能在一段时间内持续释放，大大提高了车用尿素溶液转化率，提高了清理尾气中氮氧化物速率和效率，有效保护环境。

附图说明

图1为本发明的一种车用尿素溶液的复合添加剂的制备方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1所示，一种车用尿素溶液的复合添加剂，所述复合添加剂按质量分数比包括：

高纯水36.5份、聚乙二醇辛酸酯10份、甘油5份、丁基羟基苯酚5份、尿素降解剂3份、二甲基乙二醇2份、磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲对2份、羟丙基甲基纤维素2份、聚乳酸2份。

一种车用尿素溶液的复合添加剂的制备方法如下：

S1、将高纯水与水溶性乳化剂、多元醇、抗氧化剂、耦合剂、尿素降解剂、增稠剂混合，利用磁力搅拌器，200-300rpm搅拌速度搅拌30～40min，形成混合溶液；

S2、将S1中所述混合溶液与32.5份纯度在99.5％以上的尿素粉末进行混合，并在300rpm搅拌速度下搅拌30min，得到尿素溶液；

S3、使用数字pH计检查S2中的所述尿素溶液的pH值，使用缓冲剂调节pH在7.0；

S4、向S3中的尿素溶液中加入聚乳酸，并在300rpm搅拌速度下搅拌30min，使溶液均匀混合，制得复合添加剂溶液；

S5、微胶囊化，通过沉淀聚合，将尿素溶液的混合成分包裹在聚乳酸中，形成微胶囊化的尿素浓度为32.5％的车用尿素溶液。

实施例二：

一种车用尿素溶液的复合添加剂，所述复合添加剂按质量分数比包括：

高纯水36.5份、聚乙二醇辛酸酯12份、甘油5份、丁基羟基苯酚5份、尿素降解剂3份、二甲基乙二醇2份、磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲对2份、羟丙基甲基纤维素2份。

一种车用尿素溶液的复合添加剂的制备方法如下：

S1、将高纯水与水溶性乳化剂、多元醇、抗氧化剂、耦合剂、尿素降解剂、增稠剂混合，利用磁力搅拌器，200-300rpm搅拌速度搅拌30～40min，形成混合溶液；

S2、将S1中所述混合溶液与32.5份纯度在99.5％以上的尿素粉末进行混合，并在300rpm搅拌速度下搅拌30min，得到尿素溶液；

S3、使用数字pH计检查S2中的所述尿素溶液的pH值，使用缓冲剂调节pH在7.0，得到尿素浓度为32.5％的车用尿素溶液。

将实施例一和实施例二中的车用尿素溶液与普通车用尿素溶液(32.5％尿素)进行测试，得到具体数据如下表所示：

由上可知，实施例2对比实施例1中缺少微胶囊化步骤，所制得的车用尿素溶液性能无法持续释放，因而对氮氧化物的转化率明显降低，但是对比普通32.5％的车用尿素溶液，转化率仍然高出不少，因此可以得出结论：本发明中，通过添加水溶性乳化剂、多元醇、抗氧化剂、尿素降解剂、耦合剂、缓冲剂、增稠剂和聚乳酸，降解剂增加产品的稳定性，多元醇改善产品的流动性和抗冻性，以防止尿素溶液在储存和使用过程中氧化，通过添加耦合剂材料，确保混合液之间充分反应，通过添加聚乳酸，沉淀聚合，使得尿素混合液微胶囊化，确保添加剂的性能在一段时间内持续释放，大大提高了车用尿素溶液对氮氧化物的转化率，提高了清理尾气中氮氧化物速率和效率，有效保护环境。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。