[發明專利]一種車用尿素溶液的制造方法和制造系統

有效

• 申請號: 201710488461.1
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107324554B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 胡堅南;張慶堂
• 申請（專利權）人: 山東新藍環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;B01F1/00;B01F7/18;B01F15/04;B01D37/00;C02F101/20;C02F103/04
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 楊如增

1.一種車用尿素溶液的制造方法，其特征在于包括如下步驟：

S1、高純水制造：原水依次經過供水單元的原水粗濾單元和錳砂除鐵單元，首先去除原水中的顆粒狀雜質和鐵、錳金屬離子；再經過一級反滲透單元、二級反滲透單元和三級反滲透單元，最后經過EDI單元變成電導率和pH值合格的高純水，該過程由控制單元實時監測電導率和pH值，只有電導率和pH值都合格的高純水能進入下個生產環節；

S2、車用尿素溶液的配置：向攪拌釜內加入尿素顆粒和由步驟S1制造的高純水，制造濃度合格的車用尿素溶液，該過程由控制單元通過尿素濃度傳感器實時監測尿素濃度，保證尿素溶液的濃度合格；

S3、車用尿素溶液的過濾和提純：由步驟S2制造的車用尿素溶液經溶液粗濾單元過濾其中的雜質顆粒，經過超細過濾單元過濾掉縮三脲衍生物，保證尿素溶液的質量；

所述步驟S2具體為，向攪拌釜中加入高純水和尿素顆粒，利用質量傳感器能夠準確的分別計量投入攪拌釜的尿素顆粒和高純水的質量，計算出配比定量車用尿素溶液還需要添加的尿素顆粒或高純水的質量，保證配比出濃度合格的車用尿素溶液；啟動攪拌裝置，至尿素顆粒完全溶解，制造出濃度合格的車用尿素溶液；

當質量傳感器失效時，所述步驟S2采用以下步驟：

(a)加入原料：向攪拌釜中加入高純水和尿素顆粒，并自動監測高純水的加入量：利用液面計保證加入的高純水必須沒過尿素顆粒，根據經驗值首先配比濃度偏高的尿素溶液；

(b)尿素顆粒溶解：啟動電機進行攪拌，直至尿素顆粒全部溶解；

(c)數據監測和修正：監測攪拌釜中尿素溶液的濃度和溫度，待攪拌釜中溫度傳感器和尿素濃度傳感器的示數穩定后，再進行數據采集；并將數據傳輸到控制單元的濃度采集修正單元進行修正；控制單元中預置尿素濃度傳感器讀數隨溫度變化的標準曲線，記錄尿素濃度傳感器讀數ρ_0i和溫度傳感器讀數T_0i,對照標準曲線獲取尿素溶液的實際濃度ρ_i；

(d)數據計算：根據修正后的尿素溶液的濃度和加入的高純水的量，控制單元自動計算，配比合格的尿素溶液還需要加入的高純水的量Δm_i；

(e)加高純水：根據步驟(d)計算的結果，向攪拌釜中加入定量的高純水m_i≤Δm_i；

(f)重復步驟(c)數據監測和修正；

(g)車用尿素溶液輸出：若修正后的尿素溶液的濃度合格，則合格的尿素溶液經出液口輸出，并自動計量合格的尿素溶液的量；若不合格，則繼續重復步驟(d)和步驟(c)直至制造出濃度合格的尿素溶液。

2.根據權利要求1所述的車用尿素溶液的制造方法，其特征在于：所述步驟(d)數據計算中，根據第一次測量修正后得出的濃度值ρ₁，首先計算步驟(a)中加入尿素顆粒的質量m₀；

根據計算得出

其中，m₁為第一次加入高純水的質量，ρ₁為第一次測量的尿素溶液的換算后的實際濃度；

其次，計算第二次需要加入的高純水的質量Δm₂，

計算得出其中ρ為需要配比的車用尿素溶液的濃度；

同理，可計算第i次要加入高純水的量：

其中，Δm_i為第i次需要加入的水的質量的理論值，m_i為第i次實際加入的水的質量；

計算得出

3.一種用于實現權利要求1所述的車用尿素溶液的制造方法的制造系統，其特征在于：包括控制單元、與控制單元通信的云平臺和移動終端，還包括供水單元和進料單元，以及依次相連通的尿素溶液制造單元和過濾提純單元；所述控制單元用于對整個系統的控制、數據采集、數據分析和自動控制，所述控制單元包括濃度采集修正單元。

4.根據權利要求3所述的制造系統，其特征在于：尿素溶液制造單元包括質量傳感器和安裝在質量傳感器上部的攪拌釜；攪拌釜內部安裝有尿素濃度傳感器、溫度傳感器和液面計；所述攪拌釜內設有暗室，所述尿素濃度傳感器安裝在所述暗室內；攪拌釜內還設有泵，所述泵上連接有沖洗管，沖洗管的另一端對準所述尿素濃度傳感器。