[發明專利]一種用于汽車尾氣處理的粒狀無水氯化鍶的生產方法

有效

• 申請號: 201810029426.8
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108190936B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 王永范;黃向;陳小鴻;劉云華;龔能;羅秀華
• 申請（專利權）人: 重慶元和精細化工股份有限公司
• 主分類號: C01F11/24
• 分類號: C01F11/24;C01F11/32;C01F11/30;B01J20/04;B01J20/30;B01D53/94
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙) 51247
• 代理人: 劉坤

本發明屬于化學化工領域，目的是提供一種使用固體氨技術對汽車尾氣進行處理的無水氯化鍶的生產方法，采用的技術方案是：使用含碳酸鍶的礦渣混合物與鹽酸反應，形成氯化鍶溶液；調整溶液中的鍶、鈣、鋇含量，并對其進行除雜、過濾；再對溶液進行數次蒸發濃縮；最終，對濃縮后的氯化鍶溶液進行造粒處理，得到特定粒徑的無水氯化鍶，并使用合適的方式對其包裝并最終投入使用。該方法節能環保、工藝簡單、操作方便、質量穩定，具有極佳的工業生產推廣價值。

技術領域

本發明屬于化學化工領域，具體涉及一種無水氯化鍶生產，及其在汽車尾氣處理中的應用。

背景技術

隨著經濟日益發展，我國環境污染問題也日趨嚴重，其中，汽車尾氣是空氣污染的重要源頭之一。汽車尾氣中含有一氧化碳、氧化氮及其它會對人體產生不良影響的固體顆粒。

隨著排放法規的日益加嚴，社會對車輛的尾氣處理技術的要求也隨之提高。而氨是目前汽車尾氣處理過程中的唯一還原劑，幫助還原尾氣中的有害氣體，使尾氣排放達標。因此，汽車上必須配備裝有一定量氨作為氨源的儲氨裝置。

現有技術一般采用兩種方式儲氨：一是將氨氣壓縮成液氨，用耐壓鋼瓶儲存；另一種是將含有氨的物質，例如尿素用水稀釋后，以耐腐蝕容器儲存。由于液氨只能在特定的環境下存放，存在安全隱患，不能隨車作為還原劑使用，因此，液體尿素成了我國最常用的隨車還原劑。但這一方案存在諸多弊端，如低溫環境下易結冰(冰點-10℃左右)；水解和熱解不完全，造成尿素結晶和結焦等問題，從而堵塞排氣管路；有效氨含量低(目前的尿素水溶液理論氨含量為17.3％左右)；更重要的，這種方法所用的溶液使用后不能回收利用，只能廢棄，造成二次污染。

為此，近年來，固體氨SCR系統(SSCR)應運而生。SSCR以無機鹽粉作為儲氨材料，儲氨材料吸附氨氣作為氨源，加熱使氨氣從儲氨材料中釋放，從而將尾氣中的NH₃和NO_X等氣體還原為無害的氮氣和水。該技術雖能解決SCR技術的缺陷，但還處于試驗開發階段，并未能真正大范圍投入生產使用。比如世界三大權威內燃機研發機構之一：FEV公司，在2009年展示了其研發的車載SSCR系統，具體是以氨基甲酸銨作為氨的前驅體，雖然能獲得較好的處理尾氣效果，但該系統是一個較為復雜的化學反應器，并要求嚴格且精準的控制，超出了目前汽車工業的接受程度，難以真正投入生產使用。

目前，工業上利用氯化鍶、氯化鈣等金屬鹽與氨氣反應，形成鉻合物，通過氨氣吸附和解吸的可逆過程，將金屬鹽應用于制冷行業。在這一反應中，金屬鹽只作為氨的存儲載體，不發生損耗，可重復利用，是SSCR的新方向。

氯化鍶雖然在理論上能應用于SSCR技術，但在實際使用中，由于生產工藝受限，一般使用粉狀氯化鍶。粉狀氯化鍶非常容易結塊，導致其有效儲氨量很低。一篇名為“適用于SCR的固體儲氨材料開發研究”的報道中提出，粉狀氯化鍶在實際應用時，容易形成沒有孔隙的結塊，吸附和解吸附氨氣效率低；同時，粉狀氯化鍶吸附氨氣后容易膨脹粉碎，影響循環使用，所以報道中單獨添加了石墨。但這樣做，制作工藝相對復雜，成本更高，且最終儲氨量也只有46％左右，難以真正投入生產使用。

如果使用粒狀氯化鍶，雖其本身與粉狀相比不易結塊，但因鍶礦往往與鈣、鋇等伴生，如果不進行除鈣處理，直接制備的氯化鍶中鈣鹽較多，也非常容易吸潮結塊。但如果完全去除鈣、鋇等，成本過高，不利于實際生產。同時，使用粒狀氯化鍶，對其粒徑要求也非常高：粒徑過小，則有效氨儲量小，無實用價值；過大，吸附和解吸附效率又過低；其粒徑必須保持在一定范圍內，才能達到最佳的儲存氨氣效果。

因此，目前來看，生產出合格的氯化鍶并將其真正應用到SSCR技術上，還處于研究開發階段。