一种柴油车DPF再生装置颗粒物捕集液及其制备方法与流程

文档序号:22392950发布日期:2020-09-29 17:59阅读:98来源:国知局

本发明涉及一种颗粒物捕集液及其制备方法,尤其涉及一种柴油车dpf再生装置颗粒物捕集液及其制备方法。



背景技术:

随着柴油车排放新法规的不断出台,对柴油车尾气排放要求越来越高,使得国内柴油车装载颗粒捕集器(dpf)已成必然趋势。dpf能够捕集柴油发动机产生的90%以上的烟灰,有效地减少微粒物的排放,捕集的颗粒物富集在dpf孔道内部,故dpf运行一段时间后由于颗粒物堵塞使得排气背压增加,当排气背压达到一定程度时,将会影响发动机的正常工作。此时需要对dpf进行再生处理,才能使发动机恢复正常工作。国内外dpf的再生,目前主要分为主动再生和被动再生。

主动再生主要通过喷油点燃加热或者其他加热方式引燃dpf表面的积碳,这种方法一定程度上可以减缓dpf堵塞。由于dpf堵塞物中还有不可燃烧的组分,多次主动再生后效率明显降低,造成系统频繁再生,此时只能通过其他方法对dpf进行再生。

被动再生主要通过添加燃油添加剂或者dpf载体表面涂覆催化剂降低积碳燃点,通过与尾气中其他氧化态废气将积碳氧化去除。由于dpf堵塞物中还有不可燃烧的组分,一段时间后dpf系统仍会堵塞;被动再生效率主要依靠催化剂的催化作用,当大量积碳堆积在催化剂表面,使活性位点降低,再生效率降低,出现堵塞后无法立即再生等问题,堵塞现象会迅速恶化,同时催化剂本省具有一定的使用寿命。

目前国六确定dpf再生方式为主动再生和被动再生相结合的路线来延长dpf的使用寿命,但由于润滑油灰分和柴油中硫元素的存在,使得dpf在长期使用过程中必然会积累钙、镁、锌的硫酸盐、磷酸盐和氧化物等无法通过主被动再生去除的灰分,故需将dpf拆卸进行离线再生,而辅助dpf再生设备能够有效的解决这一问题,dpf再生机在再生dpf时将dpf载体内灰分通过高压气体带出,但是大量灰分被高压气体迅速带出,直接排放会形成粉尘污染,降低了dpf再生设备的使用效果。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的是提供一种能够快速捕集大流量气体中夹带颗粒物、捕集效率高的柴油车dpf再生装置颗粒物捕集液;

本发明的第二个目的是提供一种柴油车dpf再生装置颗粒物捕集液的制备方法。

技术方案:本发明的柴油车dpf再生装置颗粒物捕集液,按质量百分比计包括以下组分:0.1-5%ph调节剂、0.1-5%油污增溶剂、1-5%渗透剂、0.1-1%杀菌防腐剂和0.001-0.1%泡沫抑制剂,余量为水。

优选地,所述渗透剂包括肪醇聚氧乙烯醚-9、聚山梨酯-80、脂肪酸甲酯乙氧基化物、月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

优选地,所述ph调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、异丙醇胺、氢氧化四甲铵中的至少一种。

优选地,所述油污增溶剂包括二甲基亚砜、n-甲基乙酰胺、三乙醇胺、二乙醇胺中的至少一种。

优选地,所述泡沫抑制剂为道康宁aef-3168、fm-3110、磷酸丁三酯、聚氧丙烯甘油醚中的至少一种。

优选地,所述杀菌防腐剂为卡松。

本发明上述柴油车dpf再生装置颗粒物捕集液的制备方法,包括以下步骤:将ph调节剂加入去离子水中,随后按各组分配比搅拌加入油污增溶剂、渗透剂、杀菌防腐剂、泡沫抑制剂,搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

本发明的ph调节剂将清洗液体系调节至碱性,碱性条件下有助与颗粒物表面可皂化油脂的溶解,协同渗透剂去除不可皂化油脂,快速去除颗粒物表面包裹油脂层,加速浸润速度;同时体系调节至碱性条件下可以提高渗透剂的电离效果,有利于胶束的形成,降低渗透剂临界胶束浓度,提高颗粒物渗透能力,增强捕集效果。

有益效果:本发明与现有技术相比,能够取得下列有益效果:1、能够快速捕捉大流量气体中夹带的颗粒物,从而减少气体直接排放造成的粉尘污染,效率高。2、油污增溶剂能够有效促使颗粒物中残留的油污,加速颗粒物的润湿、捕捉,渗透剂能够快速浸润颗粒物并分散于液体中,杀菌可抑制产品使用过程中菌落生长引起的产品效果降低,泡沫抑制剂用于抑制捕捉颗粒物大量气体产生的泡沫。3、制备方法简单、成本低。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

原料组成:氢氧化钠1%,二甲基亚砜2%,十二烷基苯磺酸钠2.5%,卡松0.05%,aef-31680.005%,余量为去离子水。

制备方法:将氢氧化钠加入去离子水中,随后搅拌加入二甲基亚砜、十二烷基苯磺酸钠、卡松、aef-3168,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

参照国标gb/t5451-2001《农药可湿性粉剂润湿性测定方法》检测1gdpf捕集的颗粒物在100ml捕集液表面的全部润湿时间为10.16秒,表明依照本发明制备的颗粒捕集液能够有效的将dpf再生过程中气体带出的颗粒润湿捕集;

遮光度变化率的检测:

遮光度变化率=(气体通过捕集液前的遮光度-气体通过捕集液后的遮光度)/气体通过捕集液前的遮光度*100%。润湿时间检测结果及遮光度变化率检测结果如表1所示。

实施例2

原料组成:氢氧化钾2%,三乙醇胺0.5%,十二烷基苯磺酸钠5%,卡松0.05%,聚氧丙烯甘油醚0.05%,余量为去离子水。

制备方法:将氢氧化钾加入去离子水中,随后搅拌加入三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、卡松、聚氧丙烯甘油醚,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表2所示。

实施例3

原料组成:氢氧化钠2%,n-甲基乙酰胺2%,脂肪醇聚氧乙烯醚-92.5%,卡松0.03%,aef-31680.01%,余量为去离子水。

制备方法:将氢氧化钠加入去离子水中,随后搅拌加入n-甲基乙酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚-9、卡松、aef-3168,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表3所示。

实施例4

原料组成:异丙醇胺3%,二乙醇胺1%,脂肪酸甲酯乙氧基化物1.5%,卡松0.02%,磷酸丁三酯0.05%,余量为去离子水。

制备方法:将异丙醇胺加入去离子水中,随后搅拌加入二乙醇胺、脂肪酸甲酯乙氧基化物、卡松、磷酸丁三酯,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表4所示。

实施例5

原料组成:氢氧化四甲铵5%,二乙醇胺2%,聚山梨酯-805%,卡松0.01%,fm-31100.01%,余量为去离子水。

制备方法:将氢氧化四甲铵加入去离子水中,随后搅拌加入二乙醇胺、聚山梨酯-80、卡松、fm-3110,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表5所示。

实施例6

原料组成:氢氧化四甲铵1%,二甲基亚砜2%,脂肪酸甲酯乙氧基化物2.5%,卡松0.03%,aef-31680.005%,余量为去离子水。

制备方法:将氢氧化四甲铵加入去离子水中,随后搅拌加入二甲基亚砜、脂肪酸甲酯乙氧基化物、卡松、aef-3168,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表6所示。

实施例7

原料组成:氢氧化钾4%,三乙醇胺2%,聚山梨酯-801%,卡松0.01%,aef-31680.02%,余量为去离子水。

制备方法:将氢氧化钾加入去离子水中,随后搅拌加入三乙醇胺、聚山梨酯-80、卡松、aef-3168,缓慢搅拌得均匀液体,过滤,即可制得颗粒物捕集液。

对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表7所示。

对比例1-1

基本原料配方与实施例1相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加氢氧化钠,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表1所示。

对比例1-2

基本原料配方与实施例1相同,不同之处在于本实施例使用十二烷基硫酸钠代替十二烷基苯磺酸钠,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表1所示。

对比例1-3

基本原料配方与实施例1相同,不同之处在于本实施例十二烷基苯磺酸钠添加量由2.5%减少为0.3%,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表1所示。

表1

由表1中的对比例1-1数据可知,本实施例未添加氢氧化钠ph调节剂,而浸润时间较1有明显增长,说明ph调节剂对捕集液浸润效果有较大影响,而遮光度变化率小于实施例1,浸润效果影响颗粒物的最终捕集效果,由遮光度变化率较低说明对颗粒物捕集前后变化较小,因此遮光度变化率低。

由表1中的对比例1-2数据可知,本实施例将十二烷基苯磺酸钠变更为十二烷基硫酸钠,而浸润时间较1有所增长,说明不同种类的润湿剂对捕集液浸润效果有较大影响,本次对比中十二烷基苯磺酸钠的润湿效果优于十二烷基硫酸钠,而遮光度变化率小于实施例1,浸润效果影响颗粒物的最终捕集效果,由遮光度变化率较低说明对颗粒物捕集前后变化较小,因此遮光度变化率低。

由表1中的对比例1-3数据可知,本实施例的十二烷基苯磺酸钠的添加量仅为0.3%,而浸润时间远大于实施例1,说明十二烷基苯磺酸钠的添加量比例对颗粒物浸润效果产生较大的影响,而遮光度变化率远小于实施例1,浸润效果影响颗粒物的最终捕集效果,由遮光度变化率较低说明对颗粒物捕集前后变化较小,因此遮光度变化率低。

对比例2-1

基本原料配方与实施例2相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加十二烷基苯磺酸钠,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表2所示。

对比例2-2

基本原料配方与实施例2相同,不同之处在于本实施例使用聚山梨酯-20代替十二烷基苯磺酸钠,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表2所示。

表2

由表2中的对比例2-1数据可知,本实施例未添加润湿剂,浸润效果明显下降,遮光度变化率低,捕集液对颗粒物捕集率差。

由表2中的对比例2-2数据可知,本次对比中十二烷基苯磺酸钠的润湿效果优于聚山梨酯-20。

对比例3-1

基本原料配方与实施例3相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加n-甲基乙酰胺,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表3所示。

对比例3-2

基本原料配方与实施例3相同,不同之处在于本实施例使用十二烷基硫酸钠代替脂肪醇聚氧乙烯醚-9,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表3所示。

表3

由表3中的对比例3-1数据可知,本实施例未添加油污增溶剂,浸润效果降低,遮光度变化率低,油污增溶剂的存在能够使得捕集液更加快速的将颗粒物表面油污包裹分散,加速颗粒物润湿,对颗粒物捕有一定的促进作用。

由表3中的对比例3-2数据可知,本次对比中脂肪醇聚氧乙烯醚-9的润湿效果优于十二烷基硫酸钠。

对比例4-1

基本原料配方与实施例4相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加异丙醇胺,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表4所示。

对比例4-2

基本原料配方与实施例4相同,不同之处在于本实施例使用聚山梨酯-80代替脂肪酸甲酯乙氧基化物,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表4所示。

对比例4-3

基本原料配方与实施例4相同,不同之处在于本实施例的原料中异丙醇胺添加量增加为10%,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表4所示。

表4

由表4中的对比例4-2数据可知,本次对比中脂肪酸甲酯乙氧基化物的润湿效果优于聚山梨酯-80。

由表4中的对比例4-3数据可知,本实施例ph调节剂异丙醇胺添加量增大,浸润效果变化不明显,遮光度变化率变低,说明捕集液效果不随异丙醇胺添加量增加而无限增强。

对比例5-1

基本原料配方与实施例5相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加fm-3110,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表5所示。

对比例5-2

基本原料配方与实施例5相同,不同之处在于本实施例使用聚山梨酯-20代替聚山梨酯-80,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表5所示。

表5

由表5中的对比例5-1数据可知,本实施例消泡剂未添加,浸润时间基本无变化,实验过程中液体大量泡沫化后被吹散,形成气体通道,与颗粒物接触面积减少,捕集效率降低。

由表5中的对比例5-2数据可知,本次对比中聚山梨酯-80的润湿效果优于聚山梨酯-20。

对比例6-1

基本原料配方与实施例6相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加氢氧化四甲铵,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表6所示。

对比例6-2

基本原料配方与实施例6相同,不同之处在于本实施例使用月桂醇聚氧乙烯醚代替脂肪酸甲酯乙氧基化物,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表6所示。

表6

由表6中的对比例6-2数据可知,本次对比中月桂醇聚氧乙烯醚的润湿效果优于脂肪酸甲酯乙氧基化物。

对比例7-1

基本原料配方与实施例7相同,不同之处在于本实施例的原料中未添加aef-3168,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表7所示。

对比例7-2

基本原料配方与实施例7相同,不同之处在于本实施例使用月桂醇聚氧乙烯醚代替聚山梨酯-80,对润湿时间及遮光度变化率按实施例1所示方法检测,结果如表7所示。

表7

由表7中的对比例7-2数据可知,本次对比中月桂醇聚氧乙烯醚的润湿效果略优于聚山梨酯-80。

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