车用尿素溶液（柴油机尾气处理液，DEF）的生产工艺以 “高纯度、低杂质” 为核心目标，需严格遵循国际标准（如 ISO 22241）和国内标准（GB 29518-2013），确保最终产品能适配柴油车 SCR（选择性催化还原）系统。
一、核心生产工艺步骤
1. 原料预处理工艺
尿素原料提纯
原料为高纯度尿素颗粒（纯度≥99.5%，符合 GB 29518 标准），需通过以下预处理去除杂质：
振动筛分：用 100-200 目筛网过滤尿素颗粒中的结块、粉尘及机械杂质，避免堵塞后续管道或搅拌设备。
磁选除铁：通过磁选装置吸附尿素颗粒中可能混入的铁屑等金属杂质（金属离子会污染 SCR 系统催化剂）。
去离子水制备
车用尿素对水质要求极高（电导率≤10 μS/cm，无钙、镁、钾、钠等金属离子），需经多级净化工艺：
预处理：
石英砂过滤：去除水中泥沙、悬浮物等大颗粒杂质；
活性炭过滤：吸附有机物、余氯、异味等，避免影响尿素稳定性；
软化树脂过滤：交换去除钙、镁离子（硬水会导致结垢，污染溶液）。
深度净化：
反渗透（RO）：通过高压膜分离技术去除 99% 以上的离子、微生物和胶体；
EDI（连续电除盐）：在电场作用下进一步去除残留离子，最终产出电导率≤5 μS/cm 的超纯去离子水。
2. 混合溶解工艺
将预处理后的尿素与去离子水按32.5%:67.5% 的精确比例混合，核心是确保溶解均匀、无局部过热（避免尿素分解为缩二脲或氨）：
温控溶解：去离子水注入 316L 不锈钢搅拌罐后，加热至 40-60℃（加速溶解，温度过高会导致尿素分解）；
分步投料：按比例分批次投入尿素颗粒，避免一次性投料导致局部浓度过高、溶解不完全；
搅拌控制：采用锚式或桨式搅拌器（转速 50-100r/min），避免高速搅拌卷入空气产生气泡（气泡可能携带杂质），搅拌至尿素完全溶解（通常需 30-60 分钟）。
3. 提纯与精滤工艺
去除溶解过程中产生的微量杂质、微生物及可能的结晶颗粒，确保溶液洁净度：
粗滤：通过 5μm 滤芯过滤大颗粒杂质（如未完全溶解的尿素结晶）；
精滤：采用 1μm 折叠滤芯进一步过滤胶体、细小颗粒物；
超滤（UF）：0.1-0.01μm 孔径的超滤膜去除微生物（如细菌、霉菌）和大分子有机物（避免 SCR 系统喷嘴堵塞）；
离子交换（可选）：对高要求产品，通过混合离子交换树脂吸附残留金属离子，确保溶液中钠离子≤0.5ppm、铁离子≤0.2ppm。
4. 灌装与储存工艺
成品需在洁净环境中储存和灌装，避免二次污染：
成品储存：采用密封、避光的 316L 不锈钢储罐（避免光照导致尿素分解），储罐内置低速搅拌器（5-10r/min）防止静置时浓度分层，储存温度控制在 5-30℃（低于 - 11℃会结冰，高于 35℃易分解）；
无菌灌装：灌装前对容器（桶、罐）进行去离子水冲洗和吹干，通过全自动灌装机（配备防尘罩）定量灌装，灌装后立即密封（防止空气中的灰尘、二氧化碳进入导致溶液变质）。
二、关键辅助控制工艺
1. 在线监测与质控
浓度监测：通过在线密度计（20℃时密度需在 1.087-1.093g/cm³）或折光仪（折射率 1.3814-1.3843）实时监控浓度，偏差超过 ±0.5% 时自动调整尿素或水量；
纯度监测：在线电导率仪监测溶液电导率（需≤15 μS/cm），定期取样检测缩二脲含量（≤0.3%）、甲醛含量（≤5mg/kg）等指标；
自动化控制：通过 PLC 系统联动各环节设备，实时调节温度、搅拌转速、流量等参数，异常时自动报警（如浓度超标、水质不达标）。
2. 清洁与消毒工艺
设备和管道需定期清洁，避免残留杂质污染下一批次产品：
CIP（原位清洗）：用去离子水冲洗管道和储罐后，用 0.5% 的柠檬酸溶液循环清洗（去除可能的金属氧化物），最后用超纯水洗至中性；
无菌维护：灌装区域保持洁净（建议达到十万级洁净度），设备表面定期用 75% 酒精消毒，避免微生物滋生。
