“國六排放標準是目前世界上最嚴格的排放標準之一,而SCR后處理系統是柴油車(chē)尾氣后處理系統中的關(guān)鍵一環(huán),其作用是對尾氣中的NOx組分進(jìn)行還原轉化,已達到相應的國六排放標準。”該課題組組長(cháng)李兆強說(shuō)道。
對于柴油車(chē)排放的氮氧化物治理,市場(chǎng)上主要采用SCR技術(shù),其核心是催化劑。“商業(yè)化的脫硝催化劑主要有釩鎢鈦和分子篩兩種,且以上兩種催化劑的相關(guān)技術(shù)及知識產(chǎn)權主要被國外的大企業(yè)所壟斷。”包頭稀土研究院濕法冶金研究所所長(cháng)王榮介紹說(shuō),釩鎢鈦催化劑主要用于國五排放階段,具有較低的生產(chǎn)成本,但其主要活性成分氧化釩是一種高毒物質(zhì),國外正逐步淘汰;而分子篩催化劑主要用在國六階段,雖然具有較好的低溫活性和高溫穩定性,但其成本較高。
通過(guò)數年的方案改進(jìn)及實(shí)驗測試,李兆強的課題組成功開(kāi)發(fā)出了同時(shí)具有優(yōu)良低溫活性和高溫穩定性的催化劑粉體,通過(guò)配方及制備工藝的調整,使得催化劑在滿(mǎn)足國六階段各項物理、SCR性能的基礎上,提升其抗水熱老化性及抗毒性,目前擁有專(zhuān)利8項,打破國外企業(yè)壟斷。
該課題組在催化劑中加入了足量的稀土成分。“與目前普遍使用的釩基催化劑、分子篩催化劑相比,具有良好的轉化效率和耐久性。”李兆強介紹,尾氣后處理系統可以在稀土SCR催化劑的作用下,以氨作為還原劑,與柴油車(chē)(機)排放出的氮氧化物進(jìn)行反應,將其還原成無(wú)害的氮氣和水排出,達到凈化柴油車(chē)尾氣的目標。
“這就好比每個(gè)安裝稀土SCR催化劑的汽車(chē)都成了過(guò)濾器,汽車(chē)尾氣經(jīng)過(guò)治理后,排出的氣體完全符合排放標準。”李兆強說(shuō)。通過(guò)測算,使用這項具有自主知識產(chǎn)權的稀土SCR催化劑,相比國外催化劑能夠節約成本10%—20%。