“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(tǒng)是柴油車尾氣后處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán),其作用是對尾氣中的NOx組分進行還原轉(zhuǎn)化,已達到相應(yīng)的國六排放標準。”該課題組組長李兆強說道。
對于柴油車排放的氮氧化物治理,市場上主要采用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(quán)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王榮介紹說,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(wěn)定性,但其成本較高。
通過數(shù)年的方案改進及實驗測試,李兆強的課題組成功開發(fā)出了同時具有優(yōu)良低溫活性和高溫穩(wěn)定性的催化劑粉體,通過配方及制備工藝的調(diào)整,使得催化劑在滿足國六階段各項物理、SCR性能的基礎(chǔ)上,提升其抗水熱老化性及抗毒性,目前擁有專利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(zhuǎn)化效率和耐久性。”李兆強介紹,尾氣后處理系統(tǒng)可以在稀土SCR催化劑的作用下,以氨作為還原劑,與柴油車(機)排放出的氮氧化物進行反應(yīng),將其還原成無害的氮氣和水排出,達到凈化柴油車尾氣的目標。
“這就好比每個安裝稀土SCR催化劑的汽車都成了過濾器,汽車尾氣經(jīng)過治理后,排出的氣體完全符合排放標準。”李兆強說。通過測算,使用這項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的稀土SCR催化劑,相比國外催化劑能夠節(jié)約成本10%—20%。