取代进口 打破垄断 我国柴油车稀土SCR催化剂实现产业化

2021-04-08 11:57:04 来源: 科技日报 作者: 张景阳

科技日报记者 张景阳 通讯员 李宝乐

记者日前从包头稀土研究院获悉,该院的稀土催化材料课题组国六稀土SCR催化剂的部分研发成果已经通过国家汽车质量监督检验中心、东方商用车等第三方机构的台架试验认证。

“国六排放标准是目前世界上最严格的排放标准之一,而SCR后处理系统是柴油车尾气后处理系统中的关键一环,其作用是对尾气中的NOx组分进行还原转化,已达到相应的国六排放标准。”该课题组组长李兆强说道。

针对柴油车排放的氮氧化物的治理,市场上主要采用选择性催化还原(SCR)技术,其核心是催化剂。“商业化的脱硝催化剂主要有钒钨钛和分子筛两种,且以上两种催化剂的相关技术及知识产权主要被国外的巴斯夫、庄信万丰的大企业所垄断,我国均为引进技术,无自主知识产权。”包头稀土研究院湿法冶金研究所所长王荣介绍说,钒钨钛催化剂,主要用于国五排放阶段,具有较低的生产成本,但其主要活性成分氧化钒是一种高毒物质,国外正逐步淘汰;而分子筛催化剂,主要用在国六阶段,虽然具有较好的低温活性和高温稳定性,但其成本较高。

通过数年的方案改进及实验测试,李兆强的课题组成功开发出了同时具有优良低温活性和高温稳定性的催化剂粉体,通过配方及制备工艺的调整,使得催化剂在满足国六阶段各项物理、SCR性能的基础上,提升其抗水热老化性及抗毒性,目前拥有专利8项,打破国外企业垄断。

该课题组在催化剂中加入了足量的稀土成分,“与目前普遍使用的钒基催化剂、分子筛催化剂相比,具有良好的转化效率和耐久性。”李兆强介绍,尾气后处理系统可以在稀土SCR催化剂的作用下,以氨作为还原剂,与柴油车(机)排放出的氮氧化物进行反应,将其还原成无害的氮气和水排出,达到净化柴油车尾气的目标。

“这就好比每个安装稀土SCR催化剂的汽车都成了过滤器,汽车尾气经过治理后,排出的气体完全符合排放标准。”李兆强说。通过测算,使用这项具有自主知识产权的稀土SCR催化剂,相比为国外催化剂的专利付费,在成本上能够节约10%—20%。

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责任编辑:马嘉悦