重型柴油車汙染排放控制技術:爲大氣治理添利器
文章来源:   作者:   发布日期:2019-09-11 15:18:31   查看次数:1269 次

        柴油车尾气是造成雾霾的重要原因之一。有数据表明,重型柴油车仅占我国汽车保有量的5%,但排放的氮氧化物却占机动车排放总量的50%,颗粒物占60%以上。获得2014年度国家科技进步二等奖的重型柴油车污染排放控制高效SCR(选择性催化还原)技术研发及产业化项目,将柴油机PM排放降低80%以上,SCR系统净化氮氧化物排放减少90%以上,成为雾霾治理利器。

  該成果由中國科學院生態環境研究中心、中國重型汽車集團有限公司、北京奧福(臨邑)精細陶瓷有限公司、無錫威孚力達催化淨化器有限責任公司等共同完成。中國大氣汙染控制首席專家、中國工程院院士郝吉明,中科院院士趙進才評價該技術:技術總體達到國際水平,填補了國內空白。

  “重型柴油車汙染排放控制是燃油品質、內燃機技術與後處理技術的整合。高效SCR催化劑是重型柴油車尾氣後處理系統的核心。根據我國燃油品質和內燃機技術水平現狀,滿足環保標准要求的重型柴油車排放控制應采用SCR技術路線,即通過發動機內部調整控制PM排放,通過SCR後處理系統控制氮氧化物排放,以消除大氣汙染。”中科院生態環境研究中心研究員、項目主要完成人賀泓介紹。

  從2000年起,我國加快了追趕歐洲排放立法的腳步,但燃油品質升級與法規制定並不同步。我國重型柴油車缺乏與國産發動機相匹配的高含硫燃油的後處理技術。開發適合我國國情的重型柴油車排放控制後處理技術,滿足國內標准升級的市場需求,並爲今後參與國際競爭做好技術儲備,成爲迫切的需求。

  從2007年開始,由賀泓領銜的創新團隊開始了攻關。該項目針對重型柴油車氮氧化物和顆粒物兩大汙染物的排放控制問題,突破適用于燃油品質的高效催化體系設計與催化轉化器生産核心技術,攻克了後處理技術匹配與集成等薄弱環節的技術難題,從而將氧化物轉換成水蒸氣和氮,大大減少了一氧化氮的排放。

  其中,SCR催化劑是重型柴油車尾氣後處理系統的核心。在我國柴油含硫量較高的國情下,抗硫性能優越的釩基SCR催化劑成爲首選。但釩基催化劑也存在一些問題,如在低溫條件下對NOx的淨化效率有待提高,同時高溫穩定性也較差。項目組經過大量實驗室研究,通過制備方法與技術的創新,增加了催化劑中活性位點的數量,顯著提升了低溫活性。針對研發過程中排氣管尿素結晶、泵磨損老化等問題,項目組自主創新研制了智能尿素箱,使還原劑供給更精確。

  高效SCR技術應用于尾氣處理系統並實現産業化,是産學研結合的成功典範。中科院生態環境研究中心、重汽集團、奧福陶瓷等合作方,經過大量實驗室研究,通過制備方法與技術的創新,打造了具有自主知識産權、完備的國産化技術産業鏈,形成了國內最大的重型柴油車SCR後處理系統生産供應體系,打破了國外企業壟斷,使處理系統價格較同類進口産品降低50%以上。

  中國重汽在該項目中主要承擔釩基催化劑-尿素SCR體系及其配套設備的規模擴大化生産、非釩基催化劑的塗覆工藝開發、柴油機排放特性研究及調整、SCR後處理系統匹配集成研究、示範運行與耐久性考核等方面的工作。

  SCR項目的投産爲我國重型汽車後處理産業帶來了信心。目前,中國重汽集團是國內重卡前三強企業,高品質綠色環保重卡得到國際認可。(中國化工報)

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