前面我們介紹了傳統SCR脫硝催化劑發展歷程和研究與應用現狀，今天我們繼續講低溫SCR催化劑成型技術。
SCR可按外形分為3大類：蜂窩式、板式、波紋式。這3類都是適用于工業煙氣流量大、含塵量高的整體性催化劑，其大致外觀如圖2所示。3類催化劑在國內外市場都有實際應用，但不同類型催化劑的特點、適用范圍及成型工藝導致其在國內外市場所占份額差距懸殊。其中，蜂窩式SCR催化劑市場占比超過6成，其次是板式催化劑，波紋板式只占極少部分。這3類催化劑的特點和應用范圍如表4所示。
1 蜂窩式催化劑成型工藝
蜂窩類型的催化劑是目前應用最廣泛的一類催化劑，成型方式可分為擠出成型式和涂覆式。擠出成型的工藝流程如圖3所示。
在擠出成型過程中干混和濕混步驟中要依次加入活性組分前驅體、載體、結構助劑（黏結劑、造孔劑、結構增強劑）、水等，形成塑性催化劑泥團，經過干燥焙燒等環節最終成型。制備的催化劑可根據需求調節大小，因為催化劑的活性組分散布于整個基體，所以該類型催化劑使用周期很長，耐磨性能優良，可以在復雜煙塵的情況下使用。在成型過程中工藝條件及成型助劑對于成型過程極其關鍵。
蜂窩式催化劑另一種成型方式為蜂窩陶瓷涂覆技術，該技術利用現成的蜂窩式陶瓷材料作為載體，在表面涂覆一層具有催化活性的漿料。該技術極大降低了活性組分的用量，節約成本，同時能夠保證催化劑機械強度滿足工業生產的要求。載體的選擇對于成型過程極為重要，蜂窩堇青石是目前公認的最適合作脫硝催化劑的載體之一，具有熱穩定性好、機械強度高等優點，但是需要通過預處理來改變其表面性能。負載方式對于成型過程同樣重要，活性組分需要預先與黏結劑或分散劑混合形成漿料，再通過浸漬或者噴涂的方式附著于載體表面，經過干燥焙燒得到整體催化劑，這種方式最大的弊端是活性組分與基底的黏結性較差，易脫落，不適于大風量和高煙塵的工況條件。
2 板式與波紋板式催化劑成型工藝概述
板式催化劑作為另一種應用廣泛的催化劑，近年來國內市場占比不斷上升，維持在30%左右。商用的板式催化劑的成型流程如圖4，含有載體（TiO2、Al2O3）活性組分（V2O5、WO3、MoO3）的原料在混練機中充分混練，混練均勻的泥料涂覆到金屬網上，經過干燥焙燒等手段制成催化劑單板。平板式催化劑以不銹鋼篩板作為結構骨架，機械強度大，不會造成催化劑整體塌陷，運行安全穩定。脫硝系統運行的主要能耗來源于風機阻力引起的風機電耗，板式催化劑在組裝過程中可以根據煙氣條件調節板間距，減低床層阻力，降低脫硝能耗。與其他涂覆成型的整體式催化劑缺點類似，板式催化劑同樣易磨損、壽命低。為解決這一問題，通常需要提高漿料在載體表面的附著能力。
研究發現，在漿料中添加不同助劑會對催化劑活性和成型后的機械強度產生影響，并通過自行設計的輥壓機制備出了脫落率較低且不易開裂的板式催化劑，并進行了相關實驗驗證。
相較于前2種催化劑，波紋板式催化劑市場占有率很低，全球也只有Topsoe和日立造船等為數不多的廠商可以生產，國內產品大部分來自進口。其成型工藝與板式催化劑類似，區別在于載體替換為波紋狀的陶瓷/玻璃纖維板。陶瓷纖維板互相疊加在一起，形成的三角形或者梯形的孔結構組成了催化劑的基本樣式。新型載體材料的使用極大地降低了催化劑的密度（比相同體積的蜂窩式催化劑輕40%~50%）且易于組裝拆卸。但是，波浪形的結構設計在增大與煙氣的接觸面積的同時也會導致飛灰沉積且極易磨損，這限制了在工業上的應用。為改善波紋板式缺陷，加快市場推廣，研究者們不斷研究改進。通過對波紋狀催化劑進行端部硬化，大大降低催化劑的磨損率。同時發現，通過合理的布置方式也可以進一步延長這類催化劑的使用壽命。目前，國內外專家學者正通過研究，不斷改進該類催化劑的性能，未來將更多地應用到實際生產中。
國家對于煙氣中NOx等污染物的控制愈發嚴格。在沒有更好技術應用之前，SCR技術依然是主要的NOx控制手段。SCR脫硝催化劑誕生半個世紀之久，對其研發改進從未停止，面對日益復雜的應用條件，目前傳統釩鈦體系的SCR 催化劑難以滿足實際應用要求，以Mn基催化劑為代表的低溫SCR催化劑的應用是滿足未來需求的關鍵。為促進SCR催化劑進一步推廣，降低應用成本，我國還應該加強催化劑成型技術的研發，在引進吸收國外技術的同時，開發新的成型技術，擺脫國外技術依賴。近年來，我國在該領域已經取得很大進步，經過各方的努力，一定會研制出許多能夠滿足實際應用的脫硝催化劑產品。
安徽元琛環保科技股份有限公司（以下簡稱“ 元琛科技 ”）是一家集除塵布袋、脫硝催化劑研發、生產、銷售于一體的高新技術企業。產品除塵布袋（主要為PPS、PTFE、P84及復合系列過濾材料）和SCR脫硝催化劑已在水泥、鋼鐵、玻璃爐窯、垃圾焚燒發電、生物質發電、有色金屬冶煉等多行業廣泛應用！未來，元琛科技將以“成為全球生態環境守護者”為指引，始終扎根環保，堅持守護藍天白云的偉大事業。借力國家生態文明建設大格局，不斷深化技術、優化管理、強化品牌、細化產業、固化優勢，通過綜合統籌治理與服務，為產業創造協同價值。
