前面我們介紹了傳統(tǒng)ＳＣＲ脫硝催化劑發(fā)展歷程和研究與應用現(xiàn)狀，今天我們繼續(xù)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(yè)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(nèi)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(nèi)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(qū)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(jīng)過干燥焙燒等環(huán)節(jié)最終成型。制備的催化劑可根據(jù)需求調(diào)節(jié)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(yōu)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(xiàn)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(jié)約成本，同時能夠保證催化劑機械強度滿足工業(yè)生產(chǎn)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(wěn)定性好、機械強度高等優(yōu)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(jīng)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(nèi)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(wǎng)上，經(jīng)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(wěn)定。脫硝系統(tǒng)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(jù)煙氣條件調(diào)節(jié)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(fā)現(xiàn)，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(chǎn)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(shù)不多的廠商可以生產(chǎn)，國內(nèi)產(chǎn)品大部分來自進口。其成型工藝與板式催化劑類似，區(qū)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(yè)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(fā)現(xiàn)，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(nèi)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(chǎn)中。

國家對于煙氣中ＮＯｘ等污染物的控制愈發(fā)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(fā)改進從未停止，面對日益復雜的應用條件，目前傳統(tǒng)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(fā)，在引進吸收國外技術的同時，開發(fā)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(jīng)取得很大進步，經(jīng)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(chǎn)品。