[发明专利]一种含硅VOCs的前处理剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及VOCs处理技术领域，具体地说，是一种含硅VOCs的前处理剂及其制备方法及应用。同时，本发明还涉及一种含硅的VOCs的处理方法。本发明提供的前处理剂包括含铝基材和活性材料。在处理含硅有机废气时，可以提前处理含硅成分，减少后续贵金属VOCs催化剂与硅的接触，延缓贵金属VOCs催化剂活性下降速度，提高贵金属VOCs催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及VOCs处理技术领域，具体地说，是一种含硅VOCs的前处理剂及其制备方法及应用。

同时，本发明还涉及一种含硅的VOCs的处理方法。

背景技术

目前VOCs处理的方法多种多样，最具高效低能耗的方式为催化燃烧法，采用的催化剂多为贵金属催化剂，但是当VOCs废气含有有机硅成分时，催化燃烧后，硅元素会生成SiO₂并覆盖在催化剂表面，覆盖贵金属活性位，造成催化剂失活，降低催化剂的使用寿命，且生成SiO₂难以清除，导致催化剂无法再生，造成运行成本的增加。

因此亟需开发一种低成本前处理剂，将硅元素在前处理剂层进行处理，并将生成的SiO₂固定在该处理剂层，以保护后续贵金属VOCs催化剂，延长其使用寿命，降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含硅VOCs的前处理剂及其制备方法，在处理含硅有机废气时，可以提前处理含硅成分，减少后续贵金属VOCs催化剂与硅的接触，保护贵金属的活性，提高贵金属VOCs催化剂的使用寿命。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种含硅VOCs的前处理剂，包括质量占比为70-90％的含铝基材和质量占比为8-20％的活性材料，其余为助剂和粘结剂。

所述含铝基材包括氧化铝、氢氧化铝、水铝石、拟薄水铝石、软铝石、湃铝石或沸石分子筛中的一种或多种；所述活性材料包括强酸类、过渡金属盐、稀土元素盐和可分散纳米氧化物颗粒中的一种或多种；

优选的，所述强酸类包括盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种；

优选的，所述过渡金属盐包括锰盐、锆盐、铁盐和铜盐中的一种或多种；

优选的，所述稀土元素盐包括铈盐。

前处理剂中的含铝基材在催化燃烧VOCs时，在水气的环境中会产生B酸位，对于硅元素具有较强的吸附性，活性材料中过渡金属元素最外层电子比较活跃，有利于有机物的催化氧化，稀土元素具有较好的储氧性能，可以提高含硅有机物的分解速率，将含硅大分子分解，硅元素以二氧化硅的形式被吸附在含铝基材上。同时，前处理剂还可以催化分解部分有机物，提高后续VOCs催化剂的效率。

本发明还提供一种含硅VOCs的前处理剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：配置活性材料的水溶液，添加含铝基材，搅拌活化20min-4h，制得固含量为30-70％的活性浆料；

所述活性材料包括强酸类、过渡金属盐、稀土元素盐和可分散纳米氧化物颗粒中的一种或多种；

优选的，所述强酸类包括盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种；

优选的，所述过渡金属盐包括锰盐、锆盐、铁盐和铜盐中的一种或多种；

优选的，所述稀土元素盐包括铈盐；

使用强酸做活性材料，可以提高含铝基材的酸性，有利于对硅元素的吸附；

使用过渡金属盐，有利于对有机物进行催化；

使用稀土元素，有利于提高储氧性能，提高催化效率。

所述含铝基材包括氧化铝、氢氧化铝、水铝石、拟薄水铝石、软铝石、湃铝石或沸石分子筛中的一种或多种；