一種油煙有機物凈化方法技術

本發明專利技術提出了一種油煙有機物凈化方法，從外部以不斷循環的方式通入空氣至待處理區中，使得油煙有機物和氧氣在物理意義上充分混合形成混合油煙有機物；微波等離子體炬裝置的炬管開端位置的工作氣體由微波電磁場激發產生高能電子，將待處理區的混合油煙有機物通過該微波等離子體炬裝置的等離子體火焰，高能電子碰撞通過的油煙有機物使其分子鍵根據鍵能大小依次發生斷裂產生碳鏈較短的小分子物質和/或有機自由基，高能電子碰撞氧氣和水分子產生O°自由基、OH°自由基和活性粒子，所述小分子物質和/或有機自由基與O°自由基、OH°自由基或活性粒子反應生成CO2和H2O；將處理后的油煙排放到油煙機外。適合普及到家用油煙機中，油煙去除效果好且穩定。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于油煙凈化處理技術，尤其涉及的是一種通過等離子體處理進行油煙有 機物凈化的方法。
技術介紹
隨著我國改革開放的進行和經濟的發展，尤其是第三產業的興起，餐飲服務業得 到了迅速的發展和壯大。在人們享受豐富多樣的飲食同時，餐飲業所排放的油煙也帶來了 越來越嚴重的環保問題。大量未經處理的油煙排放到空氣中，污染和破壞了周圍環境，也危 害了居民的身心健康。因此保護居民干凈、純潔的城市環境，加強飲食業油煙治理勢在必 行。 在烹飪過程中，食用油和食物在高溫下發生一系列氧化、裂解、聚合等化學反應， 蒸發出大量的有機煙氣，其中部分分解物以油霧形式發散到空氣中形成油煙氣。油煙即包 括食用油及其加熱分解或裂解的產物，又包括食物中的蛋白質、高分子化合物和各種佐料 發生物理化學反應的產物，是一種包含有氣體、液體和固體三種狀態的物質。我們通常這 樣定義，把油煙排放中由液體和固體組成的顆粒物排放（Particulate Matter Emissions) 簡稱為PME，把揮發性有機化合物排放（Volatile Organic Compounds Emissions)簡稱為 VOCs，油煙就是由以上兩類物質組成。其主要成分是醛、酮、烴、脂肪酸、醇、芳香族化合物、 酮、內酯、雜環化合物等。一般飲食服務業，在廚房內安裝排油煙機把烹調產生的油煙直接 外排，并未進行凈化處理，使油煙中含有的各種短鏈醛、酮、酸、醇等有害氣體及燃料燃燒所 產生的二氧化硫、氮氧化物等擴散到空氣中，污染了周圍的空氣，影響了周圍居民的身體健 康和環境衛生。因此，國家制定了《飲食業油煙排放標準》GB18483-2001，對飲食業油煙凈 化處理排放做出了相應的規范。為去除油煙中的有毒有害物質，使排放達到國家相應的標 準，油煙凈化處理設備被廣泛使用于賓館、飯館、酒家、餐廳以及學校、機關、工廠等場所；食 品油炸、烹飪加工行業；油濺熱處理車間、油霧潤滑車間、工件焊接車間以及烯油鍋爐排放 等工業場合。然而，油煙的成分異常復雜，主要有脂肪酸、烷烴、烯烴、醛、酮、酯、芳香化合物 和雜環化合物等，其成分隨所選用的食用油種類、操作條件、操作規模及操作溫度的不同有 很大差異，因其成分的復雜性以及多相性，決定了其治理的困難性。目前，常見的油煙凈化 處理方法根據原理分為以下幾種： 1)慣性分離法 慣性分離法的原理是通過慣性碰撞使油煙氣流運動方向發生強烈轉折，使油煙氣 體中的顆粒物在慣性作用下到達沉積面而從氣流中脫離出來。主要設備為工業上慣用的慣 性分離除霧設施，有金屬網罩、格柵等，這些設備目前在家用廚房抽油煙機中被廣泛采用， 一些老式飲食業也在使用。慣性分離法的主要優點是設備簡單、壓降較小（通常為50~ IOOPa);缺點是對粒徑較小的顆粒去除率低，總去除率也較低，通常為50%~70%，而且由 于油煙中顆粒物粘度很大，清洗維護工作量較大，故推廣應用受到限制，而且隨著城市環保 執法的要求越來越嚴，這一方法的應用越來越受到限制。 2)普通過濾法 普通過濾法的工作原理是使油煙氣通過過濾材料，油煙顆粒物在濾料的碰撞、攔 截和擴散作用下被捕集于濾料中得到凈化。這種技術的關鍵是濾料的選擇，一般選用吸油 性能較高的高分子復合材料。當油煙氣體通過油煙過濾層時，過濾層能吸附油煙氣中的小 顆粒氣溶膠，且對氣味有明顯凈化作用。但隨著油煙霧的附著，吸附能力會逐漸減弱，由于 濾料捕集的顆粒物粘度較高，靠通常的重力自流或擠壓清除都很難清洗，濾料易堵塞，且壓 降較大，如玻璃纖維床壓降高達1500Pa，且占地面積大，只能安裝在室外，濾料需要定期更 換，運行成本高，這些問題使過濾法的應用受到一定限制。 3)液體洗滌法 液體洗滌法的原理為將油煙氣通過特殊的氣體分布裝置與吸收液接觸，將油煙氣 中的顆粒物從氣相脫除到液相，從而達到凈化的目的。根據氣液接觸方式的不同，可以分為 液膜式、噴淋式和沖擊式三種。液體洗滌法的凈化效果比較高，但對亞微米級的顆粒物凈化 效率較低；洗滌廢液未能較好解決，目前直接將洗滌廢液排入下水道，產生二次污染；另外 洗滌液的消耗常常造成運行費用的增高。 4)靜電沉積法 靜電沉積法的工作原理為將油煙引入高壓電場，在高壓電場中發生電離而使油煙 中顆粒物荷電，在電場力作用下向集塵極運動，并在集塵極凝聚沉積下來從油煙中脫除，從 而使氣體得到凈化。靜電凈化設備的優點是設備緊湊、占地面積小、凈化效率高，通常可達 90%以上，壓降較小，噪音和能耗低，運行費用低；缺點是不能去除氣態污染物，由于集塵 極上油煙冷凝物粘度較高，形成油膜層，阻礙電場放電，導致凈化效率下降，而且集塵極清 洗困難，維護工作量大，清除集塵極上的顆粒物時又易產生廢液的二次污染，還存在火災隱 患。另外，對中小型飲食業而言，靜電沉積型油煙凈化器設備投資費用較高。 綜上所述，現有的油煙凈化處理方法具有以下缺點： 1)油煙去除率不夠理想：以上均是基于各種物理方法進行油煙凈化，油煙去除率 較低，排放的氣體中仍殘存有大量的油煙成分，環境污染嚴重。 2)設備結構復雜：如水噴淋洗滌塔凈化工藝設備安裝空間大，系統復雜。導致其 應用的場合受到了一定的約束。 3)處理效果不穩定：油煙處理裝置的處理效果受到表面清潔度的影響，初期運行 效果良好，當處理裝置表面被油煙等污染物附著時，處理效果會受到嚴重影響。 4)維護周期短，維護費用高：如高壓靜電凈化需要每兩周清洗一次，物理過濾需 每周清洗，生物凈化需要定期處理更新，而液沫洗滌每使用2~3天做一次排污、添加專業 凈化劑的工作。這些定期維護工作導致了人力成本和材料費用的上升。 因此，需要進一步研發處理效率高、運行穩定、投資少、占地面積小、運行管理費用 低、操作維護簡單的新型油煙凈化技術。中國專利局公開號為CN204365116U的技術專 利《等離子體工業油煙凈化機》公開了一種等離子體工業油煙凈化機，采用了均流網、油煙 分離網、等離子電場凈化層、催化氧化過濾層和離心風機來對油煙進行凈化，其中，該油煙 凈化機的等離子電場凈化層基于微脈沖等離子電源，依靠電暈放電產生等離子體，進而打 開氣體分子之間的分子鍵，使有害氣體分解為最簡單的分子，同時，在電場凈化層后安裝催 化氧化過濾層，使用氧化劑來跟油煙中的有機污染物反應，其最終產物為〇)2和H20。作為 一種高壓等離子體油煙凈化設備，該設備可以實現對油煙產生的有害廢氣降解和氧化，祛 除異味，凈化空氣。然而，電暈放電需要足夠高的電壓以增加電暈部位的電場，日常電壓難 以滿足微脈沖等離子電源的工作電壓需求，升壓設備體積較為龐大、造價昂貴且存在安全 隱患；同時，在高壓和強電場的工作條件下，不容易獲得穩定的電暈放電，亦容易產當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油煙有機物凈化方法，其特征在于，該方法在室溫和常壓條件下使用油煙機完成，所述油煙機內安裝有微波等離子體炬裝置，通過所述微波等離子體炬裝置的工作氣體由微波電磁場激發形成高能等離子體，該方法包括以下步驟：(1)將油煙有機物通入油煙機內的待處理區；(2)從外部以不斷循環的方式通入空氣至所述待處理區中，使得油煙有機物和氧氣在物理意義上充分混合形成混合油煙有機物；(3)微波等離子體炬裝置的炬管開端位置的工作氣體由微波電磁場激發產生高能電子，將待處理區的混合油煙有機物通過該微波等離子體炬裝置的等離子體火焰，高能電子碰撞通過的油煙有機物使其分子鍵根據鍵能大小依次發生斷裂產生碳鏈較短的小分子物質和/或有機自由基，高能電子碰撞氧氣和水分子產生O°自由基、OH°自由基和活性粒子，所述小分子物質和/或有機自由基與O°自由基、OH°自由基或活性粒子反應生成CO2和H2O；(4)將步驟(3)處理后的油煙排放到油煙機外。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳鵬，周玄昊，潘再生，施一明，
申請(專利權)人：浙江中控研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33