一种油烟有机物净化方法技术

本发明专利技术提出了一种油烟有机物净化方法，从外部以不断循环的方式通入空气至待处理区中，使得油烟有机物和氧气在物理意义上充分混合形成混合油烟有机物；微波等离子体炬装置的炬管开端位置的工作气体由微波电磁场激发产生高能电子，将待处理区的混合油烟有机物通过该微波等离子体炬装置的等离子体火焰，高能电子碰撞通过的油烟有机物使其分子键根据键能大小依次发生断裂产生碳链较短的小分子物质和/或有机自由基，高能电子碰撞氧气和水分子产生O°自由基、OH°自由基和活性粒子，所述小分子物质和/或有机自由基与O°自由基、OH°自由基或活性粒子反应生成CO2和H2O；将处理后的油烟排放到油烟机外。适合普及到家用油烟机中，油烟去除效果好且稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油烟净化处理技术，尤其涉及的是一种通过等离子体处理进行油烟有 机物净化的方法。
技术介绍
随着我国改革开放的进行和经济的发展，尤其是第三产业的兴起，餐饮服务业得 到了迅速的发展和壮大。在人们享受丰富多样的饮食同时，餐饮业所排放的油烟也带来了 越来越严重的环保问题。大量未经处理的油烟排放到空气中，污染和破坏了周围环境，也危 害了居民的身心健康。因此保护居民干净、纯洁的城市环境，加强饮食业油烟治理势在必 行。 在烹饪过程中，食用油和食物在高温下发生一系列氧化、裂解、聚合等化学反应， 蒸发出大量的有机烟气，其中部分分解物以油雾形式发散到空气中形成油烟气。油烟即包 括食用油及其加热分解或裂解的产物，又包括食物中的蛋白质、高分子化合物和各种佐料 发生物理化学反应的产物，是一种包含有气体、液体和固体三种状态的物质。我们通常这 样定义，把油烟排放中由液体和固体组成的颗粒物排放（Particulate Matter Emissions) 简称为PME，把挥发性有机化合物排放（Volatile Organic Compounds Emissions)简称为 VOCs，油烟就是由以上两类物质组成。其主要成分是醛、酮、烃、脂肪酸、醇、芳香族化合物、 酮、内酯、杂环化合物等。一般饮食服务业，在厨房内安装排油烟机把烹调产生的油烟直接 外排，并未进行净化处理，使油烟中含有的各种短链醛、酮、酸、醇等有害气体及燃料燃烧所 产生的二氧化硫、氮氧化物等扩散到空气中，污染了周围的空气，影响了周围居民的身体健 康和环境卫生。因此，国家制定了《饮食业油烟排放标准》GB18483-2001，对饮食业油烟净 化处理排放做出了相应的规范。为去除油烟中的有毒有害物质，使排放达到国家相应的标 准，油烟净化处理设备被广泛使用于宾馆、饭馆、酒家、餐厅以及学校、机关、工厂等场所；食 品油炸、烹饪加工行业；油溅热处理车间、油雾润滑车间、工件焊接车间以及烯油锅炉排放 等工业场合。然而，油烟的成分异常复杂，主要有脂肪酸、烷烃、烯烃、醛、酮、酯、芳香化合物 和杂环化合物等，其成分随所选用的食用油种类、操作条件、操作规模及操作温度的不同有 很大差异，因其成分的复杂性以及多相性，决定了其治理的困难性。目前，常见的油烟净化 处理方法根据原理分为以下几种： 1)惯性分离法 惯性分离法的原理是通过惯性碰撞使油烟气流运动方向发生强烈转折，使油烟气 体中的颗粒物在惯性作用下到达沉积面而从气流中脱离出来。主要设备为工业上惯用的惯 性分离除雾设施，有金属网罩、格栅等，这些设备目前在家用厨房抽油烟机中被广泛采用， 一些老式饮食业也在使用。惯性分离法的主要优点是设备简单、压降较小（通常为50~ IOOPa);缺点是对粒径较小的颗粒去除率低，总去除率也较低，通常为50%~70%，而且由 于油烟中颗粒物粘度很大，清洗维护工作量较大，故推广应用受到限制，而且随着城市环保 执法的要求越来越严，这一方法的应用越来越受到限制。 2)普通过滤法 普通过滤法的工作原理是使油烟气通过过滤材料，油烟颗粒物在滤料的碰撞、拦 截和扩散作用下被捕集于滤料中得到净化。这种技术的关键是滤料的选择，一般选用吸油 性能较高的高分子复合材料。当油烟气体通过油烟过滤层时，过滤层能吸附油烟气中的小 颗粒气溶胶，且对气味有明显净化作用。但随着油烟雾的附着，吸附能力会逐渐减弱，由于 滤料捕集的颗粒物粘度较高，靠通常的重力自流或挤压清除都很难清洗，滤料易堵塞，且压 降较大，如玻璃纤维床压降高达1500Pa，且占地面积大，只能安装在室外，滤料需要定期更 换，运行成本高，这些问题使过滤法的应用受到一定限制。 3)液体洗涤法 液体洗涤法的原理为将油烟气通过特殊的气体分布装置与吸收液接触，将油烟气 中的颗粒物从气相脱除到液相，从而达到净化的目的。根据气液接触方式的不同，可以分为 液膜式、喷淋式和冲击式三种。液体洗涤法的净化效果比较高，但对亚微米级的颗粒物净化 效率较低；洗涤废液未能较好解决，目前直接将洗涤废液排入下水道，产生二次污染；另外 洗涤液的消耗常常造成运行费用的增高。 4)静电沉积法 静电沉积法的工作原理为将油烟引入高压电场，在高压电场中发生电离而使油烟 中颗粒物荷电，在电场力作用下向集尘极运动，并在集尘极凝聚沉积下来从油烟中脱除，从 而使气体得到净化。静电净化设备的优点是设备紧凑、占地面积小、净化效率高，通常可达 90%以上，压降较小，噪音和能耗低，运行费用低；缺点是不能去除气态污染物，由于集尘 极上油烟冷凝物粘度较高，形成油膜层，阻碍电场放电，导致净化效率下降，而且集尘极清 洗困难，维护工作量大，清除集尘极上的颗粒物时又易产生废液的二次污染，还存在火灾隐 患。另外，对中小型饮食业而言，静电沉积型油烟净化器设备投资费用较高。 综上所述，现有的油烟净化处理方法具有以下缺点： 1)油烟去除率不够理想：以上均是基于各种物理方法进行油烟净化，油烟去除率 较低，排放的气体中仍残存有大量的油烟成分，环境污染严重。 2)设备结构复杂：如水喷淋洗涤塔净化工艺设备安装空间大，系统复杂。导致其 应用的场合受到了一定的约束。 3)处理效果不稳定：油烟处理装置的处理效果受到表面清洁度的影响，初期运行 效果良好，当处理装置表面被油烟等污染物附着时，处理效果会受到严重影响。 4)维护周期短，维护费用高：如高压静电净化需要每两周清洗一次，物理过滤需 每周清洗，生物净化需要定期处理更新，而液沫洗涤每使用2~3天做一次排污、添加专业 净化剂的工作。这些定期维护工作导致了人力成本和材料费用的上升。 因此，需要进一步研发处理效率高、运行稳定、投资少、占地面积小、运行管理费用 低、操作维护简单的新型油烟净化技术。中国专利局公开号为CN204365116U的技术专 利《等离子体工业油烟净化机》公开了一种等离子体工业油烟净化机，采用了均流网、油烟 分离网、等离子电场净化层、催化氧化过滤层和离心风机来对油烟进行净化，其中，该油烟 净化机的等离子电场净化层基于微脉冲等离子电源，依靠电晕放电产生等离子体，进而打 开气体分子之间的分子键，使有害气体分解为最简单的分子，同时，在电场净化层后安装催 化氧化过滤层，使用氧化剂来跟油烟中的有机污染物反应，其最终产物为〇)2和H20。作为 一种高压等离子体油烟净化设备，该设备可以实现对油烟产生的有害废气降解和氧化，祛 除异味，净化空气。然而，电晕放电需要足够高的电压以增加电晕部位的电场，日常电压难 以满足微脉冲等离子电源的工作电压需求，升压设备体积较为庞大、造价昂贵且存在安全 隐患；同时，在高压和强电场的工作条件下，不容易获得稳定的电晕放电，亦容易产当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油烟有机物净化方法，其特征在于，该方法在室温和常压条件下使用油烟机完成，所述油烟机内安装有微波等离子体炬装置，通过所述微波等离子体炬装置的工作气体由微波电磁场激发形成高能等离子体，该方法包括以下步骤：(1)将油烟有机物通入油烟机内的待处理区；(2)从外部以不断循环的方式通入空气至所述待处理区中，使得油烟有机物和氧气在物理意义上充分混合形成混合油烟有机物；(3)微波等离子体炬装置的炬管开端位置的工作气体由微波电磁场激发产生高能电子，将待处理区的混合油烟有机物通过该微波等离子体炬装置的等离子体火焰，高能电子碰撞通过的油烟有机物使其分子键根据键能大小依次发生断裂产生碳链较短的小分子物质和/或有机自由基，高能电子碰撞氧气和水分子产生O°自由基、OH°自由基和活性粒子，所述小分子物质和/或有机自由基与O°自由基、OH°自由基或活性粒子反应生成CO2和H2O；(4)将步骤(3)处理后的油烟排放到油烟机外。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，周玄昊，潘再生，施一明，
申请(专利权)人：浙江中控研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33