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实用高效的油烟净化技术及设备
作者:管理员    发布于:2016-09-30 14:09:05    文字:【】【】【

  实用高效的油烟净化技术及设备贾随堂李舒汤力同王淑霞(河南省环境保护研宄所,郑州450004)(河南省环境监测中心站,郑州450004)的油烟净化技术机理,从而开发研制出经济实用的油烟净化设备,为我国控制油烟污染开辟了新途径。

  1111:贾随堂(1967)男,工程师,1988年毕业于湖南大学环境工程系环境工程专业,现从事环境工程技术的研究、设计技术规范(试行⑴U(环发201c89MShingHe与设1前言随着我国第三产业的发展和城市化进程的加快,饮食服务业在城市经济发展中所占的比重越来越大。餐饮业的飞速发展,繁荣了城市经济,推动了城市发展,同时也给环境带来了严重污染。饮食服务业大多集中在城市居民密集区,在烹饪过程中产生的油烟污染虽然强度不大,但由于覆盖面广,污染源分散,综合治理难度较大,对城市大气环境质量造成不良的影响。我国对餐饮业油烟污染十分重视,1995年国家环境保护总局和国家工商管理局联合发出关于加强饮食娱乐服务业环境管理的通知(环监100号),要求饮食娱乐服务业必须设置收集油烟的装置,对排放的油烟进行治理。2000年7月1日国家环境保护总局又颁布了饮食业油烟排放标准(试行)(GWPB52000)。为贯彻执行标准要求,根据关于加强饮食业油烟污染防治监督管理的通知(环发2000号)文件精神,国家环保总局就规范饮食业油烟净化设备监测工作的有关事项批准颁布了饮食业油烟净化设备技术要求及检测号),并于2001年8月1日实施。国内外科技工作者在油烟净化技术及设备方面进行了不少研究,并取得了一定的进展。但仍然缺乏高效实用的油烟净化技术和设备。因此结合我国的实际情况,研究开发稳定高效、经济实用的油烟净化技术和设备,具有重要意义。

  2餐饮业油烟污染及净化技术现状餐饮业所产生的油烟是厨间在烹饪时,食用油(动、植物油)和食物在高温条件下,产生的大量热氧化分解产物。烹调时,油脂受热,当温度达到食用油的发烟点170C时,出现初期分解的蓝青烟雾,随着温度继续升高,分解速度加快,当温度达250C时,出现大量油烟,并伴有刺鼻的气味111.烟气与空气分子碰撞,温度迅速下降后冷凝成露12.油烟是指以油雾气溶胶、气态分解物和粒度在0.01―10Mm之间的可吸入颗粒物111形式存在的油热解污染物以及气体燃料(天然气、液化气等)液体燃料(煤油、酒精等)和固体燃料(煤、固体酒精等)热分解生成的直径为100―200A的气相析出型烟尘13.在高温烹饪过程中,油脂、食物中所含的脂质以及食物中的碳水化合物、蛋白质、氨基酸等发生米拉德反应,产生的中间产物和终产物主要有:醛、酮、烃、脂肪酸、醇、芳香族化合物、酯、内酯和杂环化合物等14.褚金花等对餐饮业污染调查中发现,营业高峰期油烟中甲醛含量是营业前的10倍151.研究表明,油烟气组成化合物至少有300多种,随烹调油种类、操作条件、操作规模及操作温度等的不同有很大差异。经测试发现,油烟中苯并~排风管~―1迷竹分离区1~1吸附过滤2低噪声风机1~"排空油烟净化处理工艺流程图液体分散到气体中时,分散成液滴的液体为分散相,气体为连续相。分散相与连续相一起运动,形成气液两相流。烹饪的油烟在用风机抽排时,油烟和水蒸气遇冷变成液滴并与空气混合,组成两相流。当将其分流或合流时,形成湍流漩润,两相流在介质腔道与相邻腔道的气流形成挤压、交汇,从而使气体溶解、凝聚。溶解和凝聚的液滴在流动过程中频繁与其他液滴碰撞、粘合而变得越来越大。当液滴达到足够大时,由于其流动速度增大,靠惯性碰附在介质内腔壁上而脱离两相流,从而达到净化油烟的目的。

  迷宫分离区就是根据这一原理,在传统惯性分离技术的基础上,克服了常规金属纺织网罩、格栅等去除率低、清洗维护周期短的缺点,通过材质结构更新和有效的技术处理,大大延长了清洗维护周期,提高了净化效率。

  吸附过滤效率的高低,取决于吸附过滤材料的性质。根据油烟的形态和组成,吸附过滤材料必须具有既亲油又亲水的两亲性质,而且具有比表面积大、亲油、亲水极性强的优点。当小分子油雾和水雾靠近吸附过滤介质时,被有效截留和吸附,油和水在其表面形成互溶体,附于介质的表面而脱离两相流,从而实现油烟的去除、净化。由于吸附过滤介质比表面积大、亲水、亲油能力强,因此,纳油能力和持油能力可大大提高,从而有效延长了介质更新周期。

  4经济实用的油烟净化设备的研制根据本研宄的油烟净化技术,我们研制了稳定高效、经济实用的MC-I型油烟净化器,其结构如所示。

  该设备的迷宫分离区由高强度超薄合金经特殊制作工艺压制成W型组合而成。所用介质具有非常光滑的表面,组合成光滑象迷宫样的内腔。油雾和水雾在腔内经反复分流、合流而冷却凝聚成较大的油珠并附于内腔表面,当油珠大到足以克服两相流的动能和与介质的附着力时,就会沿光滑的介质内腔壁流到集油槽而排除。

  吸附过滤区采用的吸附过滤材料与油的接触角为20°,与水的接触角为10°,因此,具有良好的亲油和亲水性。经分析测试,可吸附8―11g油水混合液/g介质,所以其纳油能力较强。这种吸附过滤材料是采用固体废料(市场收购价格一般为5―8元/g)按照一定的技术要求处理和装配而成。因此,设备中吸附过滤介质达到其吸附容量后,一般花费30―50元即可更新。其经济比远远优于传统的吸附过滤材料。

  为了保证油烟净化效率,我们在MC-I型油烟净化器上安装了压降报警装置,当阻力达到1200Pa时及时报警,提示用户及时更新吸附过滤材料。

  按照目前郑州市场的材料价格核算,适合于4灶头的MC-I型油烟净化器加工制造成本为1500元/台,是目前国内同类产品的23 MC-I型油烟净化器的运行效果见表1.从对表1MC-I型油烟净化器的运行测试结果装机后测试时间(d)设备入口设备出口效率工况气量油烟浓度工况气量油烟浓度(ngin3)压降注:(1)本数据是在4个灶头的饭馆测试的。

  (2)监测仪器为:TH880IV皮托管平行烟尘自动采样仪、红外分光光度计和油烟采烟枪。

  MC-I型油烟净化器的测试效果分析,油烟净化效率在正常运行的情况下可达90以上,排放出口浓度满足饮食业油烟排放标准(试行)(GWPBS2000)标准要求。当设备安装使用第35天后,报警期长,吸附过滤介质更新容易,且材料价廉易得,加工装配简易,总运行费用较低。

  (4)MC-1型油烟净化器容易系列化可满足大、中、小各类型餐饮服务业的油烟净化要求,具有装置报警,说明吸附过滤介质一个月左右需更新一较好的推广和应用。

  次。更新下来的吸附过滤材料可采用燃烧的办法处理,燃烧后体积约为原有体积的1 /20,燃烧后可倒入生活垃圾中,不会产生二次污染。经对设备的运行观察,迷宫分离区三个月左右需清洗一次,以保证设备的净化效率。

  5结论与分析bookmark6(1)本研究是在传统惯性分离和吸附过滤的基础上,通过对惯性分离介质结构的改善,在开发出新型吸附过滤材料的基础上复合而成的油烟净化新技术。利用该技术开发的油烟净化器符合饮食业油烟净化设备技术要求及检测技术规范(试行)(H/T62-2001)(环发2001号)的设备技术要求。

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