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油烟净化方法

返回列表 来源: 发布日期: 2021.05.08

常见的油烟净化方法主要分为以下几种:


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  • 热氧化焚烧法: 

热氧化焚烧法的原理是利用热推进的氧化反应,将油烟中有毒有害成分转化成无毒无害的物质,达到油烟净化作用。这种方法技术复杂,国外采用此种技术较多,油烟中物质燃烧较完全,热效率高,氮化物的排放较低,油烟净化效率高,但设备成本及运行,维修费用较高,不适用于中小型餐饮单位,适合大型油炸企业和餐饮业,是一项具有竞争潜力的技术,目前改进的方向应节约费用和小型化,达到普及化。

  • 静电沉积法:

静电沉积法的工作原理是将油烟气引入高压电场,油烟气颗粒物,在电场力作用下向集尘极运动,并沉积下来从油烟中脱除。主要特点是设备紧凑,占地面积相对较小,净化效率较高压降较小。但由于集尘极上油烟冷凝物粘度较高,常造成集尘极清洗困难,使维护工作量增大,造成油烟净化效果下降,从我们监测结果来看, 刚安装不久,净化效率高,但运行一段后净化效果就明显下降。此外,对于中小型餐饮业而言,静电型油烟净化器设备投资费较高,亦使静电型目前的推广受到一定限制。

  • 液体洗涤法:

液体洗涤法的原理是将油烟气通过特殊的气体分布装置与吸收液( 目前一般 为自来水) 接触,将油烟气中的颗粒物从气相中脱除到液相中。通常采用喷淋、水膜以及与集气罩相连“运水烟罩”净化器。这一方法的优点在于可以同时去除油烟中的  SO2SO2  NOx 等废气,颗粒物的净化率亦较高,占地面积小运行费用低, 但受湿式除尘器性能的限制,对亚微米的颗粒物净化效率较低,洗涤废液尚未能较好解决,目前的作法为直接将洗涤废液排入下水道,易产生二次污染问题。从监测结果来看目前市场上利用这个原理制作油烟净化器很多,使用普及率较高,但由于各个产品的内部结构千差万别,造成各个产品性能也千差万别,鉴于工业广泛采用 的湿式除尘器机理方面的研究较成熟,因此本方法今后的研究重点应着眼于洗涤废液的改性与处理方面,以及对油烟洗涤液进行研究,提高对油烟的吸收,提高洗涤液的雾化效果,以提高本方法的竞争性。液体洗涤法的原理是用吸收液吸收烟气中的污染物,使其从气相转移到液相中,进而使污染物得以去除。这种方法的关键在于吸收液对于油烟气中的吸收效果,一般采用碱性的液体处理效果会好些,但浓度不宜过高,因为会对设备造成腐蚀。还有吸收效果更好多组分吸收液,不仅可以吸收油烟气,还会和油烟气的一些成分发生化学反应从而达到去除效果。采用液体洗涤法的设备较简单,去除效率高,不仅可以去除油烟中颗粒污染物,也可去除油烟中的  S O2CO2 、 NOX等废气,但是使用过的吸收液,若处理不当,将会造成二次污染, 目前洗手液的处理方法尚未成熟,因此此技术未得到广泛使用。日后改进此方法应该着眼于吸收液的改性和处理技术方面,达到大众化,低污染效果。

  • 吸附法:

活性炭吸附的原理为:油烟在净化器中被通过有较大的比表面积活性炭吸附,仪达到净化油烟中的有害气体。这一方法的优点占地面积小,净化效率较高,能有效去除油烟、异味、CO 、至癌物等有害气体,从而消除污染和恶臭,但由于油烟的颗粒物粘度较高造成压降较大,而且活性炭容易饱和,造成运行费用上升,目前应用中,一般作为多级油烟净化中的最后一级。吸附法原理是利用吸附介质 ( 活性炭、脱脂鸡毛等 )吸附油烟中的污染物, 从而达到效果。这种方法不仅能去除污染物,还对油烟的气味有明显的净化作用, 应用这种方法的设备结构简单,油烟去除率高达 8 5%~95%  ,但是设备刚运行时效果好,随着运行时间的变长,油烟开始附着在吸附质上,并且吸附层逐渐增厚,因此吸附能力逐渐下降,运行阻力加大使得运行费用增加,到达一定程度还需要更换吸附质,增加运行成本,因此这种方法并未推广使用。

  • 生物降解法:

生物降解法是先驯化可降解油烟的特定微生物,然后再批量培养,最后将微 生物挂膜于填料塔中,将进入的油烟废气降解净化。生物法去除率较高,但不稳定,反应条件较难控制,温度过高过低都影响去除效果,且操作相对复杂,不适用于中小型饮食业。

  • 复合法:

所谓复合法就是将2种或 2种以上的处理方法结合起来,从而体现各单一方法的优点,提高油烟的去除效果。复合法被大多数油烟净化设备所采用,是目前油烟处理的主要方法,更是今后饮食业油烟净化处理的主流研究方向。复合法包括机械净化法与过滤吸附法的结合、机械净化法与静电沉积法结合、静电沉积法与洗涤吸收法结合等。一般都包含机械净化法,对油烟废气进行预处理,去除大部分油烟大颗粒,以减少后续处理的负荷,提高去除效果的同时也延长了设备的寿命。其中,机械净化法、静电沉积法及过滤吸收法的结合是比较合理的复合法,先由机械法预处理,剩余组分大部分被静电沉积而清除,最后残存的亚微米 级小颗粒及污染气体荷电后进入过滤吸附区,与反应产生的臭氧一起被洗涤液吸 收清除,且臭氧溶于水后产生的过氧化氢也可去除油污,既提高了油烟废气的去除率,又避免了二次污染的发生。

  • 机械式油烟净化设备:

机械式油烟净化设备是指用过滤、惯性碰撞、吸附或其他机械分离原理去除油烟,从而达到净化烟气目的的净化设备。机械式油烟净化设备是机械式除尘器 在油烟治理上的应用,是油烟治理中最原始的治理设施。其主要特点是结构简单、 易于制造、造价低、施工快、便于维护及阻力小。一般而言,这类除尘器对大粒径粉尘的去除具有较高的效率,而对小粒径粉尘捕获率很低。机械式油烟净化设备最常用的形式是机械过滤和惯性分离。机械过滤法净化油烟的工作原理是使烟气通过金属丝编织网、颗粒物等材料组成的过滤层的过滤作用而吸附油烟粒子,其机理按颗粒力学特性,具有碰撞、截留、豁连和筛滤等效应。采用过滤吸附原理制成的油烟净化器,结构简单,金属网的密度和颗粒滤料的粒径、厚度和过滤风速是直接影响除油效率和压力损失的主要因素。这一方法对油粒的净化效率较高,但对恶臭物质没有任何去除能力。由于纤维垫捕集的颗粒物豁度较高,油脂具有较强的豁连性和附着性,靠重力自流或挤压清除都很难实现净化,因此,过滤式油烟净化器的过滤材料需经常清洗维护, 否则影响净化效率。在油烟治理上,通常只是作为预处理,而不作为一种独立的治理设备,目前在油烟污染治理中较少应用。惯性分离法的工作原理是利用油粒与气体在运行中的惯性不同,通过气流方向的改变,使油粒靠惯性到达沉积面从气流中分离出来,如折板式、滤网式、峰窝波纹形的滤油栅。其特点是设备简单,阻力小,能耗较小,处理效率低,只适合作预处理或应用于处理要求较低的地方,尤其不适合勃性粉尘的去除。据报道,目前机械 式油烟净化设备因产品价格相对便宜,在小型饮食业点应用较多或者与其他技术如静电油烟净化法、湿式油烟净化法组合使用,构成优化合理的油烟净化系统。惯性分离技术的原理是油烟在惯性的作用下,使得有眼气流运动方向发生改变,从而使油烟气中颗粒物质脱离气流,到达沉积面。根据这种方法设计出的设备,结构简单,能耗较少,但是其去除效率较低,通常为  50%~70%, 极易粘附,不易清理。目前这种技术广泛应用于国内家庭使用的油烟机中。但随着国家监管力度的加强,这一方法的单一应用已不再适用,应作为预处理方法与其他技术联合使用才能达到其作用。旋风分离器是利用旋转气流产生的离心力使油烟中的颗粒物分离的装置。这种设备目前在市场上比较少用。其主要优点是设备简单,压降较小,弊端在于对小粒径的颗粒去除率低,而且由于油烟中颗粒物粘度很大,清洗维护工作量较大,很少独立使用,一般作为多级油烟治理第  1级净化。

  • 湿式油烟净化设备:

湿式油烟净化设备指用水膜、喷雾、冲击等液体吸收原理去除油烟的净化设备。湿式油烟净化设备曾经作为主要的油烟治理措施得到广泛应用。它是洗涤剂与含尘气体相互接触,利用形成的液膜、液滴或气泡捕获气体中的油烟颗粒,实现分离、捕集油烟粒子。湿式油烟净化设备具有以下优点相同能耗情况下,湿式油烟净化设备的油烟去除效率比干式油烟净化设备的去除效率高湿式油烟净化设备对净化高温、高湿、高比电阻、易燃、易爆的油烟气具有较高的去除效率湿式 油烟净化设备在去除含油烟气中油烟粒子的同时,还可去除气体中的水蒸气及某些有毒有害的气体污染物湿法技术日常维护相对简便且无消防隐患。主要缺点是 投资大系统阻力大,运行成本较高需专人管理要在洗涤液中加入表面活性剂、乳 化剂等来改善油水的亲水性易产生二次污染若油水分离设计不好,处理后会喷出大量水雾。

  • 静电油烟净化设备:

静电油烟净化设备是利用电力作用清除气体中的固体或液体,净化效率高且运行稳定压力损失小能耗低、噪声低适用范围广,能根据饮食业单位规模的要求, 制成大、中、小型的油烟处理装置安装方便,产品分卧式、挂壁式、管道式、立 柜式多种,不受现场安装位置限制。静电油烟净化装置与其他油烟净化装置相比, 结构相对较复杂,造价较高,设备一次性投资较大。静电油烟净化设备分为静电吸附式和静电碳化式处理两种,下面对其进行简要介绍。  (1)静电吸附式油烟净化设备 静电吸附式油烟净化设备净化的基本机理是电设备是由两个电极组成的,通高压直流电以产生一个足以使气体电离的静电场,气体电离后产生的电子、阳离子吸附在通过电场的油烟微粒上使之荷电,带点的油烟微粒向极性相反的极板运动,并吸附在极板上形成油烟微粒层,从而达到油烟微粒与空气分离的目的。它具有使用方便、除油效率高、运行稳定、能耗低、运行成本低、结构紧凑、新颖、 安装使用方便等优点。缺点是电极需定期进行清洗,损耗大电极易积油造成火灾 隐患  ,运行安全型较差。 (2) 静电碳化式油烟净化设备静电碳化式油烟净化设备的工作原理是油烟气体在高压电场的作用下,通过 电离作用将油烟在电离层中进行分解,使油雾粒子碳化,对油烟进行分解净化,从而达到除油和除味的目的。静电碳化式油烟净化设备具有以下优点由于不设集油室,电极不会因积油而造成失效,从而消除了积油火灾隐患使用寿命长净化效率高运行稳定性较差。

  • 等离子油烟净化设备:

等离子油烟净化设备的工作原理是利用高压静电法的同时,在静电场的前端设置等离子场,利用其高能量所激发的大量活性自由基对油雾粒子进行降解,使其 粘度下降,易于收集。在产生等离子体的同时,高频放电产生的瞬时高能量,能打开某些有害气体的化学键而成为单质原子或无害分子。等离子净化装置必须结合过滤装置才能发挥作用,过滤装置具有两级作用,一级过滤可滤掉较大粒径的液滴以 最大限度地减小等离子体装置的处理负荷,避免较大的油滴在电极上沉积而造成 起晕电压升高另一方面,细小的油滴在电极上沉积而增大,须由二级过滤装置捕集。主要优点采用组合式处理流程,安装、维护方便,性价比高采用脉冲放电,不需要高压配电装置,安全性、可靠性大大提高去除率高一,处理后气体无异味电极本身不 集油,金属耗电大大减少,设备重量相应减轻。但是投资成本昂贵。

  • 复合式油烟净化设备:

复合式油烟净化设备是由种或种以上通风除尘装置组合而成的油烟净化设备,这种净化设备能够利用不同装置的优点,克服单一装置的不足,大大提高净化 效率。该方法去除率高可达一,能满足各种类型的灶眼,系统阻力。目前,复合式油 烟净化设备是油烟净化市场的主流,常见的有机械过滤、静电及机械吸附相结合、 过滤与等离子相结合、静电与湿式相结合等方式。其中又以湿式与静电组合式居 多。下面主要介绍湿式与静电相结合的复合式油烟净化设备。此装置将静电除油 净化器与湿式除油净化器有机地结合在一起,相互补充、相互加强且相互克制对方的二次污染。静电处理区能有效地去除油烟中的大颗粒污染物,使处理后的烟气基本达到国家标准要求的排放标准,静电处理虽然不能有效地清除小颗粒污染物和气味分子,但能将其充分荷电,大大加强了后级的水喷淋处理效果喷淋处理区充分利用了带电粒子和离子与零电位物体之间的电荷镜像力增强除尘效果,对一 般净化器很难处理的烟气、气味等污染物,进行了比较彻底的净化同时利用臭氧 溶于水生成过氧化氢作为强氧化剂氧化被水滴及填料捕获的污染物,减少了循环 水的二次污染,同时减轻了静电除尘器的必然产物臭氧对大气的污染。

  • 旋流式油烟净化设备:

(1) 旋流式油烟净化设备的净化原理旋流式油烟机是一种新型的油烟净化处理设备 ( 如下图 1) 。这种新型的油 烟机采用的是旋流器( 旋风分离器 ) ,其中的气动力来源于后面设置的小型的风机。在工作的过程中,厨房的油烟通过烟罩进入到油烟机的旋风筒中,然后在旋风筒内进行强烈的旋转,旋转所产生的离心力就会把油滴抛向旋风筒体内的表面。

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经过一段时间,聚集在旋风筒壁面的油滴就会形成相对大的油滴和油膜等。之后, 在重力的作用下,这些大的油滴和油膜等物质就会流到旋风筒底部的集油杯,油滴和油膜等物质在此处聚集,让后定期进行排放。与其他的油烟净化设备相比,  旋风式油烟净化设备具有以下几个特点。


 1)  旋风式油烟机具有离心作用,油烟等物质在旋风筒内停留的时间也比较长,油烟中的油滴净化的效果相对来说会更好。

2)在旋流式油烟机的工作过程中,油烟等使经过旋风除去油后才与风机叶轮相接触的,这样一来,就会大大地减少对叶轮的污染,从而延长了旋流式油烟净化设备的工作寿命。

3) 旋流式油烟机是靠墙设置安装的,不仅节省了大量的空间,不会出现碰头等现象,而且这样的设置使吸入口降低,油烟排放效果也会更好。

(2) 旋流式油烟净化设备的性能旋流式油烟净化设备的性能主要包括分离性能和操作性能。这种油烟净化设备在工作的过程中,油烟中的油滴主要是由于受到离心力的作用而通过离心沉降来进行净化分解的,所以,分离性能对旋流式油烟净化设备来说非常重要,下面, 我们首先对这种新型油烟机的分离性能进行分析。 

2.1旋流式油烟机的分离性能在这种新型设备工作中,影响旋流式油烟机分离性能的因素主要有旋风分离器的直径、旋风分离器的高度、进口流量的大小等,我们对这些因素进行简单的介绍。

1)旋风分离器直径的大小。旋风分离器的直径也就是油烟机筒体的直径。一般来说,旋风分离器的直径越小,旋转的半径也就越小,油滴等物质所受到的 离心力会越大,从而油烟的祛除效率也就相对越高。但是,从另一方面来看,如果旋风分离器的直径过于狭小,就会导致筒体的壁面和排气管之间的距离太近, 从而使那些较大的油滴颗粒发生反弹,被中心气流带走,减低了效率。因此,设 置合适的旋风分离器直径是非常重要的一个方面。

2)旋风分离器的高度问题。一般情况下,这种新型油烟净化设备的旋风分离器都有一定的长度比例,这样的设置,不仅能够使旋风筒体内的油滴等物质停留较长的时间,而且有利于油烟物质的净化分离,还可以使没有输送到排气管中的油烟物质有更多的机会从旋流中心分离出来,从而减少一定的二次夹带情况, 提高了工作效率。 

3) 旋风分离器进口流量的大小。旋风分离器进口流量的大小也会影响到油 烟机的工作效率和净化效果。如果分离器的气体进口流量较小,旋流器的流速也会比较小,离心力也会随之变小,这样就不能很好地对油烟物质进行净化分离。相反,如果进口的流量过大,就会对油烟颗粒起到一定的破坏作用,有时甚至会出现气溶胶的情况,从而影响到油烟机的分离效率等。 

2.2 旋风式油烟净化设备操作性能分析 在油烟机操作性能的评价指标中,压力降是一个重要因素,它是决定油烟机分离过程中的能耗以及选择风机的一个重要依据。具体来讲,根据所要求的压力 降,旋风分离器的具体形式、初定的入口关速度  (v)、直径(D)  等,通过查询 旋风分离器的操作性能表,就可以得到旋风分离器的处理量。旋风分离器的压力 降可以通过下面的经验公式来计算获得: 

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这种新型的油烟净化设备由于采用的是旋流分离技术,所以,它不会出现堵塞的情况,压力降也不会再增加。


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