CN104492212A - 组合式光电一体化油烟净化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气净化技术领域，具体涉及一种组合式光电一体化油烟净化工艺，该工艺具体过程为，油烟废气依次通过超声波雾化加湿器、湿式离心油雾净化机、光电一体化油烟净化设备的处理，其中，光电一体化油烟净化设备分为高压静电除油段、低温等离子氧化裂解段及光量子净化段，油烟废气经过以上组合式工艺的处理后，能够将油烟废气中的油雾有效截留去除，而且废气中的异味成分可以得到充分的降解，废气得到彻底净化，最终达标排放。

Description

组合式光电一体化油烟净化工艺

技术领域

本发明涉及废气净化技术领域，具体涉及一种组合式光电一体化油烟净化工艺。

背景技术

烹调油烟是一组混合性污染物，成分复杂，可检测到的成分至少有300多种，主要有脂肪酸、烷烃、烯烃、醛、酮、醇、酯、多环芳烃和杂环化合物，以及燃料燃烧产生的SO₂、NOx、CO和颗粒物等污染物，其中至少有数十种危害人体健康，可引起急性中毒、慢性中毒以及突变、癌变。

由于饮食习惯和食品烹调方式的差异，国外餐饮业油烟浓度较低，而国内饮食业油烟排放浓度高，污染严重，以下为国内不同规模的饮食业单位烟气排放参数表：

目前国内常用的油烟净化设备根据油烟净化机理可分为机械式、过滤式、湿式、静电式及复合式等类型。

机械净化采用惯性碰撞进行油烟净化，当油烟气通过设备的格栅和滤网时，油烟雾滴中的大颗粒被阻留下来，小颗粒因不能被阻拦而随烟气排入大气环境。

过滤式净化设备采用亲油性的高分子复合材料，将油烟中的颗粒污染物截留下来，常用的过滤材料有活性炭、无纺布、海绵和球形滤料等。

湿式油烟净化设备是根据喷雾水膜除尘器的工作原理，在水中添加一定量的表面活性剂、乳化剂作为吸收净化液，通过高压水泵由喷嘴雾化形成水膜和水雾，油烟气与其充分接触，净化液吸收油烟污染物，达到净化目的。

静电式净化设备的机理是在电场力作用下，通过高压电场的油烟粒子被极化、荷电，荷电粒子在电场力作用下向极板移动，从油烟气中净化去除。

复合式净化设备是指采用两种或两种以上净化方式设计而成的油烟净化设备，目前常见的有机械、静电相结合，湿式、静电相结合等方式。

各种常用油烟净化方式净化性能对比参数如下：

因此，设计油烟净化设备时应把净化系统作为一个整体来考虑，既要保证油烟净化系统正常稳定运行，又要确保处理后的烟气达标排放。

发明内容

本发明提供一种组合式光电一体化油烟净化工艺，能够将油烟废气中的油雾有效截留去除，而且废气中的异味成分可以得到充分的降解，废气得到彻底净化，最终达标排放。

本发明采用的技术方案为：

一种组合式光电一体化油烟净化工艺，包括以下步骤，

1)油烟废气经收集后采用超声波雾化加湿器增加废气湿度，超声波雾化加湿器通过雾化片的高频谐振，将水雾化为1～10μm的超微粒子，水雾进入管道与废气混合；

2)经过步骤1)中的油烟废气进入湿式离心油雾净化机，对油雾粒子进行捕捉、分离，去除粒径较大的油雾及油水混合物；

3)经过步骤2)中的油烟废气进入光电一体化油烟净化设备，光电一体化油烟净化设备设有高压静电除油段、低温等离子氧化裂解段及光量子净化段：

油烟废气首先通过高压静电除油段，高压电场将油烟电离，同时使油烟废气中的油烟粒子荷电，在强电场力的作用下，使油烟粒子沉积；

然后，油烟废气进入低温等离子氧化裂解段，利用高能电子产生的活性基团的强裂解氧化能力对油烟废气中的污染物质进行净化，转化为包括CO₂和H₂O的无污染物质；

最后在光量子净化段，利用光量子的催化氧化作用将少量未完全裂解的污染物分子进一步降解，最终转化为包括CO₂和H₂O的无害物质；

4)将无污染物质通过引风机进行达标排放。

所述步骤3)中高压静电除油段对油烟废气的净化过程为以下四个阶段：将油烟电离；油烟粒子获得离子而荷电；荷电后油烟粒子沉积向电极移动；油水混合物顺电极流出。除油过程是静电力直接作用在油烟粒子上，因而能高效捕捉烟气里的油雾，且能在高温高湿条件下工作。

所述步骤2)中湿式离心油雾净化机采用动态拦截吸附、离心分离的工艺，对油雾粒子进行捕捉、分离，对油烟进行初步处理，主要用于去除粒径较大的油雾及油水混合物。

本发明的优点及有益效果为：

1、本发明针对油烟废气为混合性污染物，成分复杂的特点，采用多种油烟废气处理方式结合的工艺过程，对油烟废气中的不同成分进行针对性的处理净化，废气得到彻底净化，且经实际验证，油烟废气排放浓度低于排放标准限值。

2、本发明组合式工艺不仅将油烟废气中的油雾有效截留去除，而且利用低温等离子氧化裂解及光量子氧化对废气中的异味成分进行充分的降解。

3、在低温等离子氧化裂解段，由于介质阻挡放电产生的电子能量平均在7～11eV，能使绝大部分污染物分子断键裂解，可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速，因此净化效率极高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种组合式光电一体化油烟净化工艺，包括以下步骤，

油烟废气经收集后首先采用超声波雾化加湿器增加废气湿度，超声波雾化加湿器通过雾化片的高频谐振，使常温下的纯净水在超声空化的作用下，产生大量水分子的负离子和微米级水滴，将水雾化为1～10μm的超微粒子，水雾进入管道与废气混合。雾化水使废气中的颗粒物、油雾增湿，小粒径的颗粒物相互聚结形成大颗粒物，更利于后续处理设备对颗粒物和油雾滴的捕捉去除。

接下来废气进入湿式离心油雾净化机，该设备根据离心分离理论，采用动态拦截吸附、离心分离的工艺，对油雾粒子进行捕捉、分离，对油烟进行初步处理，主要用于去除粒径较大的油雾及油水混合物。该设备具有持久有效、自动清洗、自动灭火、能耗低、性价比高等特性。

光电一体化油烟净化设备采用高压静电除油、低温等离子体裂解氧化与光量子净化技术组合的工艺。

油烟废气首先通过高压静电除油段，高压电场将油烟电离，同时使废气中的油烟粒子荷电，在强电场力的作用下，使油烟粒子沉积在集油板上，除油过程是静电力直接作用在油烟粒子上，因而能高效捕捉烟气里的油雾，且能在高温高湿条件下工作。静电对油烟的净化过程可分为四个阶段：气体电离；油烟微粒获得离子而荷电；荷电微粒向电极移动；油水混合液在重力作用下，顺收集电极流下，从排泄孔排进收集器。

接下来油烟废气进入低温等离子氧化裂解段，净化废气中的异味污染物质。在介质阻挡放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时废气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。油烟废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO₂和H₂O等物质，从而达到净化目的。

在低温等离子氧化裂解段之后设置有光量子净化段，利用光量子的催化氧化作用将少量未完全裂解的污染物分子进一步降解。光量子技术原理是通过特制的激发光源产生不同能量的光量子，利用油烟中污染物质对光量子的强烈吸收，在大量携能光量子的轰击下使污染物分子解离和激发，同时空气中的氧气和水分在该光量子的作用下可产生大量的新生态氢、活性氧和羟基氧等活性基团，一部分污染物质也能与活性基团反应，最终转化为CO₂和H₂O等无害物质。

最后，将无污染物质通过引风机进行达标排放。

Claims (3)

1.一种组合式光电一体化油烟净化工艺，其特征是，该工艺包括以下步骤，

1)油烟废气经收集后采用超声波雾化加湿器增加废气湿度，超声波雾化加湿器通过雾化片的高频谐振，将水雾化为1～10μm的超微粒子，水雾进入管道与废气混合；

2)经过步骤1)中的油烟废气送入湿式离心油雾净化机，对油雾粒子进行捕捉、分离，去除粒径较大的油雾及油水混合物；

3)经过步骤2)中的油烟废气送入光电一体化油烟净化设备，光电一体化油烟净化设备设有高压静电除油段、低温等离子氧化裂解段及光量子净化段：

油烟废气首先通过高压静电除油段，高压电场将油烟电离，同时使油烟废气中的油烟粒子荷电，在强电场力的作用下，使油烟粒子沉积；

然后，油烟废气进入低温等离子氧化裂解段，利用高能电子产生的活性基团的强裂解氧化能力对油烟废气中的污染物质进行净化，转化为包括CO₂和H₂O的无污染物质；

最后在光量子净化段，利用光量子的催化氧化作用将少量未完全裂解的污染物分子进一步降解，最终转化为包括CO₂和H₂O的无害物质；

4)将无污染物质通过引风机进行达标排放。

2.根据权利要求1所述的组合式光电一体化油烟净化工艺，其特征是，所述步骤3)中高压静电除油段对油烟废气的净化过程为以下四个阶段：将油烟电离；油烟粒子获得离子而荷电；荷电后油烟粒子沉积向电极移动；油水混合物顺电极流出。

3.根据权利要求1所述的组合式光电一体化油烟净化工艺，其特征是，所述步骤2)中湿式离心油雾净化机采用动态拦截吸附、离心分离的工艺，对油雾粒子进行捕捉、分离。