CN104801124A - 一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，属于除雾和环境保护技术领域。该方法是将块状海绵为基材，在其中打连通孔道，再在孔道中填塞扭线式毛刷，便能获得一种气阻小、通量大、对油污吸纳容量高的高效餐饮油烟处理模块。餐饮废气的气流在模块中流动时会在刷毛和海绵孔道共同构成的复杂流道中湍流通过，其中的油滴会被刷毛纤维所捕捉，被捕捉的油滴还会因为海绵的毛细管现象被吸入块状海绵内部，从而赋予了材料很高的油污容纳能力，因此该模块非常有利于去除餐饮废气中的油滴。

Description

一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，属于除雾和环境保护技术领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展，我国大中城市、经济发达地区和基础工业密集区域的灰霾空气污染日渐严重。随着我国对于SOx和NOx排放的限制日趋严格、相关环保技术和装置不断投入使用，我国大气环境中SOx和NOx的污染物排放总量逐年减少，然而，从目前的监测结果看，我国长三角、珠三角和京津冀各片区的灰霾污染并未明显减轻，已经严重威胁到了民众的身体健康和经济的可持续发展。

随着当前我国目前大气灰霾污染的溯源研究的进展，餐饮导致的油滴和VOCs排放逐渐为人们所了解和重视。许多中国特色的烹饪方式(煎、炒、炸)都能够对大气产生有机气溶胶的直接排放，这种排放多发生于人口稠密区域且排放时间非常集中，所以此类污染对局部的空气质量恶化具有相当大的作用。目前，餐饮废气的净化和处理已经表现出显著的技术需求。

餐饮废气中含有大量油滴和VOCs，其中的油滴因为高温的氧化而具有很高的粘度，降温后很容易在吸附材料表面形成连续油膜，阻塞材料的过滤缝隙和吸附孔道，这导致过滤膜和活性炭等材料在餐饮废气的处理上效果不佳。此外，常见餐饮企业往往已经安设完毕抽风装置，因此可供废气处理模块使用的气体压降非常有限，模块的占地也往往不能保证，因此餐饮废气处理的模块需要兼具压降低、占地小和灵活方便的特点。

电除尘技术由于气阻很小而被视为处理餐饮废气的重要技术，该技术在雾滴去除方面也取得了很好的应用效果，然而集尘极板累积油污后难以清理是一个重要的技术难题，另外，在设备内沉积的油膜有导通电晕极和集尘极而发生火灾的危险。湿法除油烟是利用喷淋塔、水膜除尘器或水帘幕进行油烟雾滴去除的方法，常用于处理雾滴颗粒尺寸较大的气体，所捕捉的油烟雾滴将随洗涤液排出，面临处理大量废水的问题，而且该方案一般适用于大型餐饮企业的废气集中处理，对于分散的炉灶所产生的油烟，由于该工艺难以小型化，所以应用受到限制。综上所述，目前我国亟需一种气阻小、通量大、简单灵活的餐饮油烟去除装置，这对于从源头抑制餐饮过程对大气环境中气溶胶的贡献至关重要，另外，该装置如果可以安置在抽油烟机的前端，则可以显著减少抽油烟机转动叶片上油污的积累，对于抽油烟机寿命的提高非常有益。

本研究团队曾经利用扭线刷和多孔陶瓷相组合，获得了具有良好除尘能力的除尘模块，且其压降很低(201210418554.4)，然而由于该模块基于多孔堇青石陶瓷等无机陶瓷，其重量较大，不太适合安装于抽油烟机风扇叶片前端和烟气风道当中，此外，多孔堇青石陶瓷的吸油值很低，对于油烟的吸纳能力很有限。

发明内容

本发明的目的在于通过一种简单的方法获得具有低气阻、高通量和高油污吸纳容量的高效油烟去除模块。该模块结构紧凑、制作方法简单、非常适合对餐饮油烟中的气溶胶雾滴进行去除。

本发明所提供的一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法是通过如下的技术方案实现的：在块状海绵基体中打连通圆孔，连通圆孔的孔径为10mm～80mm，将扭线毛刷填塞于块状海绵基体的连通圆孔的孔道内，扭线毛刷的刷毛外径是块状海绵基体中连通圆孔孔道直径的1.1～1.6倍，扭线毛刷的毛位长度为1cm～20cm，便获得高效餐饮油烟处理模块。该模块具有低气阻、高气体通量和高油污吸纳容量的特点。这种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，其特征还在于：方法中的块状海绵基体的成分是聚氨酯海绵、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇缩甲醛海绵、聚乙烯海绵、聚丙烯海绵、聚苯乙烯海绵、天然橡胶海绵、丁苯橡胶海绵、丁二烯橡胶海绵、丁腈橡胶海绵、三元乙丙橡胶海绵、三聚氰胺海绵、乙烯-醋酸乙烯共聚海绵或再生胶海绵；一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，其特征在于：方法中的扭线毛刷的刷毛选自玻璃纤维、碳纤维、尼龙丝、聚丙烯毛、聚乙烯毛、聚氯乙烯毛、树棕、马尾、羊毛、鬃毛。

相比于常见的除尘装置，本方法获得的除尘模块尺寸可调、对微细油滴去除效果好。由于避免了采用微孔或狭缝来截留颗粒，所以该模块具有压降小、风量大的特点。当餐饮废气经过填塞了扭线毛刷的块状海绵的孔道时，其中的油烟雾滴会因为反复和刷毛碰撞而粘附在刷毛上，由于海绵孔道中所有的刷毛表面均可以用来积累油污，所以该模块的油污吸纳容量很大，不容易象活性炭材料那样因为表面有一层连续油膜而导致材料失效，此外，由于刷毛顶端和海绵块的连通圆孔内壁紧密接触，所以积累在刷毛表面的油层会因为毛细管现象向海绵块内部扩散，这进一步提高了材料对油污的吸纳能力。

附图说明

说明书附图1和图2对本技术方案进行了直观阐释，在图1和图2中：1代表块状海绵基体；2海绵基体中的连通孔道；3代表插入海绵的连通孔道中的扭线毛刷。图1是块状海绵基体的斜视图，并画出了扭线毛刷插入块状海绵基体的过程，图2是每个块状海绵的直通圆孔都被插入扭线毛刷后的正视图。图1和图2并不对本技术方案中块状海绵的外形和孔道数量构成限制，本技术方案中块状海绵的外形除长方形外，还可根据实际需要选择方形、圆形、椭圆、梨形、三角形和多边形；块状海绵中的直通孔数量在保证打孔方便的前提下应尽量多。

具体实施方式

本发明提供的一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，其具体技术方案是这样实现的：在块状海绵基体中打连通圆孔，连通圆孔的孔径为10mm～80mm，将扭线毛刷填塞于块状海绵基体的连通圆孔的孔道内，扭线毛刷的刷毛外径是块状海绵基体中连通圆孔孔道直径的1.1～1.6倍，扭线毛刷的毛位长度为1cm～20cm，便获得高效餐饮油烟处理模块。该模块具有低气阻、高气体通量和高油污吸纳容量的特点。这种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，其特征还在于：方法中的块状海绵基体的成分是聚氨酯海绵、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇缩甲醛海绵、聚乙烯海绵、聚丙烯海绵、聚苯乙烯海绵、天然橡胶海绵、丁苯橡胶海绵、丁二烯橡胶海绵、丁腈橡胶海绵、三元乙丙橡胶海绵、三聚氰胺海绵、乙烯-醋酸乙烯共聚海绵或再生胶海绵；一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，其特征在于：方法中的扭线毛刷的刷毛选自玻璃纤维、碳纤维、尼龙丝、聚丙烯毛、聚乙烯毛、聚氯乙烯毛、树棕、马尾、羊毛、鬃毛。

下面举出几个具体实施例，以进一步理解本发明：

实施例1：

取一块尺寸30cm×20cm×10cm的聚氨酯海绵，在其厚度为10cm的方向打圆孔，孔直径为10mm，孔道之间的圆心间距为15mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为293，取293支扭线毛刷，其外径为11mm，刷毛材质为聚乙烯丝，毛位长度为10cm，插入该聚氨酯海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在5m/s的空气线速下，压降小于60Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过95％。

实施例2：

取一块尺寸20cm×20cm×1cm的聚乙烯醇海绵，在其厚度为1cm的方向打圆孔，孔直径为20mm，孔道之间的圆心间距为24mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为68，取68支扭线毛刷，其外径为32mm，刷毛材质为聚丙烯丝，毛位长度为1cm，插入该聚乙烯醇海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在4m/s的空气线速下，其压降小于28Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过40％。

实施例3：

取一块直径40cm的圆柱形三聚氰胺海绵，其高度为20cm，在其高度方向打圆孔，孔直径为15mm，孔道之间的圆心间距为20mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为336，取外径为20mm的扭线毛刷，刷毛材质为猪鬃，毛位长度为20cm，插入该三聚氰胺海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在10m/s的空气线速下，其压降小于120Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过98％。

实施例4：

取一块尺寸1m×1m×0.1m的块状乙烯-醋酸乙烯共聚海绵，在其高度0.1m的方向打圆孔，孔直径为80mm，孔道之间的圆心间距为90mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为126，取外径为88mm的扭线毛刷，刷毛材质为尼龙丝，毛位长度为10cm，插入该乙烯-醋酸乙烯共聚海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在10m/s的空气线速下，其压降小于60Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过88％。

实施例5：

取一块直径50cm的圆柱形聚乙烯海绵，厚度为5cm，在其高度方向打圆孔，孔直径为30mm，孔道之间的圆心间距为36mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为155，取外径为35mm的扭线毛刷，刷毛材质为聚氯乙烯，毛位长度为5cm，插入该聚乙烯海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在10m/s的空气线速下，其压降小于80Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过90％。

实施例6：

取一块尺寸30cm×20cm×10cm的天然橡胶海绵，在其厚度为10cm的方向打圆孔，孔直径为10mm，孔道之间的圆心间距为15mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为293，取293支扭线毛刷，其外径为11mm，刷毛材质为聚乙烯丝，毛位长度为10cm，插入该聚天然橡胶海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在5m/s的空气线速下，压降小于60Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过95％。

实施例7：

取一块尺寸30cm×20cm×10cm的聚乙烯醇缩甲醛海绵，在其厚度为10cm的方向打圆孔，孔直径为10mm，孔道之间的圆心间距为15mm，每三个临近孔道的圆心按照正三角形方式排列，孔数为293，取293支扭线毛刷，其外径为11mm，刷毛材质为聚乙烯丝，毛位长度为10cm，插入该聚乙烯醇缩甲醛海绵的孔道中，每孔插一根毛刷，获得可以高效捕捉餐饮废气油烟雾滴的气体净化模块，在5m/s的空气线速下，压降小于60Pa，对粒径2μm的雾滴，其截留效率超过95％。

Claims (3)

1.一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，本方法是通过如下的技术方案实现的：在块状海绵基体中打连通圆孔，连通圆孔的孔径为10mm～80mm，将扭线毛刷填塞于块状海绵基体的连通圆孔的孔道内，扭线毛刷的刷毛外径是块状海绵基体中连通圆孔孔道直径的1.1～1.6倍，扭线毛刷的毛位长度为1cm～20cm，便获得高效餐饮油烟处理模块。

2.如权利要求1所述的一种高效餐饮油烟处理模块的制备方法，其特征在于：方法中的块状海绵基体的成分是聚氨酯海绵、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇缩甲醛海绵、聚乙烯海绵、聚丙烯海绵、聚苯乙烯海绵、天然橡胶海绵、丁苯橡胶海绵、丁二烯橡胶海绵、丁腈橡胶海绵、三元乙丙橡胶海绵、三聚氰胺海绵、乙烯-醋酸乙烯共聚海绵或再生胶海绵。

3.如权利要求1所述的一种高效除尘模块的制备方法，其特征在于：方法中的扭线毛刷的刷毛选自玻璃纤维、碳纤维、尼龙丝、聚丙烯毛、聚乙烯毛、聚氯乙烯毛、树棕、马尾、羊毛、鬃毛。