CN104826440A - 一种复合型油烟气体净化系统 - Google Patents

Abstract

一种复合型油烟气体净化系统，属于空气净化领域，包括静电油烟净化器，所述系统由多个模块组合而成，系统中从油烟入口到出口依次设置的净化设备模块为：防火去油挡板、静电油烟净化器、光催化式机械过滤器、引风机组件，本系统针对厨房油烟采取了三种净化模块，运用了独特组合净化方式，高效地分离油烟，双重过滤再吸附气味，使厨房油烟达到最大净化效果。

Description

一种复合型油烟气体净化系统

技术领域

本发明涉及一种气体净化系统，特别涉及一种复合型油烟气体净化系统，属于空气净化领域。

背景技术

近年来随着城市化的发展和产业结构的调整，我国第三产业得到快速发展，餐饮业发展尤为迅猛，不但大型、特大型饭店、酒家动辄需要几十套炉灶、上百套炉灶， 而且城市中逐渐出现了以烤羊肉串、烤肉、烤鸡翅等为主要营业的烧烤店，这些店以焦碳、木炭为燃料，会产生大量富含pm10、pm2.5颗粒的油烟气尘，这些有害物质都是造成大气雾霾天气的罪魁祸首，为了减少餐饮行业产生的油烟气对大气的污染，行业内对油烟气的排放也在不断地进行改造和改进。但是，传统烟气改造只是将油烟中的烟部分解决掉了，而大量的富含pm10、pm2.5颗粒灰尘和有害气体仍然直接排放到空气之中。众所周知，大气雾霾和甲醛等有害气体所造成的空气污染，严重影响着人类健康——人类重大疾病的68%来源于空气污染，所以目前厨房油烟气问题也已经成为一个关注热点，越来越多的人开始注意到厨房油烟气对人类生存环境的不良影响，因此，除了需要深入了解厨房烟气产生、危害的机理外，更需要大力研究开发餐饮行业以及适合家庭使用的油烟净化设备，采取有效措施减少或杜绝油烟气对大气环境造成的不良影响。

厨房烟气主要是指厨房操作产生的热油烟气，这些烟气对人体的危害比香烟对人的危害更为严重。2010 年仅我国食用油消费量达1900万吨，这些油在烹饪过程中产生大量的油烟。据建设部有关负责人介绍，目前我国家庭厨房拥有量已达 3.5 亿多个，并且正以每年 1300 万个厨房的速度递增。有关资料显示，现在国内注册住宿型酒店和餐饮业法人单位约 10 万个，企业职工食堂约 460.9 万个，各类学校食堂约 10 万个。每天排放的油烟，已成为大气污染不容忽视的重要来源。目前，各大中小城市环保局接到的关于饭店厨房油烟排放影响居民生活起居的投诉事件，数量逐年不断攀升。

烹饪油烟是食用油或食物在高温条件下，发生一系列变化后而形成，是一组混合性污染物，成分极为复杂，有 200～300 种之多，其中包括挥发性亚硝胺等已知的致突变物和致癌物。当油温在 270 度时，从菜油和豆油的油烟中能检测到微量具有致突变作用的巴豆醛和丙酮浓缩气体等。 同时，在烹饪过程中，食物中水分急剧汽化膨胀，部分冷凝成雾，然后与油烟一起形成可见的油烟雾。可见，烹饪油烟是食用油及食品在高温下的挥发物及其冷凝物的气溶胶水汽，属于混合性污染物。此外，烹饪油烟还常带有一些刺激性气味。从形态上看，烹饪油烟包括可吸入颗粒 PM10 、PM2.5和气态污染物两类。

城市中逐渐出现的以烤羊肉串、烤肉、烤鸡翅等为主要营业的烧烤店，它们以焦碳、木炭为燃料，产生大量含尘的油烟气。这种油烟气中的油烟雾主要为多环芳烃、硝基芳烃、杂环胺等强烈致癌物质以及焦油、CO和 CO₂ 等。油烟气中的尘粒，主要为被气体带出的灰粒（即飞灰）及一部分未燃烬的碳粒，其中颗粒直径小于 10 μm 的称为飘尘，颗粒直径为 10～100μm ，可以很快落在地面的称为落尘。虽然木炭的固定碳的含量较高，但木炭燃烧过程中仍冒黑烟，主要是由于燃料不完全燃烧产生的。根据燃料燃烧理论及燃料的成分分析，在实际燃烧过程中要使不完全燃烧损失等于零是不可能的。即使可燃质 100% 燃烬，不可燃质（如灰分、不可燃硫等）依然存在，因此排出的烟尘呈白色。

研究表明，常用食油加热到 270 ℃左右所产生的油雾凝结物，可导致人体细胞染色体的损伤，女性肺癌发病率增高可能就是其中一个重要的因素。此外，厨房油烟中含有一种被称为苯并芘的致癌物，苯并芘可导致人体细胞染色体的损伤，长期吸入可诱发肺部组织癌变，因此，在厨房油烟浓度高的环境下从事烹饪作业的工作人员，油烟不仅易使其患肺癌，而且对其肠道、大脑神经等的危害也较为明显。

在中国处理油烟的家电产品——抽油烟机长期停留在只排放不净化的尴尬层面。据业内人士介绍，目前的抽油烟机，主要依靠电机的抽排功能，将油烟从厨房抽出后直接排放到大气中，整个过程不涉及任何“净化” 环节。而且中国传统的抽油烟机都是吊顶设计，为了炒菜的操作方便，其安装高度一般均在 700 毫米左右。而风机的有效工作半径一般在 400 毫米左右，当烹饪时一产生旦油，很大一部分就会四处漫延，进而污染厨房环境，侵害家人健康。若要提高其抽吸效果，只有大大降低其安装高度，但这样会影响烹饪人员的操作工作。 一般品牌的办法是加大输入功率，烟机耗电增大了，但安装高度若不下降，风机吸力仍得不到有效的改善，相当于把吸尘器从地面拉高后吸尘的效果。我国从八十年代引进吸油烟机至今二十多年的使用效果也证明了没有一款产品能把油烟抽吸干净，以至在消费者的头脑里形成了油烟机抽不干净是很正常的惯性思维模式。

目前市场上的油烟气体净化设备主要包括以下几种。但这几种方法都无法同时消除油分、有害气体以及颗粒。

 如何才能将烹饪、烧烤中产生的油烟气体净化后排放，是关系到家庭主妇、餐饮业厨师身体健康、以及周围环境空气污染的大事，特别是一些酒店、机关、学校、饭店等大型厨房产生的烟油气体对空气环境的合格与否起着至关重要的作用，如何彻底地对厨房、烧烤产生的油烟气体进行净化是我国餐饮行业存在的一大课题。

发明内容

针对餐饮行业存在着排气不净化，对家庭主妇、厨师等人员的身体健康带来的危害，对环境空气带来的污染问题，本发明提供一种复合型油烟气体净化系统，其目的是为了保护家庭主妇、厨师的身体健康，保护空气环境，让厨房烟气的排放达到国家标准。

 本发明的技术方案是：一种复合型油烟气体净化系统，包括静电油烟净化器，所述系统由多个模块组合而成，系统中从油烟入口到排烟口依次设置的净化设备模块为：防火去油挡板、静电油烟净化器、光催化式机械过滤器、引风机组件，所述光催化式机械过滤器模块中设置有中心烟道，中心烟道入口侧相对位置一侧设置有烟气堵板，中心烟道内设置有紫外线灯，中心烟道外四周为滤芯设置空间，滤芯外周以及烟气堵板外侧与模块外壳之间设置有周边烟道，周边烟道出口与中心烟道入口位于模块前后两侧相对位置，中心烟道入口端面除入口以外的其他部分均为密封板，所述防火去油挡板由双层不锈钢板构成，不锈钢板中间设置有垂直方向的不锈钢丝，双层不锈钢板上开设有阵列烟气通孔，防火去油挡板为可拆卸型，防火去油挡板上设置有拆装手柄，光催化式机械过滤器的出口位于模块出口侧中心部位，光催化式机械过滤器入口与出口的烟气沿水平方向流动，出口与光催化式机械过滤器外壳之间呈立式多棱体外形，出口上连接有引风机组件，所述系统的风量在1000-60000m³/h范围内，所述光催化式机械过滤器模块内设置有滤芯设置框架，所述滤芯设置有两层，内层设置的是初级过滤滤芯，外周设置的是高效滤芯，所述中心烟道内设置的紫外线灯为185nm和254nm波长的双波段紫外线灯。

本发明具有的有益效果是：通过在系统中使用防火去油挡板，利用过滤、碰撞、降温、吸附等机械分离原理，解决了过滤吸附控制技术在应用中油烟比重大自流困难，压降大的弱点；解决了捕集效率低的不足，达到通风和分离的效果；通过在系统中使用静电油烟净化器，利用其中的电离段和集尘段，使油烟气体分子电离，油雾粒子带上荷电，荷电粒子在电场力的作用下向接地板运动，带电的油雾粒子被吸附、捕集在集尘板上并被炭化，使油雾分离。捕捉更多的污染物质，实现净化效率 98％以上；通过在系统中使用光催化式机械过滤器，利用两级过滤，将前工序净化的烟气，进一步得到过滤和分解，将其对大气污染造成直接影响的pm10、pm2.5等颗粒物和甲醛、二甲苯等有害气体进行进一步的过滤和分解，实现了油烟进户零排放，基本达到了油烟的治理目的，达到了远远超过了国家排放标准；通过引风机组件，把已经除去pm2.5颗粒、油烟、油雾、油脂、气味等污染物的洁净空气送到室外。本系统针对厨房油烟采取了三种净化模块，运用了独特组合净化方式，高效地分离油烟，双重过滤再吸附气味，达到厨房油烟净化效果的最大化。

附图说明

图1  本系统的整体结构示意图。

图2  防火去油挡板正面结构示意图。

图3 防火去油挡板侧面结构示意图。

图4  光催化式机械过滤器模块结构示意图。

标号说明：1：多个灶台、2：多个灶台排烟筒、3：集管、4：防火去油挡板、5：静电油烟净化器、6：光催化式机械过滤器、7：引风机组件、8：排烟口、22：烟气通孔、23：手柄、31：不锈钢板、32：不锈钢丝、41：入口、42：出口、43：中心烟道、44：滤芯、45：周边烟道、46：密封板、47：烟气堵板、48：紫外线灯、49：外壳。

具体实施方式

本发明的技术方案是一种复合型油烟气体净化系统，图1是本系统的整体结构示意图，该图是以大型饭店厨房结构为基础的示意图，在多个灶台1上分别有多个灶台排烟筒2，多个灶台排烟筒2中的烟气汇聚在集管3中，汇聚在一起的烟气内含有大量的烟油，在集管3出口设置有防火去油挡板4，防火去油挡板4后依次设置有静电油烟净化器5、光催化式机械过滤器6、引风机组件7，最后经过净化的烟气从排烟口8排出。所述防火去油挡板4、静电油烟净化器5、光催化式机械过滤器6、引风机组件7均为模块型，这种结构便于拆装。

图2 是防火去油挡板正面结构示意图，图3是防火去油挡板侧面结构示意图。所述防火去油挡板为双层不锈钢板31构成，为了去除烟油，两不锈钢板31中间设置有垂直方向的不锈钢丝32，双层不锈钢板31上开设有阵列烟气通孔22，防火去油挡板4为可拆卸型，防火去油挡板4上设置有拆装手柄23。

图4 是光催化式机械过滤器模块结构示意图，所述光催化式机械过滤器模块中设置有中心烟道43，中心烟道入口41侧相对位置一侧设置有烟气堵板47，中心烟道43内设置有紫外线灯48，中心烟道43外周为滤芯44设置空间，滤芯44外周以及烟气堵板外侧47与模块外壳49之间设置有周边烟道45，周边烟道出口42与中心烟道入口41设置在光催化式机械过滤器模块两侧的相对位置，中心烟道43外周设置有滤芯44，中心烟道43入口端面除中心烟道入口41以外的端面上设置有密封板46，光催化式机械过滤器的周边烟道出口42位于模块出口侧中心部位，光催化式机械过滤器的中心烟道入口41与周边烟道出口42的烟气沿水平方向流动，周边烟道出口42与光催化式机械过滤器外壳49之间呈立式多棱体外形，周边烟道出口42上连接有引风机组件7，所述光催化式机械过滤器内设置有185nm和254nm波长的双波段紫外线灯48，所述光催化式机械过滤器模块内设置有滤芯44设置框架，所述滤芯44设置有两层，内层设置的是初级过滤滤芯，外周设置的是高效滤芯。

所述系统的风量在1000-60000m³/h范围内。

所述烟油净化步骤分为以下步骤：

第一步：利用前置防火挡板等过滤、碰撞、降温、吸附过滤机械分离原理去除油烟中的油物；第二步：利用静电油烟净化器模块中电离段和集尘段两段式过滤器进行静电除尘，电离段采用蜂窝状镀锌管和钼棒静电离子箱形式，通过高频高压直流电场，使油烟气体分子电离，油雾粒子带上荷电，荷电粒子在电场力的作用下向接地板运动，带电的油雾粒子被吸附、捕集在集尘板上并被炭化，使油雾分离；

第三步：利用光催化式机械过滤器模块进行过滤，在该模块中，要经过两级净化，虽然在前工序中大量油气被截留，已经完全做到了“目测无烟”且符合环保标准，但是，对大气污染造成直接影响的pm10、pm2.5等颗粒物和甲醛、二甲苯等有害气体仍然存在于烟气之中，如果这种气体允许直接排入大气之中，会使雾霾更加严重，损害人们的身体健康。因此，利用该模块对pm10、pm2.5等颗粒物和甲醛、二甲苯等有害气体进行进一步的过滤。

第四步：通过风机组件， 把已经除去pm2.5颗粒、油烟、油雾、油脂、气味等污染物的洁净空气送到室外。

 通过在系统中使用防火去油挡板4，利用过滤、碰撞、降温、吸附等机械分离原理，解决了过滤吸附控制技术在应用中油烟比重大自流困难，压降大的弱点；解决了捕集效率低的不足，达到通风和分离的效果；通过在系统中使用静电油烟净化器5，利用其中的电离段和集尘段，使油烟气体分子电离，油雾粒子带上荷电，荷电粒子在电场力的作用下向接地板运动，带电的油雾粒子被吸附、捕集在集尘板上并被炭化，使油雾分离。捕捉更多的污染物质，实现净化效率 98％以上；通过在系统中使用光催化式机械过滤器6，利用两级过滤，将前工序净化的烟气，进一步得到过滤和分解，将其对大气污染造成直接影响的pm10、pm2.5等颗粒物和甲醛、二甲苯等有害气体进行进一步的过滤和分解，实现了油烟进户零排放，远远超过了国家排放标准；通过引风机组件7，把已经除去pm2.5颗粒、油烟、油雾、油脂、气味等污染物的洁净空气送到室外。本系统针对厨房油烟采取了三种净化模块，运用了独特组合净化方式，高效地分离油烟，双重过滤再吸附气味，使厨房油烟达到最大净化效果。

Claims (7)

1.一种复合型油烟气体净化系统，包括静电油烟净化器，其特征在于：所述系统由多个模块组合而成，系统中从油烟入口到排烟口依次设置的净化设备模块为：防火去油挡板、静电油烟净化器、光催化式机械过滤器、引风机组件。

2.根据权利要求1所述的一种复合型油烟气体净化系统，其特征在于：所述光催化式机械过滤器模块中设置有中心烟道，中心烟道入口侧相对位置一侧设置有烟气堵板，中心烟道内设置有紫外线灯，中心烟道外四周为滤芯设置空间，滤芯外周以及烟气堵板外侧与模块外壳之间设置有周边烟道，周边烟道出口与中心烟道入口位于模块前后两侧相对位置，中心烟道入口端面除入口以外的其他部分均为密封板。

3.根据权要求1所述的一种复合型油烟气体净化系统，其特征在于：所述防火去油挡板由双层不锈钢板构成，不锈钢板中间设置有垂直方向的不锈钢丝，双层不锈钢板上开设有阵列烟气通孔，防火去油挡板为可拆卸型，防火去油挡板上设置有拆装手柄。

4.根据权要求1所述的一种复合型油烟气体净化系统，其特征在于：光催化式机械过滤器的出口位于模块出口侧中心部位，光催化式机械过滤器入口与出口的烟气沿水平方向流动，出口与光催化式机械过滤器外壳之间呈立式多棱体外形，出口上连接有引风机组件。

5.根据权要求1所述的一种复合型油烟气体净化系统，其特征在于：所述系统的风量在1000-60000m³/h范围内。

6.根据权要求2所述的一种复合型油烟气体净化系统，其特征在于：所述光催化式机械过滤器模块内设置有滤芯设置框架，所述滤芯设置有两层，内层设置的是初级过滤滤芯，外周设置的是高效滤芯。

7.根据权要求2所述的一种复合型油烟气体净化系统，其特征在于：所述中心烟道内设置的紫外线灯为185nm和254nm波长的双波段紫外线灯。