CN105148645A - 油烟高效净化添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油烟净化技术，具体公开了一种油烟高效净化添加剂及其制备方法和应用。所述油烟高效净化添加剂由如下重量百分比的配方组分组成：表面活性剂10％～20％；有机溶剂20％～30％；絮凝剂1％～10％；余量为水。本发明油烟高效净化添加剂，原料均对人体无毒无害，整个体系性能稳定，长期放置而不出现悬浮物或沉降物，且不出现分层现象。表面活性剂作为润湿剂和油污溶解剂，能够提高油污的净化率；有机溶剂则可提高油烟中各物质的溶解程度和互溶性，进而降低油污处理的难度；絮凝剂能增强微小颗粒物的聚并效果，从而提高对亚微米级别颗粒物的净化率。本发明的油烟高效净化添加剂不仅可用于湿式油烟净化处理中，而且还可以用于其他各种场合的油烟净化系统中。

Description

油烟高效净化添加剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及油烟净化技术领域，尤其涉及一种油烟高效净化添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

油烟主要来源于居民饮食和餐饮业及相关产业在食物烹饪、生产加工过程中食用油和食物在高温条件下产生的大量热氧化分解产物。具体包含挥发的油脂、细小的油、有机质以及热氧化和热裂解产物。

油烟的危害主要有以下几方面：一、直接排放，会对大气造成严重的污染；二、容易引发肺癌、鼻咽癌和食管肿瘤等病；三、会对周围物体产生污染。并且，由餐饮业所产生的油烟未经任何净化处理直接排放已成为居民投诉的一大热点。鉴于上述种种原因，油烟污染已经引起了世界各国人民和各个国家环保部门的高度重视。

然而，油烟的净化难度非常高。主要是因为油烟是由动植物油脂在高温加热情况下的挥发物凝聚而成。形成的气溶胶粒子粒径细微，有60％的油烟粒子属极小颗粒，其结构组成极为复杂，除了油烟在燃烧的过程中产生一氧化碳、二氧化碳和颗粒物外，还包含大量有害物质如丙烯醛、3.4-苯并芘及环芳烃等。而且，油烟大多呈水包油、油包水的厚状形态，并表现出疏水性的特性，且具有黏附性强等特点。

目前，中国油烟净化设备产业正处在迅速发育逐步成熟的初级阶段。从环保治理技术角度来说，如果不计成本，目前的技术完全可以做到将油烟废气治理至符合室内排放空气标准，但是“不计成本”的说法本身就违背环保原则。能否让有需要的餐饮企业买得起和用得起油烟净化处理设备，是油烟净化设备技术是否实用的基本判据。

因此，造价和使用费用低廉、可长时间持续工作、低二次污染的高效除油烟技术已经成为本领域专家和本领域所面临的关键课题。现在发展比较好的油烟净化技术主要有静电处理技术和湿式处理技术。

其中，静电处理技术是目前市场上广为应用的油烟净化技术，市场占有率接近90％。但现有的静电油烟净化器运行周期一般在30～60天就会完全失去净化功能。主要原因在于：电极有吸附污垢的必然性，油烟净化器在工作状态下，油污连续不断的被电极吸附，电极的污物越多，净化效率下降就越多，当电极表面被污物完全覆盖时，电场就会停止放电，导致净化器停机。如果恢复正常工作，就必须有专业的静电油烟净化器清洗服务公司每两周对电极表面进行一次油污清洗。但是，由于油污的黏附性和不易溶解的特性给清洗工作带来一定难度，同时也会产生高额的清洗费用，费用每次1000～5000元不等。如果不按规范清洗，排烟管道内积油严重，失火风险很大。

湿式处理技术是采用水以喷头喷洒的方式形成水雾进行油烟的吸收。具体工作过程为油烟粒子与喷嘴喷出的水雾相接触，细微颗粒经过相互的惯性碰撞、滞留、扩散和相互凝聚等，随水滴流下，从而使油烟离子从气流中分离出来。这种设备结构简单、投资少、占地小、运行费用低、维修管理方便，有效避免了静电处理工艺所带来的高额清洗费用。但该技术存在对亚微米级颗粒物的净化率低、油污处理难度大等缺点。

发明内容

本发明实施例提供一种油烟高效净化添加剂及其制备方法，目的在于克服上述现有油烟净化中湿式处理技术存在的亚微米级别颗粒物净化效率低、油污处理难度大等问题。

本发明实施例的另一个目的，在于提供该油烟高效净化添加剂的应用。

为了达到上述发明的目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一种油烟高效净化添加剂，由如下重量百分比的配方组分组成：

表面活性剂10％～20％；

有机溶剂20％～30％；

絮凝剂1％～10％；

余量为水。

以及，一种油烟高效净化添加剂的制备方法，包括如下步骤：

按照上述本发明油烟高效净化添加剂配方分别称取所述表面活性剂、有机溶剂、絮凝剂和水；

将称取的所述表面活性剂和所述有机溶剂进行混料处理，获得A组分；

将称取的所述絮凝剂与所述水进行混料处理，获得B组分；

将获得的所述A组分和所述B组分进行混料处理。

以及，本发明油烟高效净化添加剂或由本发明油烟高效净化添加剂制备方法制备的油烟高效净化添加剂在油烟净化中的应用。

上述实施例的油烟高效净化添加剂，原料均对人体无毒无害，整个体系性能稳定，长期放置不出现悬浮物或沉降物，且不出现分层现象。表面活性剂作为润湿剂和油污溶解剂，能够提高油污的净化率；有机溶剂可提高油烟中各物质的溶解度和互溶性，尤其是提高油污的溶解程度，进而可降低油污处理的难度；絮凝剂能增强极小颗粒物的聚并效果，从而提高对亚微米级别颗粒物的净化率。

采用上述实施例的油烟高效净化添加剂的制备方法进行油烟高效净化添加剂的制备，只需要常温条件，无需过滤等，无三废产生，制得的油烟高效净化添加剂体系稳定，不出现聚沉、悬浮物或分层等现象，既能够手工操作，又可以自动化生产，工艺简单，生产效率高。

上述实施例的油烟高效净化添加剂或由上述制备方法制备的油烟高效净化添加剂，用于油烟净化的湿式处理中，对人体无毒无害，属于高效环保型产品；能够提高细水雾的油烟净化能力，且对其他厨卫设备无腐蚀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种油烟高效净化添加剂，该油烟高效净化添加剂由如下重量百分比的配方组分组成：

表面活性剂10％～20％；

有机溶剂20％～30％；

絮凝剂1％～10％；

余量为水。

其中，在任一实施例中，表面活性剂为氟碳表面活性剂、含硅表面活性剂和碳氢表面活性剂中的至少一种。氟碳表面表面活性剂、含硅表面活性剂和碳氢表面活性剂中的任一种表面活性剂，在配方组分中，均通过改变溶液表面张力或黏度，从而改变细水雾的雾化效果，同时能够使得雾化更加均匀，有效增大了水雾与油烟的接触面积。在一具体实施例中，当两种或两种以上的表面活性剂进行混合复配后使用，还可以在油烟颗粒表面形成水膜或泡沫覆盖层，从使得气液两相之间的双模传质动力获得提高，进而加快捕捉气相中油烟等微粒的速率。

在一具体实施例中，所述的氟碳表面活性剂为阳离子型全氟烷基类表面活性剂、全氟阴离子表面活性剂、非离子型全氟环氧烷基类表面活性剂或两性离子型氟碳表面活性剂中的至少一种。

在一具体实施例中，所述的含硅表面活性剂为含12～24个碳原子和4～8个硅原子的阴离子型含硅表面活性剂或非离子型聚硅氧烷多烷氧基醚共聚物表面活性剂中的至少一种。

在一具体实施例中，所述的碳氢表面活性剂为12～18个碳原子的阴离子型烷基硫酸盐或烷基磺酸盐、两性咪唑啉或甜菜碱中的至少一种。

在任一实施例中，有机溶剂在配方组分中，能够提高油烟中各种物质的溶解程度和互溶性，促进油污的溶解，从而降低油污处理的难度。优选地，在一实施例中，有机溶剂为乙二醇、丙三醇、异丙醇、正丁醇及异丁醇中的至少一种。

在任一实施例中，絮凝剂在配方组分中用于水雾时，能够增强极小颗粒物的聚并效果，为其他杂质和微粒提供凝聚核，进而有效的吸附油烟中的杂质和悬浮微粒，使得微粒凝聚变大，最终出现沉淀，从而提高对亚微米级别颗粒物的净化率。在任一实施例中，絮凝剂为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、复合絮凝剂中的至少一种。

上述表面活性剂、有机溶剂及絮凝剂三者相互协同，共同改善油污净化处理中湿式处理的微环境，从而提高油污的净化效果。

相应地，本发明实施例还提供了上述油烟高效净化添加剂的制备方法。在一实施例中，上述油烟高效净化添加剂的制备方法包括以下步骤：

步骤S01，按照上述配方分别称取所述表面活性剂、有机溶剂、絮凝剂和水；

步骤S02，将称取的所述表面活性剂和所述有机溶剂进行混料处理，获得A组分；

步骤S03，将称取的所述絮凝剂与所述水进行混料处理，获得B组分；

步骤S04，将步骤S02和步骤S03分别获得的所述A组分和所述B组分进行混料处理。

具体地，步骤S01～S04均在常温下进行。

具体地，步骤S02～S04的混料处理，均需将各组分进行充分溶解，混合均匀。为了使得各组分能够实现充分溶解和混合均匀，可以采用机械搅拌或者手动搅拌。

该油烟高效净化添加剂的制备方法，只需要常温条件，无需过滤，无三废产生，制得的油烟高效净化添加剂体系稳定，不出现聚沉、悬浮物或分层等现象。既能够手工操作，又可以自动化生产，工艺简单，生产效率高，便于工业化生产。

以及，相应地，本发明实施例还提供了该油烟高效净化添加剂在油烟净化中的应用。在一实施例中，采用湿式处理进行油烟净化时，将本发明实施例提供的油烟高效净化添加剂或本发明实施例提供的油烟高效净化添加剂的制备方法制备的油烟高效净化添加剂加水稀释，搅拌均匀后置于水雾油烟净化装置中即可。

在湿式处理技术中，添加了本发明实施例提供的油烟高效净化添加剂，不仅能够提高水雾的油烟净化能力，对其他厨卫设备无腐蚀；而且对人体无毒无害，有利于环保。

下面通过多个实施例来举例说明本发明上述油烟高效净化添加剂及其制备方法。

实施例1

一种油烟高效净化添加剂及其制备方法，其中，油烟高效净化添加剂由如下配方组分组成：

该油烟高效净化添加剂的制备方法如下：

首先，分别称取上述实施例1提供的配方组分。

其次，在搅拌下将1kg全氟辛基磺酸季胺碘化物、4kg水溶性硅油和5kg十二烷基硫酸钠用20kg乙二醇溶解混合均匀组成A组分。

再次，将10kg聚合硫酸铁用60kg水溶解混合均匀组成B组分。最后，将A组分与B组分混合均匀。

实施例2

一种油烟高效净化添加剂及其制备方法，其中，油烟高效净化添加剂由如下配方组分组成：

该油烟高效净化添加剂的制备方法如下：

首先，分别称取上述实施例2提供的配方组分。

其次，在搅拌下1kg全氟辛基磺酸铵、3kg(C₁₂H₂₅NH₂)₄SiCl₄和11kg十二烷基苯磺酸钠用20kg乙二醇和5kg丙三醇溶解混合均匀组成A组分。

再次，将5kg聚合氯化铁用55kg水溶解混合均匀组成B组分。

最后，将A组分与B组分混合均匀。

实施例3

一种油烟高效净化添加剂及其制备方法，其中，油烟高效净化添加剂由如下配方组分组成：

该油烟高效净化添加剂的制备方法如下：

首先，分别称取上述实施例3提供的配方组分。

其次，在搅拌下将2kg甜菜碱型两性离子氟碳表面活性剂、3kg水溶性硅油和15kg两性咪唑啉用30kg乙二醇溶解混合均匀组成A组分。

再次，将1kg聚合硫酸铝用49kg水溶解混合均匀组成B组分。

最后，将A组分与B组分混合均匀。

为验证上述实施例提供的油烟高效净化添加剂及其制备方法制备的产品性能。本发明还对上述实施例1～3制备的油烟高效净化添加剂进行性能测试，测试结果如表1所示，其中，采用清水进行相应的性能测试，作为参考值。

表1实施例1～3制备的油烟高效净化添加剂各项性能测试结果

序号	检验项目名称	清水	实施例1	实施例2	实施例3
						1	凝固点，℃	0	-17.2	-17.6	-17.8
2	pH值	7.0	7.1	7.2	7.3

3

表面张力，mN/m

72.7

32.1

34.3

35.5

从表1中可知，本发明实施例提供的油烟高效净化添加剂凝固点相对于清水，降低幅度超过17℃，可以扩大其在低温时的使用范围；pH值呈中性与水相当，对油烟净化系统无腐蚀性；表面张力的大小降低清水表面张力大小的一半，容易附着于待除油污表面。

为进一步证明本发明提供的实施例1～3的在油烟净化中的作用效果，还将本发明实施例1～3制备的油烟高效净化添加剂按照1％的比例添加到纯水中，搅拌均匀后注入细水雾油烟净化系统，采用喷头压力分别为1.2MPa和3MPa，对烟气量为100m³/h，油烟浓度为20～25mg/m³的厨房油烟进行净化实验，油烟的净化效率如表2所示，其中，采用清水作为对照实验组。

表2实施例1～3制备的油烟高效净化添加剂及清水油烟净化效率

喷头压力	清水	实施例1	实施例2	实施例3
					1.2MPa	71.8％	88.6％	87.2％	86.7％
3MPa	74.6％	91.2％	91％	90.3％

从表2中可知，无论喷头压力在1.2MPa还是3MPa，本发明实施例的油烟高效净化添加剂在油烟净化系统中对油烟的净化效果相对于清水均有大幅度提高，净化效果明显，尤其是喷头压力为3MPa时，净化率超过90％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油烟高效净化添加剂，由如下重量百分比的配方组分组成：

表面活性剂10％～20％；

有机溶剂20％～30％；

絮凝剂1％～10％；

余量为水。

2.如权利要求1所述的油烟高效净化添加剂，其特征在于：所述表面活性剂为氟碳表面活性剂、含硅表面活性剂和碳氢表面活性剂中的至少一种。

3.如权利要求1～2任一所述的油烟高效净化添加剂，其特征在于：所述有机溶剂为乙二醇、丙三醇、异丙醇、正丁醇及异丁醇中的至少一种。

4.如权利要求1～2任一所述的油烟高效净化添加剂，其特征在于：所述絮凝剂为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、复合絮凝剂中的至少一种。

5.如权利要求2所述的油烟高效净化添加剂，其特征在于：所述的氟碳表面活性剂为阳离子型全氟烷基类表面活性剂、全氟阴离子表面活性剂、非离子型全氟环氧烷基类表面活性剂或两性离子型氟碳表面活性剂中的至少一种。

6.如权利要求2所述的油烟高效净化添加剂，其特征在于：所述的含硅表面活性剂为含12～24个碳原子和4～8个硅原子的阴离子型含硅表面活性剂或非离子型聚硅氧烷多烷氧基醚共聚物表面活性剂中的至少一种。

7.如权利要求2所述的油烟高效净化添加剂，其特征在于：所述的碳氢表面活性剂为12～18个碳原子的阴离子型烷基硫酸盐或烷基磺酸盐、两性咪唑啉或甜菜碱中的至少一种。

8.一种油烟高效净化添加剂的制备方法，包括以下步骤：

按照权利要求1～7任一所述配方分别称取所述表面活性剂、有机溶剂、絮凝剂和水；

将称取的所述表面活性剂和所述有机溶剂进行混料处理，获得A组分；

将称取的所述絮凝剂与所述水进行混料处理，获得B组分；

将获得的所述A组分和所述B组分进行混料处理。

9.如权利要求8所述的油烟高效净化添加剂的制备方法，其特征在于：所述混料处理均需将所述各组分进行充分溶解并混合均匀。

10.如权利要求1～7任一所述的油烟高效净化添加剂或由权利要求8～9任一所述的高效油烟净化添加剂的制备方法制备的油烟高效净化添加剂在油烟净化中的应用。