[發明專利]實現餐飲業油煙類污染物全面凈化的裝置與方法

有效

• 申請號: 202110551680.6
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113262598B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 朱天樂;趙靖雯;孫也
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D45/12;B01D53/86;B01D53/44;F24C15/20
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 易卜

本發明公開了一種實現餐飲業油煙類污染物全面凈化的裝置與方法，該裝置的離心式油煙分離設備(3)安裝在灶臺或燃燒爐(1)的上方，離心式油煙分離設備(3)的輸出端口與熱催化氧化處理器(5)的EA管道接口段(5A)之間安裝有轉接管道(4A)；熱催化氧化處理器(5)的EB管道接口段(5B)與管殼式氣－水換熱器(6)的下端連接，管殼式氣－水換熱器(6)的上端與煙氣排出管道(7)連接，煙氣排出管道(7)內安裝有引流風機(8)。在灶臺或燃燒爐(1)與轉接管道(4A)之間連接有高溫煙氣導管(2)，轉接管道(4A)內安裝有管道內混合器(4)。本發明裝置是在傳統離心式油煙分離技術的基礎上，增設了熱催化氧化技術與油煙變折傳輸方式，從而實現對油煙中的氣溶膠和VOCs氧化成CO₂、H₂O等無害物質的全面凈化。

技術領域

本發明涉及一種對廚房煙道進行凈化的處理技術，更特別地說，是指一種實現廚房油煙類污染物全面凈化的裝置與方法，屬于大氣污染凈化技術領域。

背景技術

最近10多年來，我國產生油煙類污染物的行業不斷發展，尤其是餐飲業，產值年平均增速超過10％。與此同時，排放的油煙類污染物也不斷增加，據《2015年中國環境統計年報》及生態環境部環保公益專項數據測算，2015年全國僅城鎮餐飲業油煙顆粒物排放總量就達24.46萬噸，占城鎮生活煙(粉)塵總量的9.8％，隨油煙排放的非甲烷總烴排放量也高達47.77萬噸，約占全國排放總量的1.59％。烹飪食物或炒制過程是油煙類污染物產生的一大來源，產生的油煙類污染物主要包含液、固態顆粒物氣溶膠和以非甲烷總烴為主要成分的VOCs(volatile organic compounds，揮發性有機物)。顆粒物氣溶膠會極大加劇大氣灰霾的產生，降低大氣環境能見度，影響日常生活。而以非甲烷總烴為主要成分的VOCs成分復雜，不同烹飪或炒制方式產生的有機污染物種類不同。濃度高、組分復雜的油煙污染物可通過人類呼吸作用進入人體，長期暴露于油煙會對人體臟器、心血管及免疫系統造成極大損傷。因此，對于油煙類污染物的防止與治理逐漸成為環境工作者的關注焦點。

針對油煙類污染物的凈化技術包含機械凈化法、液體洗滌法和高壓靜電法等，各技術原理及凈化效率不同，不同應用場景所投入使用的油煙類污染物凈化設備也不同。然而，這些凈化設備只能解決油煙中顆粒態污染物的去除問題，不能解決氣態揮發性有機物的凈化問題。因此，要想對餐飲業油煙類污染物全面凈化，要求凈化設備能同時處理顆粒物氣溶膠與VOCs，本發明就提出一種實現餐飲業油煙類污染物全面凈化的方法與裝置。

發明內容

本發明公開了一種實現油煙類污染物全面凈化的方法，屬于大氣污染凈化技術領域。該方法是在傳統離心式油煙分離技術和裝置的基礎上，增設了油煙加熱和熱催化氧化技術和裝置，從而使離心分離后殘留的微細氣溶膠和揮發性有機物完全降解實現對油煙類污染物的全面凈化。具體來說，烹飪和炒制等產生的油煙首先經過離心分離裝置去除其中的大顆粒氣溶膠。然后，采用與高溫煙氣直接混合換熱的方式，或與催化氧化產生的熱煙氣間接換熱的方式，或與導熱油間接換熱的方式，加熱油煙至催化氧化反應的起燃溫度。最后，在熱催化氧化模塊中，殘留的微細氣溶膠和VOCs被氧化成CO₂和H₂O等。其中，加熱油煙至催化起燃溫度可通過三種方式實現，一是燃料燃燒爐或灶臺產生的高溫煙氣與油煙直接混合換熱升溫；二是先用燃料燃燒爐或灶臺產生的高溫煙氣與油煙直接混合，后用催化燃燒產生的熱煙氣與油煙間接換熱升溫；三是先用燃料燃燒爐或灶臺產生的高溫煙氣與油煙直接混合，后用蓄積熱量的導熱油與油煙間接換熱升溫。熱催化氧化模塊中，裝載的對于微細油煙氣溶膠和VOCs氧化的催化劑為負載型貴金屬催化劑或金屬氧化物型催化劑。貴金屬組分包括鉑和鈀，載體可為活性氧化鋁和分子篩；氧化氧化物催化劑包括氧化銅、氧化鉻、氧化鎳和氧化鈷等。催化氧化起燃溫度為150℃～200℃左右，催化氧化反應溫度為200℃～400℃左右。