油烟净化设备分类及特性_江静杰

油烟净化设备分类及特性
江静杰1张航2
(1.东莞市富康环保工程有限公司广东东莞523076; 2.宝鸡市环境监测站陕西宝鸡)
摘要按油烟净化设备的发展历程对其进行了分类,并分别介绍了其工作原理及特点。

关键词油烟净化设备分类工作原理特点
The Classifications and Properties of Cooking Fume Control Equipment
Ji ang Jingjie1Zhang Hang2
(1.Fukang Environmental Protection Engine ering Company Dongguan,Guangdong523079)
Abstract The c ooki ng fume control equipment is class fied according to its development proces s and the working principles and the charac te -ristics are als o i ntroduced.
Keywords cooking fume control equipment clas sify working principle charac teristics
油烟是指食物烹饪、加工过程中挥发的油脂、有机质及其加热分解或裂解产物。

油烟中的主要污染物是油分和恶臭物质,其中油烟的执行标准是5饮食业油烟排放标准6 (GWPB5-2000)和5饮食业油烟排放标准6GB18483-2001(见表1),恶臭物质的执行标准是5恶臭污染物排放标准6(见表2)。

油烟中的油具有粒径小、浸润性较好、荷电性较好、粘附性强(低温粘附性增加)、粘性强、电性大及湿度大等特点。

随着经济水平的不断提高,人们的环保意识不断加强,饮食业油烟造成的污染引起了人们的广泛注意,同时对油烟治理技术的研究亦引起众多关注,而且取得了较大的进展。

表15饮食业油烟排放标准6G B18483-2001
规模小型中型大型
最高允许排放浓度/(mg#m-3) 2.0
净化设施最低去除效率/%607585
T g2文丘里除尘器出口烟温,e;
T g3漏风温度,e;
T L1除尘用水温度,e;
T L2烟气带水温度,e;
T L3灰水温度,e;
v T除尘器散热估温,e
C烟气质量热容,1.36kJ/(kg#k);
q L水的气化潜热,q L=595@4.1868@103J/kg;
C L水的质量热容,C L=4.1868@103J/(kg#K);
C L c水蒸气的质量热容,C L c=0.47@4.1868@103
J/(kg#K)。

烟气带水的计算公式为:
v G={0.325[T g1+v A T g3-(1+v A)T g2-(1+v A/2) v T]-(L W+L f)(T L3-T L1)-
v G2c(595+0.47T g2-T L3)}/(T L2-T L3)
式中v G文丘里除尘器单位烟气带水量,v G= v G1/Q L,kg/m3;
L W文丘里单位耗水量,L W=G1/Q1,kg/m3;
L f捕滴器单位耗水量,L f=G2/Q1,kg/m3;
v G2c文丘里除尘器单位蒸发水量,v G2c=
v G2/Q1,kg/m3;
v G2=v G W+v G f
式中v G W文丘里管蒸发水量,kg/h;
v G f捕滴器蒸发水量,kg/h;
v A文丘里除尘器的漏风率,%。

根据公式所得结果分析:
(1)随着入口烟气温度的升高,烟气带水量增加。

(2)在入口烟气温度相同的情况下,随着除尘器出口烟气温度的增加,烟气带水量减少。

(3)当出口烟气温度大于某一温度时,由公式计算出来的烟气带水量可能出现负值,这说明该参数下的烟气带水量在理论上已不存在了。

5结语
本文利用回归分析方法,回归了除尘效率、阻力、漏风率的计算公式,计算值与实验值基本相符。

利用物质平衡和热量平衡公式推导出了文丘里烟气带水量的计算公式,可用来估算文丘里除尘器的烟气带水量。

参考文献
1嵇敬文.除尘器.北京:电力工业出版社,1981
2尹连庆,等.电除尘器文丘里水膜除尘器组合除尘技术模拟试验研究.中国电力,1999
3冯俊凯.锅炉原理及计算.北京:科学出版社,1992
4马广大.大气污染控制工程.北京:中国环境科学出版社,1986
(收稿日期:20030607)
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5
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2004年第30卷第4期April2004
工业安全与环保
Industrial Safe ty and Environmental Protecti on
表2 恶臭污染物厂界标准值
控制项目
单位
1级2级3级
新改扩建现有新改扩建现有
臭气浓度无量纲
10
20306070
1 油烟净化设备的分类
油烟净化设备按其发展历程可分为机械式油净化设备、湿式油烟净化设备、静电油烟净化设备、等离子油烟净化设备及复合式油烟净化设备。

下面对其进行一一介绍。

1.1 机械式油烟净化设备
机械式油烟净化设备是机械式除尘器在油烟治理上的应用,是油烟治理中最原始的治理设施。

其工作原理是利用过滤、惯性碰撞、吸附或其它机械分离原理去除油,从而达到净化烟气的目的。

主要特点是结构简单、易于制造、造价低、施工快、便于维护及阻力小。

机械式除尘器广泛用于工业生产中,但一般来说,这类除尘器对大粒径粉尘的去除具有较高的效率,而对小粒径粉尘捕获率很低。

机械式油烟净化设备最常用的形式是机械过滤和惯性分离,机械过滤的工作原理是油烟在净化器内通过纤维垫时,颗粒物由于扩散截留而被脱除。

这一方法对油粒的净化效率较高,但对恶臭物质没有任何去除能力,但由于纤维垫捕集的颗粒物黏度较高,靠重力自流或挤压清除都很难实现,因此,此法实用性较差,在油烟治理上,通常只是作为预处理,而不作为一种独立的治理设备。

惯性分离法是利用油粒与气体在运行中的惯性不同,使油粒从气流中分离出来。

此法简单,阻力小,但分离效率较低,更加不适合黏性粉尘的去除。

常见的机械式除油工艺流程见图1。

图1 机械式油烟净化工艺流程
1.2 湿式油烟净化设备
湿式油烟净化设备是湿式除尘器在油烟治理上的应用,曾经作为主要的油烟治理措施得到广泛应用。

它是用洗涤水或其它液体与含尘气体相互接触,利用形成的液膜、液滴或气泡捕获气体中的尘粒,实现分离捕集粉尘粒子的装置。

湿式除尘器具有以下特点:
(1)在耗用相同能耗的情况下,湿式除尘器的除尘效率比干式除尘器高。

(2)湿式除尘器的除尘效率不仅能与布袋及电除尘器相媲美,而且还具有布袋除尘器所不能胜任的除尘条件。

湿式除尘器对净化高温、高湿、高比电阻、易燃、易爆的含尘气体具有较高的除尘效率。

(3)湿式除尘器在去除含尘气体中粉尘粒子的同时,还可去除气体中的水蒸气及某些有毒有害的气体污染物。

(4)湿式除尘器的除尘效率跟粉尘的性质有关。

湿式油烟净化设备常用的类型是贮水式(又称冲击式水浴除尘器),它的特点是喷头浸于水中,不易被油堵塞。

然而湿式油烟净化设备需要大量的水并且易产生二次污染,因此实际应用中需对水进行循环使用。

湿式油烟净化设备较机械式油烟净化设备除油效果好,
但仍不能达到处理要求,而且还存在着工艺流程长,恶臭物质去除率低,排气不易扩散的缺点(含水率高、温度低)。

另外湿式油烟净化设备的设计中除雾系统非常重要,因为采用湿式油烟净化工艺的油烟治理工程的验收项目除/除油效率0和/油分0两项外,还有/排气筒出口烟气的含水率0(标准是8%)。

常见湿式除油的工艺流程见图2。

图2 湿式油烟净化工艺流程
1.3 静电油烟净化设备
静电油烟净化设备是利用电力作用清除气体中固体或液体达到净化的目的。

它具有如下优点:¹净化效率高;º结构简单,气流速度低,压力损失小;»能量消耗低;¼安装方便,产品分卧式、挂壁式、管道式、立柜式多种,不受现场安装位置限制。

静电油烟净化设备分为静电吸附式和碳化式处理2种,下面对其进行分别介绍。

1.3.1 静电吸附式油烟净化设备
静电吸附式油烟净化设备的工作原理是利用放电极周围强电场的作用,首先将气体电离,再使油粒子荷电,荷电后的油粒在电场力的作用下推向集尘极,从而达到除油目的。

它具有使用方便(使用者只需按产品说明书介绍的选型方式进行正确选型即可)、除油效率高、运行稳定、能耗低、运行成本低、结构紧凑、新颖、安装使用方便等优点。

缺点是电极需定期进行清洗,损耗大;电极积油易造成火灾隐患,静电油烟净化设备发生爆炸的事故,国内已有先例。

1.3.2 静电碳化式油烟净化设备
静电碳化式油烟净化设备的工作原理是油烟气体在高压电场的作用下,通过电离作用将油烟在电离层中进行分解,使油雾粒子碳化,对油烟进行分解净化,从而达到除油和除味的目的。

不设集油室,电极不会因积油而造成失效,消除积油火灾隐患;使用寿命长;净化效率高;能耗低。

然而,静电油烟净化器并非单纯的电除尘器,而是一个复合型的除尘器,它通常集机械除油与电除油于一体,某些加强型产品甚至在终端增设活性碳吸附装置以专门处理带强烈恶臭气味的油烟(例如川菜馆和湘菜馆产生的油烟)。

它的工作原理是油烟先经过机械过滤装置,利用惯性作用与预处理物料中的亲油吸附膜碰撞将油烟的部分油粒吸附,使流出预处理段后的油雾粒子浓度大大降低,然后低浓度油烟中的小油雾滴、油气、有机物在一定强度的高压静电场中经过时被电离、分解、燃烧、碳化,被高压电场处理后的气体,通过终处理装置时,极大部分碳黑粒子被吸附,从而确保处理的效果。

但是,为了确保静电油烟净化设备的处理效率,机械除油部分需要定期清洗,清洗水直接排放,易产生二次污染。

工程实践证明静电油烟净化器除油及恶臭物质效率高,安装及管理方便。

静电法治理油烟的工艺流程如图3所示。

1.4 等离子油烟净化设备
等离子油烟净化设备工作原理是等离子发生器可以产
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6#
生高效等离子场,释放出大量极性相反的离子,这些离子附着在油粒上,使油粒荷电后产生凝聚效应从而易捕集,同时,产生大量活性较强的游离基团,如OH 、O 、HO 2以及强氧化剂O 3,能有效地氧化油烟中的气态有害成分。

主要优点是流程简单,安全性高,安装方便。

图3 静电油烟净化工艺流程
等离子净化装置必须结合过滤装置才能发挥作用。

过滤装置具有两级作用,一级过滤可滤掉较大粒径的液滴以最大限度地减小等离子体装置的处理负荷,避免较大的油滴在电极上沉积而造成起晕电压升高;另一方面,细小的油滴在电极上沉积而增大,须由二级过滤装置捕集。

等离子处理装置具有以下特点:
(1)采用脉冲放电,不需要高压配电装置,安全性、可靠性大大提高。

(2)电极本身不集油(这是等离子处理装置与静电处理装置的最大区别),金属耗电大大减少,设备重量相应减轻。

(3)采用组合式处理流程,安全、高效、安装方便、性价比高。

(4)过滤材料需定期更换。

采用等离子净化装置治理油烟的工艺流程见图4。

图4 等离子油烟净化工艺流程
1.5 复合式油烟净化设备
复合式油烟净化设备是指采用以上任何两种净化方式组合而成的油烟净化设备。

目前常见的有机械过滤、静电及机械吸附相结合、过滤与等离子相结合和静电与湿式相结合等方式。

前两者上面
已经介绍过,下面主要介绍静电与湿式相结合的复合式油烟净化设备。

此法将静电除油净化器与湿式除油净化器的优势互补地有机结合在一起,两种除油方式的结合,不是简单的效果叠加,而是相互补充、相互加强且相互克制对方的二次污染。

静电处理区能有效地去除油烟中的大颗粒污染物,使处理后的烟气基本达到国标要求的排放标准,静电处理虽然不能有
效地清除小颗粒污染物和气味分子,但能将其充分荷电,大大加强了后级的水喷淋处理效果;喷淋处理区充分利用了带电粒子和离子与零电位物体之间的电荷镜像力增强除尘效果,对一般净化器很难处理的烟气、气味等污染物,进行了比较彻底的净化;同时利用臭氧溶于水生成过氧化氢作为强氧化剂氧化被水滴及填料捕获的污染物,减少了循环水的二次污染,同时减轻了静电除尘器的必然产物臭氧对大气的
污染。

复合式油烟净化工艺流程见图5。

图5 复合式油烟净化工艺流程
2 结论
油烟净化设备的研究在短短数年内取得了令人瞩目的成绩,有效地解决了饮食业油烟对环境的污染,并产生了一批油烟净化设备生产厂家,其中不少品牌获得国家环保局的免检证明。

由处理效率来看,机械式油烟净化设备与湿式油烟净化
设备作为独立的处理手段满足不了处理要求。

静电式、等离子及复合式油烟净化技术趋于成熟并得到了广泛的应用,处理后的烟气可以达到国家规定的排放标准。

作者简介:江静杰,女,毕业于昆明理工大学环境工程专业,工学学士、工程师。

目前从事环境工程设计工作。

(收稿日期:2003
0627)
好心情要靠自己寻
现代生活节奏快,紧张的生活会让人增加心理负荷,从而有碍身心健康,诱发胃溃疡、高血压、心脏病、脑血管意外等多种病症。

下列行为疗法能助你消除紧张的精神状态,使你恢复良好的心境。

理发:心理学家莱森斯教授的一项研究认为,一个人在洗发、梳理、吹风的过程中,他的精神兴奋、心情舒畅,同时心律变缓、血压下降5%。

所以莱森斯认为,理发可调节心理平衡,当一个人从美发厅走出来,他(她)不仅看起来漂亮,而且心情愉快,身心健康明显地增进了。

聊天:心理学家认为,聊天是获得美好心情的一种有效
而愉快的手段,茶余饭后,朋友相聚,有益于身心,一切烦恼琐事都会抛于脑后。

换水洗脚:用热水洗脚2~5分钟,然后换温水,过2分钟再换微温水,最后是用凉水洗脚2~4分钟,这种方式似乎比较麻烦一些,但其镇静安神作用独特,经常坚持对增进身体健康有益。

拥抱大树:拥抱大树可以使机体释放/快乐0激素,而与之作用相反的肾上腺素即/压抑0激素分泌减少,在/快乐0激素的调节下,人的心情会格外愉悦舒畅。

(林雁)
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