[发明专利]实现餐饮业油烟类污染物全面净化的装置与方法

说明书

本发明公开了一种实现餐饮业油烟类污染物全面净化的装置与方法，该装置的离心式油烟分离设备(3)安装在灶台或燃烧炉(1)的上方，离心式油烟分离设备(3)的输出端口与热催化氧化处理器(5)的EA管道接口段(5A)之间安装有转接管道(4A)；热催化氧化处理器(5)的EB管道接口段(5B)与管壳式气－水换热器(6)的下端连接，管壳式气－水换热器(6)的上端与烟气排出管道(7)连接，烟气排出管道(7)内安装有引流风机(8)。在灶台或燃烧炉(1)与转接管道(4A)之间连接有高温烟气导管(2)，转接管道(4A)内安装有管道内混合器(4)。本发明装置是在传统离心式油烟分离技术的基础上，增设了热催化氧化技术与油烟变折传输方式，从而实现对油烟中的气溶胶和VOCs氧化成CO₂、H₂O等无害物质的全面净化。

技术领域

本发明涉及一种对厨房烟道进行净化的处理技术，更特别地说，是指一种实现厨房油烟类污染物全面净化的装置与方法，属于大气污染净化技术领域。

背景技术

最近10多年来，我国产生油烟类污染物的行业不断发展，尤其是餐饮业，产值年平均增速超过10％。与此同时，排放的油烟类污染物也不断增加，据《2015年中国环境统计年报》及生态环境部环保公益专项数据测算，2015年全国仅城镇餐饮业油烟颗粒物排放总量就达24.46万吨，占城镇生活烟(粉)尘总量的9.8％，随油烟排放的非甲烷总烃排放量也高达47.77万吨，约占全国排放总量的1.59％。烹饪食物或炒制过程是油烟类污染物产生的一大来源，产生的油烟类污染物主要包含液、固态颗粒物气溶胶和以非甲烷总烃为主要成分的VOCs(volatile organic compounds，挥发性有机物)。颗粒物气溶胶会极大加剧大气灰霾的产生，降低大气环境能见度，影响日常生活。而以非甲烷总烃为主要成分的VOCs成分复杂，不同烹饪或炒制方式产生的有机污染物种类不同。浓度高、组分复杂的油烟污染物可通过人类呼吸作用进入人体，长期暴露于油烟会对人体脏器、心血管及免疫系统造成极大损伤。因此，对于油烟类污染物的防止与治理逐渐成为环境工作者的关注焦点。

针对油烟类污染物的净化技术包含机械净化法、液体洗涤法和高压静电法等，各技术原理及净化效率不同，不同应用场景所投入使用的油烟类污染物净化设备也不同。然而，这些净化设备只能解决油烟中颗粒态污染物的去除问题，不能解决气态挥发性有机物的净化问题。因此，要想对餐饮业油烟类污染物全面净化，要求净化设备能同时处理颗粒物气溶胶与VOCs，本发明就提出一种实现餐饮业油烟类污染物全面净化的方法与装置。

发明内容

本发明公开了一种实现油烟类污染物全面净化的方法，属于大气污染净化技术领域。该方法是在传统离心式油烟分离技术和装置的基础上，增设了油烟加热和热催化氧化技术和装置，从而使离心分离后残留的微细气溶胶和挥发性有机物完全降解实现对油烟类污染物的全面净化。具体来说，烹饪和炒制等产生的油烟首先经过离心分离装置去除其中的大颗粒气溶胶。然后，采用与高温烟气直接混合换热的方式，或与催化氧化产生的热烟气间接换热的方式，或与导热油间接换热的方式，加热油烟至催化氧化反应的起燃温度。最后，在热催化氧化模块中，残留的微细气溶胶和VOCs被氧化成CO₂和H₂O等。其中，加热油烟至催化起燃温度可通过三种方式实现，一是燃料燃烧炉或灶台产生的高温烟气与油烟直接混合换热升温；二是先用燃料燃烧炉或灶台产生的高温烟气与油烟直接混合，后用催化燃烧产生的热烟气与油烟间接换热升温；三是先用燃料燃烧炉或灶台产生的高温烟气与油烟直接混合，后用蓄积热量的导热油与油烟间接换热升温。热催化氧化模块中，装载的对于微细油烟气溶胶和VOCs氧化的催化剂为负载型贵金属催化剂或金属氧化物型催化剂。贵金属组分包括铂和钯，载体可为活性氧化铝和分子筛；氧化氧化物催化剂包括氧化铜、氧化铬、氧化镍和氧化钴等。催化氧化起燃温度为150℃～200℃左右，催化氧化反应温度为200℃～400℃左右。