浅析餐饮油烟污染物净化技术

　　刘丹
 

　　安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801
 

　　摘 要： 在分析现有油烟净化技术优缺点的基础上，对近几年吸附及催化法治理餐饮油烟污染物以及挥发性的研究进行了综述，并对这些方法在油烟净化方面的应用前景做出展望。
 

　　关键词：餐饮油烟;；VOCs; 吸附；催化氧化；净化技术；餐饮油烟监测云平台；安科瑞
 

　　0. 前言
 

　　餐饮油烟( cooking oil fumes，COFs) 指烹调过程中食用油挥发后凝结以及食材高温后产生的油烟雾，包含很多种有毒化学成分，不仅会危害烹调者的健康，还会对周围环境造成污染。烹饪温度、食用 油种类、添加食材种类以及烹饪方式的不同都会影响油烟的组成。餐饮油烟污染物主要包括颗粒物以 及挥发性物2大类。近两年来，各地陆续出台了油烟治理新标准，不仅收紧了油烟、颗粒物排放限值，还增加了非甲烷总烃( NMHC) 的排放限制。因此，开发新型餐饮油烟净化技术对于保护大气环境、保障人体健康具有非常重要的意义。本文中首先对各类净化技术进行对比分析其优缺点，在此基础上对吸附及催化技术净化挥发性物进行了分析，并对应用于油烟污染物的净化方面做出了展望。
 

　　1. 餐饮油烟净化技术对比分析
 

　　燃烧法
 

　　燃烧法指利用高温燃烧所产生的热量进行氧化反应，把油烟废气中的污染物质转化为 CO2和H2O等物质，从而达到净化目的。燃烧法包括直接燃烧法和催化燃烧法。对于直接燃烧法，国外采用此种技术较多，油烟中物质燃烧较*，热效率高，油烟净化效率高。但设备成本及运行、维修费用较高，不适用于中小型的餐饮单位和家用，适合大型油炸企业和餐饮业。催化燃烧法是利用催化剂降低氧化反应能和起燃温度，使得反应物*氧化生成 CO2和H2O，从而达到油烟净化目的的方法。通常与吸附法协同净化VOCs气态污染物，处理能力强，无二次污染，产生的热量可回收利用。
 

　　表 1 不同净化技术的工艺特点分析对比
 

 

　　通过前述各净化技术的对比可知，现有的油烟 净化技术主要用于油滴和颗粒物的净化，随着新法规的出现，对于油烟中挥发性物的净化逐渐提上日程。鉴于未有针对餐饮油烟净化的专门技术，工业VOCs净化技术，如吸附法、吸收法、生物法、等 离子体法、催化氧化法等被研究者们广为借鉴。其中，吸附法设备结构简单，对挥发性物的去除率高; 燃烧法亦能去除挥发性物，但应用范围有限; 催化燃烧法因催化剂的引入能够在较低温度下降解油烟污染物，实现无焰燃烧，成为研究者们研究对象。但是不论是吸附法亦或是催化燃烧法，应用的前提与核心是高性能吸附/催化材料的开发。
 

　　2.1吸附材料
 

　　近年来，分子筛材料以及金属框架材料 ( MOFs) 也被广泛应用于吸附剂。分子筛因具有规则的孔道结构、可调变的硅铝比使其成为疏水吸附材料的重要选择，已经广泛应用于吸附转轮浓缩技术中。金属框架材料( MOFs) 以较大的比表面积、可调节的孔径和可修饰性等优势，在VOCs脱除 领域展示出良好的应用前景。从吸附剂角度看，吸附量主要受 MOFs的结构形状、改性官能团和碳材料掺杂的影响。VOCs中含有的水和酸碱亦对吸附量有一定影响，例如竞争吸附，破坏配位键，可以通过采用 疏水性连接配体屏蔽金属团簇与连接配体之间的弱配位键来使得水和酸碱对框架的影响，还可以在 MOFs表面添加疏水基团来达到疏水目的，或者采用高价态或高惰性的金属团簇也可以增加配位键强度，使MOFs具有更高的稳定性。常用吸附剂及其性质如表 2 所示。
 

　　表 2 不同吸附剂简单介绍
 

 

　　为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞，同时便利监管部门的监察，安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互，系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控；实现开机率监测，净化效率监测，设施停运
 

　　告警，待清洗告警，异常告警等功能；对采集数据进行统计分析、排名等统计功能；较之传统的静电监测方案，更具实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口，具有很好的扩展性。
 

　　3.1 平台结构
 

　　平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据，自动对超标排放及异常企业进行提示预警，监管部门可迅速进行处理，督促餐饮企业整改设备，并定期清洗、维护，实现减排环保，不扰民等目的。现场安装监测终端，持续监测油烟净化器的工作状态，包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等，同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析，一旦排放超标，系统会发出异常信号。
 

       ■ 油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据

 

　　■ 净化器和风机配合对油烟进行净化处理，同时对净化设备的电流、电压进行监测
 

　　■ 设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器
 

　　4.结论
 

　　针对环保法规的新要求，传统的单一油烟净化技术已无法实现同时对油滴、颗粒物以及上百种挥发性的同时净化去除，开发复合型技术、多功能材料势在必行。本文中在综述分析对比目前已有油烟净化技术特点的基础上，阐述了对油烟中挥发性具有较高净化效率的吸附以及催化氧化技术，并在此基础上综述了国内外关于吸附/催化联合降解油烟挥发性的较新技术研究进展， 旨在为科研工作者开发新型油烟净化技术提供一定的借鉴。
 

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　　[4]张媛媛，冯勇超，于庆君，韩佳慧.餐饮油烟污染物净化技术对比及前景分析.[J]现代化工.2021.
 

　　[5]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.