劉丹
 

　　安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801
 

　　摘 要： 在分析現(xiàn)有油煙凈化技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對近幾年吸附及催化法治理餐飲油煙污染物以及揮發(fā)性的研究進(jìn)行了綜述，并對這些方法在油煙凈化方面的應(yīng)用前景做出展望。
 

　　關(guān)鍵詞：餐飲油煙;；VOCs; 吸附；催化氧化；凈化技術(shù)；餐飲油煙監(jiān)測云平臺；安科瑞
 

　　0. 前言
 

　　餐飲油煙( cooking oil fumes，COFs) 指烹調(diào)過程中食用油揮發(fā)后凝結(jié)以及食材高溫后產(chǎn)生的油煙霧，包含很多種有毒化學(xué)成分，不僅會危害烹調(diào)者的健康，還會對周圍環(huán)境造成污染。烹飪溫度、食用 油種類、添加食材種類以及烹飪方式的不同都會影響油煙的組成。餐飲油煙污染物主要包括顆粒物以 及揮發(fā)性物2大類。近兩年來，各地陸續(xù)出臺了油煙治理新標(biāo)準(zhǔn)，不僅收緊了油煙、顆粒物排放限值，還增加了非甲烷總烴( NMHC) 的排放限制。因此，開發(fā)新型餐飲油煙凈化技術(shù)對于保護(hù)大氣環(huán)境、保障人體健康具有非常重要的意義。本文中首先對各類凈化技術(shù)進(jìn)行對比分析其優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上對吸附及催化技術(shù)凈化揮發(fā)性物進(jìn)行了分析，并對應(yīng)用于油煙污染物的凈化方面做出了展望。
 

　　1. 餐飲油煙凈化技術(shù)對比分析
 

　　燃燒法
 

　　燃燒法指利用高溫燃燒所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行氧化反應(yīng)，把油煙廢氣中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為 CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化目的。燃燒法包括直接燃燒法和催化燃燒法。對于直接燃燒法，國外采用此種技術(shù)較多，油煙中物質(zhì)燃燒較*，熱效率高，油煙凈化效率高。但設(shè)備成本及運(yùn)行、維修費(fèi)用較高，不適用于中小型的餐飲單位和家用，適合大型油炸企業(yè)和餐飲業(yè)。催化燃燒法是利用催化劑降低氧化反應(yīng)能和起燃溫度，使得反應(yīng)物*氧化生成 CO2和H2O，從而達(dá)到油煙凈化目的的方法。通常與吸附法協(xié)同凈化VOCs氣態(tài)污染物，處理能力強(qiáng)，無二次污染，產(chǎn)生的熱量可回收利用。
 

　　表 1 不同凈化技術(shù)的工藝特點(diǎn)分析對比
 

 

　　通過前述各凈化技術(shù)的對比可知，現(xiàn)有的油煙 凈化技術(shù)主要用于油滴和顆粒物的凈化，隨著新法規(guī)的出現(xiàn)，對于油煙中揮發(fā)性物的凈化逐漸提上日程。鑒于未有針對餐飲油煙凈化的專門技術(shù)，工業(yè)VOCs凈化技術(shù)，如吸附法、吸收法、生物法、等 離子體法、催化氧化法等被研究者們廣為借鑒。其中，吸附法設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，對揮發(fā)性物的去除率高; 燃燒法亦能去除揮發(fā)性物，但應(yīng)用范圍有限; 催化燃燒法因催化劑的引入能夠在較低溫度下降解油煙污染物，實現(xiàn)無焰燃燒，成為研究者們研究對象。但是不論是吸附法亦或是催化燃燒法，應(yīng)用的前提與核心是高性能吸附/催化材料的開發(fā)。
 

　　2.1吸附材料
 

　　近年來，分子篩材料以及金屬框架材料 ( MOFs) 也被廣泛應(yīng)用于吸附劑。分子篩因具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)、可調(diào)變的硅鋁比使其成為疏水吸附材料的重要選擇，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于吸附轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)中。金屬框架材料( MOFs) 以較大的比表面積、可調(diào)節(jié)的孔徑和可修飾性等優(yōu)勢，在VOCs脫除 領(lǐng)域展示出良好的應(yīng)用前景。從吸附劑角度看，吸附量主要受 MOFs的結(jié)構(gòu)形狀、改性官能團(tuán)和碳材料摻雜的影響。VOCs中含有的水和酸堿亦對吸附量有一定影響，例如競爭吸附，破壞配位鍵，可以通過采用 疏水性連接配體屏蔽金屬團(tuán)簇與連接配體之間的弱配位鍵來使得水和酸堿對框架的影響，還可以在 MOFs表面添加疏水基團(tuán)來達(dá)到疏水目的，或者采用高價態(tài)或高惰性的金屬團(tuán)簇也可以增加配位鍵強(qiáng)度，使MOFs具有更高的穩(wěn)定性。常用吸附劑及其性質(zhì)如表 2 所示。
 

　　表 2 不同吸附劑簡單介紹
 

 

　　為了彌補(bǔ)現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞，同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察，安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應(yīng)運(yùn)而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互，系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設(shè)備的開機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；實現(xiàn)開機(jī)率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設(shè)施停運(yùn)
 

　　告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能；較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案，更具實效性。平臺預(yù)留與其他應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備交互對接接口，具有很好的擴(kuò)展性。
 

　　3.1 平臺結(jié)構(gòu)
 

　　平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對超標(biāo)排放及異常企業(yè)進(jìn)行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可迅速進(jìn)行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護(hù)，實現(xiàn)減排環(huán)保，不擾民等目的?，F(xiàn)場安裝監(jiān)測終端，持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài)，包括設(shè)備運(yùn)行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結(jié)合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進(jìn)行對比分析，一旦排放超標(biāo)，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。
 

       ■ 油煙監(jiān)測設(shè)備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)

 

　　■ 凈化器和風(fēng)機(jī)配合對油煙進(jìn)行凈化處理，同時對凈化設(shè)備的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測
 

　　■ 設(shè)備通過4G網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程云端服務(wù)器
 

　　4.結(jié)論
 

　　針對環(huán)保法規(guī)的新要求，傳統(tǒng)的單一油煙凈化技術(shù)已無法實現(xiàn)同時對油滴、顆粒物以及上百種揮發(fā)性的同時凈化去除，開發(fā)復(fù)合型技術(shù)、多功能材料勢在必行。本文中在綜述分析對比目前已有油煙凈化技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，闡述了對油煙中揮發(fā)性具有較高凈化效率的吸附以及催化氧化技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上綜述了國內(nèi)外關(guān)于吸附/催化聯(lián)合降解油煙揮發(fā)性的較新技術(shù)研究進(jìn)展， 旨在為科研工作者開發(fā)新型油煙凈化技術(shù)提供一定的借鑒。
 

　　【參考文獻(xiàn)】
 

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　　[2]華帝股份有限公司.一種過濾網(wǎng)自動翻轉(zhuǎn)的吸油煙機(jī): CN，201911379481.0[P].2020-03-30.
 

　　[3]浙江越德環(huán)保科技有限公司.一種開孔式餐飲油煙凈化設(shè)備: CN，201921593855.4[P].2020-06-29.
 

　　[4]張媛媛，馮勇超，于慶君，韓佳慧.餐飲油煙污染物凈化技術(shù)對比及前景分析.[J]現(xiàn)代化工.2021.
 

　　[5]安科瑞AcrelCloud-3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺.2020.05版.