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一种一段式模块化等离子体油烟净化设备及使用方法
申请号	CN202110733853.6	申请日	2021-06-30	公开(公告)号	CN113294825B	公开(公告)日	2024-01-09
申请人	沈阳工业大学;			发明人	沈欣军; 梁旭; 周伟; 王梓鑫; 朱礼想;
摘要	本发明公开了一种一段式模块化等离子体油烟净化设备，包括壳体，所述壳体内设有防水防油过滤段、负电晕吸附区和沿面放电等离子体净化区；所述壳体的端口处设有集油烟罩，且防水防油过滤段设置在集油烟罩的内侧。通过负电晕放电将餐饮油烟中油烟颗粒荷电，进一步地将油烟颗粒富集在阳极筒内壁，在一定周期内回收处理；通过沿面放电等离子体催化净化装置，油烟颗粒中的超细气溶胶和VOCs等主要被催化氧化分解为CO2和H20，同时去除异味，几乎没有二次污染；负电晕放电区域阴极筒与沿面放电等离子体净化区域接地筒合二为一，原本两段式的净化器设计成一段式，节省空间，可模块化生产，组装拆卸清洗极大方便，可通过控制模块数量控制处理风量。
权利要求	1.一种一段式模块化等离子体油烟净化设备，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有防水防油过滤段、负电晕吸附区和沿面放电等离子体净化区；所述壳体的端口处设有集油烟罩（1），且防水防油过滤段设置在集油烟罩（1）的内侧；所述负电晕吸附区包括：阳极筒（9），若干个所述阳极筒（9）设置在壳体的内腔；接地阴极筒（7），所述接地阴极筒（7）设置在阳极筒（9）内，所述接地阴极筒（7）的外壁设有菱形突起；所述沿面放电等离子体净化区包括介质筒（6），所述介质筒（6）套设在接地阴极筒（7）内；内电极（5），所述内电极（5）设置在介质筒（6）内，所述内电极（5）呈螺旋状，且连接高压交流电源；所述防水防油过滤段的内侧设有遮流板（8），且遮流板（8）安装在沿面放电等离子体净化区的端口处；所述介质筒（6）的端尾探出接地阴极筒（7），所述壳体的端尾处设有腔体，且介质筒（6）的端尾置于腔体内；通过初次过滤之后，油烟颗粒经过各个筒与外壳之间的空隙进入负电晕吸附区，并收集大部分油烟颗粒；气体经过折流，从负电晕吸附区进入到沿面放电等离子体净化区中。 2.根据权利要求1所述的一段式模块化等离子体油烟净化设备，其特征在于：所述壳体的端尾处设有风机（10），用于使壳体内处于负压状态；所述壳体内设有集油槽（2），用于收集防水防油过滤段流下的大粒径油烟颗。 3.根据权利要求1所述的一段式模块化等离子体油烟净化设备，其特征在于：所述防水防油过滤段包括一对铜丝网（3），所述一对铜丝网（3）安装在壳体内；所述一对铜丝网（3）均成凸型，且凸起的方向朝向壳体内腔；防水防油毡，所述防水防油毡设置在一对铜丝网（3）之间。 4.根据权利要求1所述的一段式模块化等离子体油烟净化设备，其特征在于：所述内电极（5）材料为不锈钢丝，介质筒（6）材料为陶瓷筒，接地极材料为退火不锈钢。 5.一种如权利要求1所述的一段式模块化等离子体油烟净化设备的使用方法，其特征在于：按照以下步骤进行（一）餐饮油烟颗粒经过集油烟罩（1）收集，经过铜丝网（3）和防水防油毡，其大粒径油烟颗依靠自重在该区域被回收，流进集油槽（2）；（二）通过初次过滤之后，油烟颗粒经过各个筒与外壳之间的空隙进入负电晕吸附区，完成负极性荷电，并收集大部分油烟颗粒；（三）气体经过折流，从负电晕吸附区进入到沿面放电等离子体净化区中；（四）油烟颗粒中剩余的小颗粒油烟及气相污染物，经过沿面放电等离子体净化区，被沿面放电产生的等离子体迅速氧化分解成CO2和H2O，同时异味儿也被去除，净化后的油烟废气可以直接排放到大气中。
说明书全文	一种一段式模块化等离子体油烟净化设备及使用方法技术领域 [0001] 本发明涉及环境保护技术应用技术领域，具体为一种可以同时去除油烟中气溶胶、VOCs和异味儿的一种高效综合处理装置及方法。背景技术 [0002] 餐饮污染包括多个方面的内容，既有空气污染，又有水资源污染，还有噪音污染。在餐饮行业为地方经济发展做出贡献的同时，政府部门也接收到不少有关餐饮行业的投诉，其中油烟排放污染投诉事件占餐饮污染投诉事件的40％以上，可见，餐饮油烟污染问题已成为人们关心的一个焦点话题。有研究表明：城市环境调查报告显示，在城市污染中空气污染最为突出，而造成空气污染的几大因素中，餐饮行业所产生的油烟污染占有一定比例，近些年，VOCs排放问题备受关注。 [0003] 目前，国内外餐饮油烟处理技术主要有以下几种: [0004] (1)机械净化法 [0005] 机械净化法的原理是利用油烟颗粒的质量大于空气质量，通过重力、离心力、惯性力等使油烟颗粒分离出来，以达到净化的目的。机械净化法使用设备简单，压降小，成本较小，但去除油烟的效率不高，通常只有50％～70％，对粒径较小的成分往往难以达到分离效果，且分离的油烟污染物易堆结且不易清洗，一般只作为净化工艺的预处理。 [0006] (2)高压静电净化法 [0007] 高压静电净化的原理是使油烟废气通过高压电场，使油烟微粒荷电在电场力的作用下沉积下来，以达到净化的目的。这种设备的投资少、占地小、阻力小、无二次污染。由于易捕捉粒径较小的油滴，净化效率高可达85％～95％。但形成的油垢勃度较高，不易清洗；若用清洗剂清洗会导致二次污染，长期使用会在集尘极表面形成一层油膜层，使净化效率大幅下降。 [0008] (3)洗涤吸收法 [0009] 洗涤吸收法是使吸收液与油烟废气接触，使污染物从气相转移到液相从而得以去除。常见的洗涤吸收工艺为喷淋、循环水膜与集气罩相连的运水烟罩等。洗涤吸收法处理油烟废气的效率高，且对燃烧产生的污染物SO2,NOX等也有一定的去除效果。这种设备结构简单、投资少占地小、运行费用低、维修管理方便；但存在阻力大、产生油污水二次污染的缺点，净化效率一般在80％左右。 [0010] (4)过滤吸附法 [0011] 过滤吸附法的原理是利用油烟废气中的颗粒物与过滤材料惯性碰撞、截留和扩散沉积共同作用下被捕集于滤料中从而达到净化的效果。常用的过滤材料有活性炭、滤布、纤维、陶瓷以及一些特殊矿物质如海泡石等，其中以活性炭最为广泛。滤料的孔隙大小、厚度、颗粒物粒径和过滤风速是影响去除效率的主要因素。这种设备投资少、运行费用低、无二次污染、维修管理方便；但有阻力大、占地大、需要经常更换滤料的缺点。净化效率一般在80％～90％。 [0012] (5)热氧化焚烧法 [0013] 热氧化焚烧法是利用热推进的反应，将油烟气中的有毒成分转换成安全状态，适用于大型餐饮业。 [0014] (6)催化净化法 [0015] 催化净化法是采用各种具有自净化功能的催化剂，在烹调过程中通过催化氧化燃烧将油滴转化为二氧化碳和水蒸汽，从而消除污染和臭味，适用于中小型餐饮业。 [0016] (7)生物降解法 [0017] 生物降解法是利用特定的微生物对油烟污染物的降解作用达到净化的目的。微生物对油烟中的大部分成分都有降解能力，可利用油烟对污泥进行驯化培养，当其具备一定的降解能力时，将污泥挂膜于填料塔中，当油烟废气通过时可被吸收降解。生物降解法受温度影响较大，当温度较高的油烟通过时降解效果会降低。 [0018] 餐饮油烟废气对环境和人类均有较大的危害，而且随着社会经济的不断发展，油烟废气的污染有进一步扩大的趋势，因此，深入研究其污染治理技术，对于控制和治理油烟废气具有重要意义。采用单一方法对油烟废气进行净化处理，往往存在处理效果不理想，容易造成二次污染等缺点，而复合净化技术采用多种净化方法联用，通过优势互补，扬长避短，能够取得较好的效果，这也是餐饮油烟废气净化的发展方向。发明内容 [0019] 本发明的目的在于提供了一段式模块化等离子体油烟净化设备，以解决同时有效地去除超细油烟气溶胶、VOCs以及油烟异味儿的问题。 [0020] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一段式模块化等离子体油烟净化设备，包括壳体，所述壳体内设有防水防油过滤段、负电晕吸附区和沿面放电等离子体净化区； [0021] 所述壳体的端口处设有集油烟罩，且防水防油过滤段设置在集油烟罩的内侧； [0022] 所述负电晕吸附区包括 [0023] 阳极筒，若干个所述阳极筒设置在壳体的内腔； [0024] 接地阴极筒，所述接地阴极筒设置在阳极筒内，所述接地阴极筒的外壁设有菱形突起； [0025] 所述沿面放电等离子体净化区包括 [0026] 介质筒，所述介质筒套设在接地阴极筒内； [0027] 内电极，所述内电极设置在介质筒内，所述内电极呈螺旋状，且连接高压交流电源。 [0028] 本发明还提供如下使用方法：按照以下步骤进行 [0029] (一)餐饮油烟颗粒经过集油烟罩收集，经过金属筛网和防水防油毡，其大粒径油烟颗依靠自重在该区域被回收，流进集油槽； [0030] (二)通过初次过滤之后，油烟颗粒经过各个筒之间的空隙进入负电晕吸附区，完成负极性荷电，并收集大部分油烟颗粒； [0031] (三)气体经过折流，从负电晕吸附区进入到沿面放电等离子体净化区中； [0032] (四)油烟颗粒中剩余的小颗粒油烟及气相污染物，经过沿面放电等离子体净化区，被沿面放电产生的等离子体迅速氧化分解成CO2和H2O，同时异味儿也被去除，净化后的油烟废气可以直接排放到大气中。 [0033] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0034] (1)通过负电晕放电将餐饮油烟中油烟颗粒荷电，进一步地将油烟颗粒富集在阳极筒内壁，在一定周期内回收处理； [0035] (2)通过沿面放电等离子体催化净化装置，油烟颗粒中的超细气溶胶和VOCs等主要被催化氧化分解为CO2和H20，同时去除异味，几乎没有二次污染； [0036] (3)负电晕放电区域阴极筒与沿面放电等离子体净化区域接地筒合二为一，原本两段式的净化器设计成一段式，节省空间，可模块化生产，组装拆卸清洗极大方便，可通过控制模块数量控制处理风量； [0037] (4)该技术满足现行的《饮食业油烟排放标准》(GB18483‑2001)，也将满足未来标准修订后的更高要求。附图说明 [0038] 图1为本发明的一段式模块化等离子体油烟净化设备的结构示意图。 [0039] 图2为本发明的负电晕吸附区和沿面放电等离子体净化区的截面图。 [0040] 1、集油烟罩；2、集油槽；3、铜丝网；4、防水防油毡；5、内电极；6、介质筒；7、接地阴极筒；8、遮流板；9、阳极筒；10、风机。具体实施方式 [0041] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0042] 请参阅图1‑2，本发明提供一种技术方案：一种一段式模块化等离子体油烟净化设备，包括壳体，所述壳体内设有防水防油过滤段、负电晕吸附区和沿面放电等离子体净化区，且沿面放电等离子体净化区置于负电晕吸附区内。所述壳体的端口处设有集油烟罩1，且防水防油过滤段设置在集油烟罩1的内侧。 [0043] 所述负电晕吸附区包括 [0044] 阳极筒9，若干个所述阳极筒9设置在壳体的内腔； [0045] 接地阴极筒7，所述接地阴极筒7设置在阳极筒9内，所述接地阴极筒7的外壁设有菱形突起，便于发生电晕放电，使油烟颗粒荷电收集以净化。 [0046] 阳极筒9接直流高压电源正极，接地阴极筒7接直流高压电源负极，由于阴极筒曲率大，故可发生负电晕放电。 [0047] 所述沿面放电等离子体净化区包括 [0048] 介质筒6，所述介质筒6套设在接地阴极筒7内； [0049] 内电极5，所述内电极5设置在介质筒6内，所述内电极5呈螺旋状，所述内电极5材料为不锈钢丝，介质筒6材料为陶瓷筒，接地阴极筒7材料为退火不锈钢。 [0050] 内电极5接高压交流电源的高压极，接地阴极筒7接地设置。 [0051] 所述防水防油过滤段的内侧设有遮流板8，且遮流板8安装在沿面放电等离子体净化区的端口处，保证进入壳体内的气流不会直接经过沿面放电等离子体净化区；所述介质筒6的端尾探出接地阴极筒7，所述壳体的端尾处设有腔体，且介质筒6的端尾置于腔体内。同时腔体与壳体的内部通过板材进行分隔，使得气体能够沿着图1中箭头指向的方式，先经过负电晕吸附区后再进入沿面放电等离子体净化区。所述壳体的端尾处设有风机10，用于使壳体内处于负压状态，保证气体的正常流动。介质筒6的端尾还安装有防水防油毡4，保证出气的清洁度。所述壳体内设有集油槽2，用于收集防水防油过滤段流下的大粒径油烟颗。 [0052] 所述防水防油过滤段包括 [0053] 一对铜丝网3，所述一对铜丝网3安装在壳体内；所述一对铜丝网3均成凸型，且凸起的方向朝向壳体内腔，油烟依靠自重流到集油槽2处，实现首次净化；铜丝网3其自身呈米字网格，保证气体的流通顺畅。 [0054] 防水防油毡，所述防水防油毡设置在一对铜丝网3之间。 [0055] 本发明提供一种使用方法：按照以下步骤进行 [0056] (一)餐饮油烟颗粒经过集油烟罩1收集，经过金属筛网3和防水防油毡，其大粒径油烟颗依靠自重在该区域被回收，流进集油槽2； [0057] (二)通过初次过滤之后，油烟颗粒经过各个筒之间的空隙进入负电晕吸附区，完成负极性荷电，并收集大部分油烟颗粒； [0058] (三)气体经过折流，从负电晕吸附区进入到沿面放电等离子体净化区中； [0059] (四)油烟颗粒中剩余的小颗粒油烟及气相污染物，经过沿面放电等离子体净化区，被沿面放电产生的等离子体迅速氧化分解成CO2和H2O，同时异味儿也被去除，净化后的油烟废气可以直接排放到大气中。 [0060] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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