專利名稱：霧化電暈等離子體煙氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種去除油煙的凈化裝置，適用于常溫常壓下脫除飲食 服務(wù)業(yè)排放廢氣中的油煙等污染物，屬于氣態(tài)污染物治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,飲食服務(wù)業(yè)在城市經(jīng)濟(jì)發(fā) 展中所占的比重越來越大。餐飲業(yè)的飛速發(fā)展,繁榮了城市經(jīng)濟(jì),推動了城市發(fā) 展，同時也給環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染。
油煙的存在狀態(tài)既有懸浮態(tài)的顆粒物(TSP)，又有氣態(tài)的有機(jī)物。污染物總 數(shù)可達(dá)200多種，主要有不飽和烴類、飽和烴類、醛類、脂肪酸、芳香族及含 硫、含氮化合物、和雜環(huán)化合物等。
已開展的對飲食油煙毒性的研究很多,研究表明:油煙中含有的多種有毒 化學(xué)成分對機(jī)體具有肺臟毒性、免疫毒性、遺傳毒性、致癌致突變性等，對人 體健康的危害應(yīng)引起高度重視。
飲食油煙凈化存在一定的難度。首先,由實(shí)驗(yàn)測得油霧氣溶膠的平均粒徑 在30 100 nm ￡間，顆粒極其微細(xì),且油煙還具較強(qiáng)的黏附性和疏水性,這都給 新型高效凈化技術(shù)的研究帶來了難度;其次,油煙中所含有的苯并(a)芘、二苯并 (a，h)蒽及l(fā)、 3—丁二烯、丙烯醛等致癌性的有毒物質(zhì)在氣態(tài)樣品中化學(xué)組分 要比顆粒樣品中多。而油煙中的氣味主要是由氣態(tài)污染物所為,所以去除油煙 中成分復(fù)雜的氣態(tài)污染物也是油煙凈化要解決的難題之一；再者，目前我國仍 有一些飲食單位采用柴油或木炭作為燃料,其燃燒過程中產(chǎn)生的灶煙中含有大 量的未完全燃燒的碳粒和氮氧化物，其污染也不可小視。
'目前,在油煙凈化處理行業(yè)中,普遍采用的處理方法有機(jī)械式油煙凈化技 術(shù)、濕式油煙凈化技術(shù)、靜電式油煙凈化技術(shù)、復(fù)合式油煙凈化技術(shù)等。
幾類凈化油煙方法各有所長,但都不能完全滿足飲食業(yè)油煙凈化的要求， 每種油煙治理方法都存在各自的優(yōu)、缺點(diǎn)。噴淋洗滌法和靜電沉積法除油效 果顯著，但存在設(shè)備復(fù)雜、運(yùn)行周期短及維護(hù)費(fèi)用較高等缺陷。過濾法和慣 性分離法的處理效果較好且設(shè)備簡單，但存在除油效率低的問題。先進(jìn)的飲 食業(yè)油煙凈化裝置,應(yīng)針對油煙的特點(diǎn)，既要像靜電除塵和過濾除塵那樣，能高效去除細(xì)小油滴，且不會產(chǎn)生污水二次污染；又要像洗滌凈化那樣，能克服油滴
粘性,長期穩(wěn)定運(yùn)行,且可去除部分氣態(tài)污染物。簡單地將上述兩種裝置組合， 只能綜合其缺點(diǎn)，使整臺裝置既不能長期穩(wěn)定工作，又不能防止污水的二次污 染。因而飲食業(yè)油煙凈化迫切需要引入新的煙氣凈化機(jī)制,研制先進(jìn)的新型煙 氣凈化設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于去除飲食業(yè)油煙的凈化設(shè)備，在常 溫常壓下能夠很好地去除油煙污染，提高設(shè)備運(yùn)行周期，降低維護(hù)費(fèi)用。
目前將霧化電暈等離子體技術(shù)直接應(yīng)用于油煙凈化，在國內(nèi)還未見到相 關(guān)的專利。它是在傳統(tǒng)的靜電除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種霧化電暈等
離子體煙氣凈化裝置，包括放電極、收集電極和高壓電源；放電極9通過高 壓電線15與負(fù)高壓電源3相連，收集電極10通過電線16接地；收集電極10 與放電極9間形成非勻強(qiáng)電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈放電；其特征在于還設(shè)有 下部水封箱4、噴淋上水箱5及噴嘴8;下部水封箱4連接水泵14，水泵14 通過水管13與噴淋上水箱5相連，噴淋上水箱5底部與噴嘴8連接，噴嘴8 下部連有放電極9;下部水封箱4和噴淋上水箱5均預(yù)留溢流口，與溢流管 12連接。
放電極9為不銹鋼絲，也可以換成合金絲或其它金屬絲；收集電極10為 硬鋼絲沙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，沙網(wǎng)致密，主要用于氣流通過，而起到阻礙水滴通過的作 用，網(wǎng)眼尺寸小于0.3mm。此時，整個電場電力線與進(jìn)入凈化器的油煙氣流 同向，收集電極和放電極放置方向垂直于進(jìn)入氣流。
收集電極10也可以換成不銹鋼板，這樣更利于油水的下流收集。此時收 集電極10和放電極9放置方向與進(jìn)入凈化器的油煙同向，平行放置。
設(shè)備外形尺寸可以根據(jù)罩眼及煙道尺寸進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整過程中，放電極9 和收集電極10根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況可以增加。
與其它油煙處理設(shè)備相比，新型放電極霧化電暈等離子體煙氣凈化設(shè)備 具有以下特點(diǎn)
(1)除了濕式靜電除塵機(jī)理，霧化電暈放電又增加了高速水滴的動力凝
并,荷電水滴的靜電凝并以及對微小粉塵的電子荷電等凈化機(jī)制，因而對微小 粉塵具有更高的除塵效率。(2)由于等離子體與水霧之間相互反應(yīng)，生成大量的'OH、 O等高活性 自由基和03等強(qiáng)氧化分子，它們可以有效的破壞油煙中具有異味的有機(jī)高分 子物質(zhì)，使之?dāng)噫I為無害的無機(jī)小分子物質(zhì)，如C02、 H20等。因此霧化電 暈等離子體可有效去除煙氣中有害氣體及消除臭味，凈化效率高；而其它凈 化器不能對煙氣中異味氣體達(dá)到有效的去除。
(3) 可持續(xù)進(jìn)行放電極供水霧化，由于其高速液滴沖擊力比較大，液 滴速度可達(dá).30m/s，僅用少量的水就可達(dá)到較好的清洗效果，避免油滴粘污放 電極和收塵電極,確保除塵裝置長期穩(wěn)定而高效地運(yùn)行，增加了免維護(hù)的時間， 維護(hù)費(fèi)用較低。
(4) 霧化電暈放電可去除臭味、雜色、有害有機(jī)物，還具有殺菌的功 能，某些能產(chǎn)生堵塞的微生物也可被殺滅。這樣即使由于水長期運(yùn)行而使水 中含有可溶有機(jī)物、產(chǎn)生異味、滋生細(xì)菌和微生物，放電產(chǎn)生的等離子體也 能使這些問題得到解決。所以在霧化電暈放電除塵中可能對水加以循環(huán)使用， 這樣可長期使用不用更換。
(5) 占地空間小，造價較低，運(yùn)行成本低廉。 該技術(shù)應(yīng)用于油煙凈化時，其機(jī)制如附圖3所示。
圖中(a)表示電場的結(jié)構(gòu)；收集電極(板電極)與正高壓電源接通的同時,由 水管向放電極通水，并保證流速恒定，(b)表示在兩電極間形成了非勻強(qiáng)電場， 由放電極霧化產(chǎn)生的水霧，經(jīng)剝離荷電以及近電暈區(qū)的電子荷電和高強(qiáng)度離 子荷電，在極間形成粒徑為幾十pm且高度荷電的霧滴，同時霧化的液滴還可 保證放電極不會因運(yùn)行時間過長而被粘性顆粒粘附導(dǎo)致電暈熄滅；(c)表示油 煙顆粒進(jìn)入電場；(d)表示除傳統(tǒng)靜電除塵對油霧的荷電去除機(jī)制外，油煙顆 粒在電場中被霧化液滴捕集并荷電,油煙顆粒的粒徑很小,一般為微米甚至亞 微米級,傳統(tǒng)靜電設(shè)備很難捕集，而在本技術(shù)中，油煙顆粒通過靜電凝并和動 力凝并被霧化荷電液滴捕獲并形成較大的顆粒，因而能被收集極板順利捕集； (e)表示荷電的顆粒在電場的作用下高速向收集電極飛去，同時放電極霧化電. 暈放電產(chǎn)生的低溫等離子體，對去除有害氣體有一定的功效，可在很大程度 上去除油煙中的氣味；(f)表示在收集電極表面由于霧化液滴的作用使得沉積 在收集電極表面的粒子的流動性增強(qiáng)，使其可以自動沿收集電極下流，這樣' 就避免了長時間運(yùn)行時由于油煙的粘性黏附在收集電極表面的油煙層過厚導(dǎo)致的反電暈，且可達(dá)到清潔極板的作用，解決了粘性油煙凈化的極板清洗困 難的難題。
同時需要指出的是，通過等離子體與水霧之間也會相互反應(yīng)，從而生成.
大量的'OH、 0等高活性自由基和03等強(qiáng)氧化分子，它們可以有效的破壞油 煙中具有異味的有機(jī)高分子物質(zhì)，使之?dāng)噫I為無害的無機(jī)小分子物質(zhì)，如 C02、 H20等。

附圖1是本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)裝置簡圖。 .附圖2是本實(shí)用新型的設(shè)備簡圖。 附圖3是本實(shí)用新型的原理說明圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型并不限于本文中所闡述的實(shí)施方案。相反，公開這些實(shí)施方 案的目的是為了使本公開的內(nèi)容全面而完整，并且徹底地向本領(lǐng)域的技術(shù)人 員闡述本實(shí)用新型的范圍。
下面的實(shí)施例的目的適用于說明本實(shí)用新型,其中所用儀器及檢測方法等 不是對本實(shí)用新型的范圍的限制。
霧化電暈等離子體煙氣凈化技術(shù)是保持放電極有少量水的電霧化濕狀態(tài)， 霧化水滴沖擊收集極板并在極板表面形成一層薄而均勻下淌的水膜。淌下的 水分離出油污后泵回放電極循環(huán)使用。
附圖1中，工作開始時，高壓電源3、引風(fēng)機(jī)6開啟。下部水封箱4里的 水被抽出后形成水循環(huán)。將要處理的油煙由吸煙罩l吸入，并經(jīng)油煙入口和 噴淋器進(jìn)入凈化器2。凈化器對應(yīng)附圖二，包括噴嘴8、放電極9、收集電極 lO及殼體ll。噴淋上水箱5向噴嘴供水形成眾多接地細(xì)水線，在高壓電極的 作用下細(xì)水線放電霧化，對油煙進(jìn)行高效凈化，同時對循環(huán)水進(jìn)行處理。被 凈化后的氣體由引風(fēng)機(jī)6排出，引風(fēng)機(jī)和絕緣子因不被污染而能長期運(yùn)行不 用維護(hù)。水霧清洗電極和凈化氣體后流入下部水封箱4，再經(jīng)過濾器和水泵進(jìn) 入噴淋上水箱5，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)供水。工作結(jié)束時，關(guān)閉高壓電源3和引風(fēng)機(jī) 6。
附圖2中，開啟水泵14和高壓電源3，循環(huán)水由噴嘴8噴出，在放電極 9和收集極板10區(qū)域不斷形成電流體動力學(xué)霧化，霧化水滴被自由電子和離子高度荷電,在電場作用下高速飛向收集電極10。此時伴隨有油煙氣體進(jìn)入設(shè) 備殼體ll，油煙顆粒在電場中被霧化液滴捕集并荷電，荷電的顆粒在電場的 作用下高速向收集電極IO飛去。同時放電極霧化電暈放電產(chǎn)生的低溫等離子. 體，對去除異味有機(jī)物有一定的功效，可在很大程度上去除油煙中的氣味。在收 集電極10表面由于霧化液滴的作用使得沉積在收集電極表面的粒子的流動性
增強(qiáng),使其可以自動沿收集電極下流。之后，.循環(huán)水進(jìn)入下部水封箱4，下部 水封箱4箱體預(yù)留溢流口，若水過多則順溢流管12排出；下部水封箱4內(nèi)水 可作為循環(huán)水循環(huán)使用，由水泵14經(jīng)過水管13打回噴淋上水箱5，噴淋上水 箱5箱體也預(yù)留有溢流口，若水過多則順溢流管12排出；通過高壓電線15 分別連接放電極9和高壓電源3的負(fù)高壓輸出端子，收集電極IO通過電線16 接地。
附圖3中(a)表示電場的結(jié)構(gòu)，(b)表示水霧化，(c)表示油煙顆粒進(jìn)入電場， (d)和(e)表示油煙顆粒的捕集，(f)表示油煙顆粒沿收集電極下流。
電壓大于18kV時，該設(shè)備對油煙的去除效率可達(dá)卯°/。以上，對異味氣 體的凈化效率為60%。
權(quán)利要求1、一種霧化電暈等離子體煙氣凈化裝置，包括放電極、收集電極和高壓電源；放電極(9)通過高壓電線(15)與負(fù)高壓電源(3)相連，收集電極(10)通過電線(16)接地；收集電極(10)與放電極(9)間形成非勻強(qiáng)電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈放電；其特征在于還設(shè)有下部水封箱(4)、噴淋上水箱(5)及噴嘴(8)；下部水封箱(4)連接水泵(14)，水泵(14)通過水管(13)與噴淋上水箱(5)相連，噴淋上水箱(5)底部與噴嘴(8)連接，噴嘴(8)下部連有放電極(9)；下部水封箱(4)和噴淋上水箱(5)均預(yù)留溢流口，與溢流管(12)連接。
專利摘要霧化電暈等離子體煙氣凈化裝置屬于氣態(tài)污染物治理技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有凈化油煙不能完全滿足飲食業(yè)油煙凈化的要求。本實(shí)用新型包括放電極、收集電極和高壓電源；放電極(9)通過高壓電線(15)與負(fù)高壓電源(3)相連，收集電極(10)通過電線(16)接地；收集電極與放電極間形成非勻強(qiáng)電場；其特征在于還設(shè)下部水封箱(4)、噴淋上水箱(5)及噴嘴(8)；下部水封箱連接水泵(14)，水泵通過水管(13)與噴淋上水箱(5)相連，噴淋上水箱底部與噴嘴(8)連接，噴嘴下部連有放電極(9)；下部水封箱(4)和噴淋上水箱(5)均預(yù)留溢流口，與溢流管(12)連接。本實(shí)用新型在常溫常壓下能很好地去除油煙污染，提高設(shè)備運(yùn)行周期，降低維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號B01D53/78GK201150840SQ200720190088
公開日2008年11月19日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者堅(jiān) 李, 梁文俊, 濤 竹, 豆寶娟, 金毓峑 申請人:北京工業(yè)大學(xué)