广州环境科学厨房油烟分解、碳化技术的应用郭伟洪1刘济平2（1广州市绿景环保工程有限公司，广州510175；2广州华士顺环保有限公司，广州510045）治理油烟中，取得了稳定达标的效果。
厨房油烟以微粒分散在空气中，其大部分为细微油雾，粒径在0.01~10滋m之间，比重小于1g/cm3.用沉降室沉降、旋风分离或布袋过滤等常规方法处理这些油烟，效果不明显且不稳定，难于达标排放。
油烟难溶于水，用水膜喷淋法治理也难于达标排放。
最有效的方法多用静电法处理，该技术是在高压电离电场力的作用下对油烟进行分解、收集，从而达到净化油烟的目的。我们在多年实践的基础上，吸取了静电凝并技术的长处，在分解油烟微粒的基础上对油烟进一步碳化，采用了分解、碳化的新技术，使处理油烟的治理技术更可靠、更先进、确保稳定达标。
1静电除油烟和分解、碳化技术除油烟的原理1.1静电除油烟的原理静电除油烟法是利用电场力将微粒收集的技术，其净化过程可分为4个阶段：①用高压电场将气体电离，产生大量离子，油烟微粒获得离子而荷电；②荷电油烟微粒产生凝并；③微粒向电极作定向移动，并被沉积收集；④将电极上的油污清除。
1.2分解、碳化技术除油烟的原理分解、碳化除油烟技术是从静电吸附式处理技术再创新研制成的碳化式的处理技术，是利用电场力分解微粒，并进行碳化的技术，其净化过程可分为4个阶段：①用高压电场将气体电离，产生大量离子，油烟微粒获得离子而荷电；②荷电油烟微粒产生分解、碳化；③微粒向电极作定向移动，并被沉积收集；④将电极上的小量油污清除。
该技术工作原理是将油烟在进风口被导风分流管（分流柜）均布进人净化器内，由净化器内的格网将烟气的杂物与烟气分离隔除，实现“固一气”分离；由于净化器内的直流高压产生强大的电场力作用，烟气通过高压电场，使油雾粒子荷电产生等离子电场，油烟通过电离作用在电层中进行“分解”处理，它能高效、快速分解油烟，油烟在这里得到初步的净化。
通过分解系统处理后的油烟，采用高压电场碳化式处理技术，在高压电场为主体所构成的等离子腔中，形成了大量的活性离子。当油烟通过等离子腔时，在大量活性离子的作用下，油雾一部份分解成水气，一部份分解成CO2和O3而直接排人空气中，只有少部份在高压离子轰击和活性离子的共同作用下，形成细小的固体微粒。因为其细小且成黑色、像碳灰，所以常称为碳化，其实是油脂在降解过程后所重新组成的产物。因为有O3的存在，所以能杀菌和除臭。分解、碳化技术克服了静电吸附式只分离的不足，由于对油烟再进一步碳化，减少了油烟在净化器上的粘附聚积，电极不会积油而造成失效，消除积油火灾稳患，从而更进一步提高了净化器处理效果，同时延长了净化器的清洗维护周期。
2分解、碳化技术的电源、电场、电极栅的选用从分解、碳化技术的工作原理可知，要使油烟中的油雾粒子分解，关键技术是要对油雾粒子进行极化和荷电，根据库仑定律：真空中的2个静止点，电荷之间的作用力与所带电荷的电量成正比，与它们之间的距离平方成反比，作用力的方向沿它们之间的连线，同性电荷为斥力，异性电荷为引力。这就需要建立起1个电场，使带电的油雾粒子在库仑力（电场力）的作用下被驱使到极板上，达到收集的目的。
要使油雾粒子极化和荷电，要在2极板间加上直流高压，在2极之间形成静电场，该电场的伏安特性曲线如所示。由可见，在起晕之前，该电场电压V伏与场强E成正比。
电极2端的电压上升，而电流基本为零，随着电压不断上升，当电压超过2板间空气的介电强度（绝缘强度）曲线变为较平坦，此时电流（晕流）开始上升，继续加大电压后，电流到一定程度就会发生突变，电压会急剧下跌，此时的状态即为放电，电场会出现强烈的放电现象。
不同的电极栅（电场）所表现出的伏安曲线是不同的，所以，确定静电的电源电压就要根据不同的电极栅（电场）来决定。我们根据实践，而制造了不同的电极栅产品来适应需求。电极栅是直接对油烟粒子进行极化和分解的地方，所以它的结构和形式直接会影响极化和分解的效果，合理的结构不仅能充分极化和分解油烟，还能减少风阻和降低能耗。电极栅的结构，我们采用了蜂巢状的电极栅，它是靠前端的针尖产生晕流，对进人的油烟进行极化，然后再经后部的吸附区（蜂巢状）收尘。它的优点是起晕容易（因为它的针尖可以磨得很尖），结构和工艺也较为简单，并且只采用1个电源供电，成本也较低。
在实践中我们采用多层电极栅结构，每层之间选用不同的距离来加强除油烟效果。一般来说，处理流量越大，电极栅层数越多，外型尺寸也越大。
3净化器电极积碳的影响及清理方法净化器电极积碳会使净化器处理效果降低，正常净化器的处理效率是90%，如果净化器在使用过程中长时间不清洗，当其处理效率降低至50%，便会令电子线路控制起保护而停止工作。积碳的清理方法为：由于油烟属粘性物，在长时间被风冷却后容易结块，积聚在电极上，一般的清洗方法很难去除，必须用氢氧化纳专用清洗原料溶于水中，浓度为5%~10%，加热至90C，将电极放于水中20mim，即可自动去除油污及积碳，然后取出用清水冲洗干净，自然晾干，即可继续使用。
4安全措施本净化器技术与一般的净化器处理方法不同，本净化器技术采用的是低温等离子技术工艺，由于电极电压由电子线路板控制，在抽风机正常运转下，设备体内的温度绝不达到燃烧点，如由特殊原因引起该电极间短路，产生火花，设备本身控制电路会自动断开，有自动保护功能，所以防火安全绝对保证。
5分解、碳化技术处理油烟的净化效率与应用效果5.1净化效率根据国家标准，考核油烟净化设备的标准之一是净化效率，我们委托国家环保总局浙江省环保产品检验中心对分解、碳化技术的产品净化效率进行测定（该技术的产品编号为DH-xxxx），测定结果见表1.表1分解、碳化技术的产品测定数据处理净化效率/%分解、碳化的油烟净化技术应用在大、中、小型处理设备的净化效率都能达到国家标准（GB18483-2001）的要求（饮食业油烟净化设施最低去除效率：小型炉灶为60%，中型为75%，大型为85%）。
一般净化器的处理技术是采用吸附式，电极容易积油，容易造成电极饱和状态，降低了处理效率，而且清洗周期一般要30d进行1次清洗；而本净化器采用分解、碳化技术，主要是将水气，油烟气分解，油烟气再由电极碳化处理，电极针不容易积油，提高了处理效率，延长了清洗周期，正常使用情况下90d清洗1次，是其它净化器的清洗周期的3倍。
5.2应用效果分解、碳化技术应用于广州莲香楼、陶陶居酒家和深圳中森名茶餐厅的厨房油烟处理，都取得了很好的效果。其工艺流程见，治理效果见表2.表2分解、碳化技术在实际应用中的效果单位名称处理能力油烟排放浓度/mg-m-3去除效率监测日期监测单位处理前处理后深圳市中森名菜饮食公司深圳市罗湖区环保监测站莲香楼中厨1荔湾区环境监测站陶陶居大厨荔湾区环境监测站陶陶居中厨1 4个炉灶（小型）8084m3/h荔湾区环境监测站陶陶居中厨2 4个炉灶（小型）7295m3/h荔湾区环境监测站莲香楼中厨2 4个炒炉，炸炉、蒸炉各2个（中型）荔湾区环境监测站莲香楼职工食堂1个炒炉，个蒸炉（小型）4荔湾区环境监测站以上数据说明，采用“分解、碳化”技术的DH型油烟净化器的处理餐厅油烟大、中、小型的不同类型处理设备的处理效率均能达到国家标准的要求。
6结论分解、碳化技术治理油烟技术的关键是选择合适的静电荷电电压，合适的电极栅。
分解、碳化的油烟净化技术是高效静电油烟净化技术，净化效果好。由于增加碳化技术，免除接油盆，延长净化器的清洗周期，是其他设备的3倍时间。
采用低温等离子体技术，设备体内的温度控制在燃点之下，有自控断电功能，防火较安全。
分解、碳化技术在实际应用中，无论是大、中、小型设备的治理油烟均能达到GB18483-2001的净化效率和排放标准的要求，具有较好的应用效果。
