家用抽油煙機(jī)發(fā)展及其油煙凈化技術(shù)綜述

梁秀德 李磊 陳玨州

摘? ?要：油煙污染日益嚴(yán)重，越來(lái)越多的油煙污染問(wèn)題受到人們的關(guān)注和重視，但家庭廚房油煙污染問(wèn)題卻常常被人們忽視。隨著科技的發(fā)展，家用抽油煙機(jī)越來(lái)越容易清洗，排風(fēng)量越來(lái)越大，運(yùn)行噪聲越來(lái)越低，但其油煙凈化率卻未有明顯的提高，一直處于較低的水平。文章介紹了機(jī)械式分離凈化、吸附式過(guò)濾、靜電沉積凈化、等離子凈化和紫外光解凈化等家用抽油煙機(jī)的油煙凈化技術(shù)，期望對(duì)解決家庭廚房油煙污染問(wèn)題有所幫助。

關(guān)鍵詞：油煙污染;家用抽油煙機(jī);油煙凈化技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和飲食業(yè)的快速發(fā)展，油煙污染快速蔓延，已經(jīng)成為僅次于工業(yè)污染和汽車(chē)尾氣的第三大空氣污染源[1]。各種油煙凈化技術(shù)和油煙凈化器被相繼提出和發(fā)明，以解決當(dāng)今油煙污染嚴(yán)重的問(wèn)題。油煙凈化技術(shù)和油煙凈化器主要應(yīng)用在餐館、酒店和食堂等油煙排放量比較大的場(chǎng)所，相較于國(guó)內(nèi)家庭廚房微小的油煙排放量而言，很少有先進(jìn)的油煙凈化技術(shù)和油煙凈化器用于家庭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)家庭在烹飪過(guò)程中每天產(chǎn)生的油煙達(dá)到300萬(wàn)噸，一直被忽視的家庭油煙排放量對(duì)大氣的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，家庭廚房的油煙污染問(wèn)題需要受到重視并且得到相應(yīng)的處理[2]。

1? ? 油煙的產(chǎn)生與危害

油煙是指在烹飪過(guò)程中揮發(fā)的油脂、熱氧化裂解產(chǎn)生的混合物和其他有機(jī)物，其中，苯并芘質(zhì)量濃度較高，伴隨較大的異味。油煙在高溫下還會(huì)產(chǎn)生二次化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生以烷烴、烯烴脂肪酸等為主的三百多種化合物，其中，苯系物和多環(huán)芬烴具有強(qiáng)烈致癌性，嚴(yán)重危害人類的身體健康[3]。油煙中的微小顆粒物、短鏈醛、酮、酸和醇等物質(zhì)排放到室外空氣中，使PM2.5的含量增加，造成霧霾的產(chǎn)生或加重[4]。

2? ? 家用抽油煙機(jī)的現(xiàn)狀與研究方向

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)家用抽油煙機(jī)都是由簡(jiǎn)單的排風(fēng)機(jī)和排煙管道組成，幾乎所有家用抽煙機(jī)僅有的油煙凈化就是單純的油煙慣性分離凈化，往往只看重家用抽油煙機(jī)能否在短時(shí)間內(nèi)將廚房產(chǎn)生的油煙快速吸入、排放到室外，工作噪聲是否在可接受范圍內(nèi)，在運(yùn)行一定時(shí)間后是否容易清洗，其油煙凈化程度常常被忽略。在網(wǎng)上售賣(mài)的如新飛、海爾、美的等各大品牌家用抽油煙機(jī)中，高檔油煙機(jī)往往打著大排風(fēng)量、自動(dòng)清洗和低噪聲的宣傳口號(hào)，但是其應(yīng)用的油煙凈化器與普通低檔的家用抽油煙機(jī)并無(wú)差別，都只是單純地靠油煙過(guò)濾網(wǎng)和油煙擋板來(lái)分離油煙中較大的油滴。凈化不達(dá)標(biāo)的油煙排放到室外，不僅會(huì)污染大氣環(huán)境，還會(huì)附著在建筑物外壁上，影響建筑的美觀[5]。從家用抽油煙機(jī)的研究方向來(lái)看，細(xì)數(shù)近年來(lái)申報(bào)的家用抽油煙機(jī)發(fā)明專利，大多數(shù)都是朝低噪音、自清洗和低能耗的方向發(fā)展和設(shè)計(jì)，只有極少數(shù)類型側(cè)重于油煙凈化[6-8]。綜合來(lái)講，家用抽油煙機(jī)如今只是側(cè)重于安全、大排風(fēng)量、易清洗、低噪聲和低能耗5個(gè)指標(biāo)，油煙凈化率的關(guān)注度較低[9]。

3? ? 適用于家用抽油煙機(jī)的油煙凈化技術(shù)

家庭廚房油煙排放與餐館相比，油煙排放差別較大。餐館油煙排放持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、排放量大，家庭廚房油煙排放間歇性大、排放量小，只有炒菜和油炸等類似環(huán)節(jié)才會(huì)產(chǎn)生大量油煙。在保障抽油煙機(jī)對(duì)做飯過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣幾乎全部吸走的前提下，要求抽油煙機(jī)對(duì)炒菜和油炸等環(huán)節(jié)有高效的油煙凈化功能，而在蒸煮的環(huán)節(jié)則不需要。現(xiàn)針對(duì)家庭廚房油煙排放的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的油煙凈化技術(shù)，對(duì)幾個(gè)比較適合應(yīng)用于家用抽油煙機(jī)的油煙凈化技術(shù)進(jìn)行闡述說(shuō)明[10]。

（1）機(jī)械式分離技術(shù)。又可細(xì)分為慣性分離技術(shù)和旋風(fēng)分離技術(shù)：第一，慣性分離技術(shù)，利用慣性碰撞原理和物質(zhì)的附著性，實(shí)現(xiàn)對(duì)油煙中的較大顆粒物和油滴的分離，阻力小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但油煙凈化率較低，是所有家用抽油煙機(jī)都采用的一項(xiàng)油煙凈化技術(shù)。第二，旋風(fēng)分離技術(shù)，同時(shí)利用旋風(fēng)分離原理和慣性碰撞原理，分離油煙中的顆粒物和油滴，設(shè)備簡(jiǎn)單、阻力小，相比慣性分離技術(shù)，可以分離油煙中5 μm以上的顆粒和油珠，凈化率更高，可應(yīng)用于家用抽油煙機(jī)，不過(guò)應(yīng)用此技術(shù)的抽油煙機(jī)體積更大，清洗難度提高。

（2）吸附式過(guò)濾技術(shù)。采用有吸附過(guò)濾作用的材料對(duì)油煙中的顆粒物和油滴進(jìn)行分離捕集，從而將顆粒污染物和油滴等有害物質(zhì)堵截。常見(jiàn)的過(guò)濾有濾布過(guò)濾、纖維墊過(guò)濾和活性炭過(guò)濾等。性能穩(wěn)定、可靠，操作簡(jiǎn)單，凈化效率高，可除異味，應(yīng)用于家用抽油煙機(jī)可提高其油煙凈化率，但阻力大，會(huì)降低抽油煙機(jī)的排風(fēng)量，所以要選擇阻力較小的過(guò)濾材料，并定期更換。

（3）靜電沉積凈化技術(shù)。利用電場(chǎng)力使氣體分子電離、油霧粒子荷電、荷電粒子向極板運(yùn)動(dòng)并到達(dá)極板，從而去除油煙中的顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物。油煙收集效率較高、凈化率高，對(duì)去除異味也有一定效果。設(shè)計(jì)小型靜電沉積凈化器應(yīng)用于家用抽油煙機(jī)，設(shè)置可使靜電沉積凈化器只在炒菜和油炸的環(huán)節(jié)運(yùn)行，不僅可以極大地提高家用抽油煙機(jī)的油煙凈化率，而且由于家庭廚房油煙排放量小，靜電沉積凈化器運(yùn)行成本高，且運(yùn)行一段時(shí)間黏性油滴和顆粒物大量附著在電極和集塵板上，使設(shè)備效果明顯降低的缺陷并不是那么明顯。

（4）等離子凈化技術(shù)。也叫非平衡等離子體技術(shù)，利用高壓產(chǎn)生的高能量激發(fā)出大量的高活性自由基，并與油煙中的有機(jī)離子發(fā)生碰撞，部分有機(jī)物的化學(xué)鍵也在高壓下斷裂，從而將有害的物質(zhì)分解成無(wú)害的單質(zhì)原子或分子，達(dá)到降解油煙污染物的目的。在家用抽油煙機(jī)中安裝等離子發(fā)生器，并在炒菜和油炸的環(huán)節(jié)運(yùn)行，達(dá)到油煙高凈化率的效果，但也提高了家用抽油煙機(jī)的運(yùn)行成本。

（5）紫外光解凈化技術(shù)。在紫外線的照射作用下，油煙中許多揮發(fā)性有機(jī)物的化學(xué)鍵會(huì)破裂，產(chǎn)生大量的高活性自由基，能夠和油煙中的揮發(fā)性有機(jī)物反應(yīng)氧化成二氧化碳、水和粉末。在處理低濃度餐飲油煙廢氣時(shí)，應(yīng)用紫外光解技術(shù)的凈化效率在97%以上。但是紫外光解設(shè)備體積較大，如今并沒(méi)有適合應(yīng)用在家用抽油煙機(jī)的紫外光解設(shè)備，期望隨著科技的發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)適合家用抽油煙機(jī)的紫外光解設(shè)備。

4? ? 其他油煙凈化技術(shù)

現(xiàn)有的油煙凈化技術(shù)主要有濕式凈化技術(shù)、催化凈化技術(shù)和微生物過(guò)濾技術(shù)等。（1）濕式凈化技術(shù)利用水膜、噴霧、沖擊等液體吸收原理去除油煙，由于需要較多的水資源，并會(huì)產(chǎn)生二次污染，不適用于家用抽油煙機(jī)中。（2）微生物過(guò)濾技術(shù)，顧名思義，就是利用微生物對(duì)油煙中的有害物質(zhì)進(jìn)行分解，但阻力大、效率低，并不適合實(shí)際應(yīng)用。（3）催化凈化技術(shù)，需要在高溫條件下應(yīng)用，存有較大的安全隱患，也不適用于家庭油煙處理。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

在保障家庭做飯時(shí)人們的健康安全和滿足人們高質(zhì)量生活需求的前提下，提高家用抽油煙機(jī)的油煙凈化率往往會(huì)帶來(lái)成本的提高或使抽油煙機(jī)他性能指標(biāo)下降。隨著綠色發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的意識(shí)越來(lái)越深入人心，家庭油煙污染問(wèn)題將會(huì)受到人們廣泛的關(guān)注和重視，會(huì)有大批資金投入到家庭油煙處理和凈化的研究中，越來(lái)越多的高質(zhì)量油煙凈化器將會(huì)應(yīng)用到家用抽油煙機(jī)中。

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