基于多层丝网惯性捕集原理的餐厨油烟净化过程研究
餐厨油烟是食物高温加工过程中产生的危害人体健康的气、液、固三相混合物，成分复杂，治理难度大，严重威胁生态系统和居民健康。随着我国第三产业蓬勃发展，餐厨油烟已成为城市大气污染的重要来源之一，对餐厨油烟的净化治理已不容忽视。然而，现有油烟净化装置结构复杂，维护费用高，油烟净化效率不高，且随使用时长的增加效率衰减现象严重，难达到理想的净化效果。开发节能、高效的油烟净化技术已成为餐厨油烟治理的关键。本论文旨在通过技术创新，以装备设计角度为出发点，借鉴海水淡化与盐雾分离技术，将多层丝网惯性捕集原理引入餐厨油烟净化过程，应用于餐厨油烟高效净化领域，提高净化技术水平，促进油烟净化装备快速发展。 为此，本论文构建了餐厨油烟惯性捕集净化系统，以测试多层丝网惯性捕集原理在油烟净化过程中的实际应用效果，并进行工艺参数优化。主要研究内容和结果如下: (1)实验获取了160mm圆形管路内主体气速与管路中心气速的函数经验关系，探究了丝网填料压降随主体气速的变化规律。结果表明，在主体气速为2.0～3.0m/s时，油烟惯性捕集净化装置的丝网填料压降为400～750Pa。降低丝网填充率可以有效地降低填料压降，填充率为12.3％的丝网填料模块在避免气体短路的同时具有较低的填料压降。 (2)探究了多层丝网惯性捕集模块的油烟净化性能，2.6m/s的主体气速下，模块的油烟净化效率可达到90％以上，满足国家标准中对油烟净化设施的最低去除效率的要求。当丝网填充率介于12.3％～15.3％时，惯性捕集模块具有良好的油烟去除性能，填充率低于11.4％时，丝网模块净化效率大幅下降。油烟净化过程十分复杂，随烹饪方式与加热温度的变化，污染物的性质发生变化。随启用的灶头数目的变动，油烟处理负荷剧烈波动。实验表明，对不同加热温度下产生的油烟污染物、低浓度油烟污染物与高浓度油烟污染物，丝网模块均能保证90％以上的油烟净化效率。 (3)利用FLUENT软件，从压降变化的角度，探究流体与丝网表面相互作用的过程，细微调控丝网与丝网间的排列方式，改善流体再分布过程，以指导实际应用。 (4)结合实验结果与流体力学模拟，设计出一款餐厨油烟净化产品设计方案，可应用于大中型餐饮行业。采用800mm×800mm的方形管路，气体总处理量可达到6000m3/h，油烟净化效率可达到90％以上。
餐厨油烟;净化装置;多层丝网惯性捕集原理;工艺参数
北京化工大学
硕士
化学工程
刘君腾;李小梅
2020
中文
X799.3;X701
2020-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）