烹饪油烟的高效分离、吸收—催化及快速检测技术探究

发布时间：2023-04-21 21:46

　　烹饪油烟已成为我国大气污染的重要来源,也对人体健康产生极大危害,因此,油烟废气净化治理不容忽视。中国特色的高温烹饪,使得油烟废气成分复杂,包括了气、液、固三相。油烟污染问题在餐饮企业尤为突出,其治理难度大。然而,对于餐饮企业所排放的油烟,目前采用的净化技术形式单一、效率低下,很难达到理想效果。因此,根据餐饮企业油烟废气复杂性的特点,分阶段对其净化治理显得尤为重要。本论文旨在通过技术上的创新,从装置设计和材料制备角度出发,构建分级油烟净化治理技术框架。此外,还尝试将气敏传感技术引入油烟净化系统,通过气敏传感技术与分级油烟净化技术相结合,构建智能油烟净化模式。本论文的主要研究内容和结果如下:1.油脂分离旋转滤网的设计与应用(1)设计了单层油脂分离旋转滤网,并应用于实验室自行搭建的油脂分离测试系统。通过改变滤网的转速和孔径,考察旋转滤网对油脂分离度和颗粒物的截留情况。结果表明,对于同一孔径的滤网,油脂分离度随着转速的增大而增大,且对PM10、PM2.5、PM1和PM0.1均有明显的去除效果;在高转速下,减小滤网孔径可有效增加滤网与颗粒物的物理碰撞几率,从而增加整机油脂分离度和细颗粒物的拦截效...

【文章页数】：166 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 烹饪油烟的形成
    1.2 烹饪油烟的物理特性
        1.2.1 油烟的粘性
        1.2.2 油烟的流动性
        1.2.3 油烟的膨胀性
        1.2.4 油烟的扩散性
    1.3 烹饪油烟的成分
        1.3.1 颗粒物
        1.3.2 挥发性有机化合物
        1.3.3 半挥发性有机化合物
    1.4 烹饪油烟的危害
        1.4.1 油烟对大气的污染
        1.4.2 油烟对室内空气的污染
        1.4.3 油烟对人体健康的危害
            1.4.3.1 肺部损伤
            1.4.3.2 生殖损伤
            1.4.3.3 血液损伤
            1.4.3.4 DNA损伤
    1.5 烹饪油烟的净化技术
        1.5.1 物理方法
            1.5.1.1 惯性分离法
            1.5.1.2 静电沉积法
            1.5.1.3 液体洗涤法
            1.5.1.4 吸附过滤法
        1.5.2 化学方法
            1.5.2.1 生物降解法
            1.5.2.2 等离子降解法
            1.5.2.3 蓄热焚烧法
    1.6 本论文的研究思路和研究内容
第2章 油脂分离旋转滤网的设计与应用
    2.1 单层油脂分离旋转滤网的设计与应用
        2.1.1 实验部分
            2.1.1.1 实验原料与仪器
            2.1.1.2 实验装置
            2.1.1.3 实验流程
        2.1.2 结果与讨论
            2.1.2.1 滤网转速对油脂分离的影响
            2.1.2.2 滤网转速对颗粒物截留的影响
            2.1.2.3 滤网孔径(目数)对油脂分离的影响
            2.1.2.4 滤网孔径(目数)对颗粒物截留效果的影响
        2.1.3 小结
    2.2 油滴运动状态的模拟
        2.2.1 模拟条件
        2.2.2 结果与讨论
        2.2.3 小结
    2.3 双层同轴异向油脂分离旋转滤网的设计
        2.3.1 双层旋转滤网结构
        2.3.2 双层旋转滤网CAD设计图
    2.4 本章结论
第3章 超重力旋转填充床强化VOCs吸收及类芬顿催化降解有机废液
    3.1 超重力旋转填充床强化VOCs吸收
        3.1.1 实验部分
            3.1.1.1 实验原料
            3.1.1.2 反应器
            3.1.1.3 实验流程
        3.1.2 结果与讨论
            3.1.2.1 溶液pH值的影响
            3.1.2.2 液体流量的影响
            3.1.2.3 气体流量的影响
            3.1.2.4 NaClO浓度的影响
            3.1.2.5 SDBS浓度的影响
            3.1.2.6 旋转填充床转速的影响
            3.1.2.7 气相总传质系数关联式拟合
        3.1.3 小结
    3.2 磁性多孔Fe₃O₄/C八面体类芬顿催化剂的制备与应用
        3.2.1 实验部分
            3.2.1.1 实验原料
            3.2.1.2 磁性多孔Fe₃O₄/C八面体的制备
            3.2.1.3 单一的Fe₃O₄纳米颗粒的制备
            3.2.1.4 表征手段
            3.2.1.5 催化测试
        3.2.2 结果与讨论
            3.2.2.1 形貌与结构表征
            3.2.2.2 磁性多孔Fe₃O₄/C八面体的催化性能
            3.2.2.3 反应机理
        3.2.3 小结
    3.3 本章结论
第4章 氧化锌基半导体气敏传感材料的制备与应用
    4.1 ZnO空心纳米笼气敏材料的制备与应用
        4.1.1 实验部分
            4.1.1.1 实验原料
            4.1.1.2 分级结构ZnO空心纳米笼的制备
            4.1.1.3 零维ZnO纳米颗粒制备
            4.1.1.4 表征手段
            4.1.1.5 传感器的制备与气敏性能测试
        4.1.2 结果与讨论
            4.1.2.1 形貌与结构特性
            4.1.2.2 ppb或亚ppm级别VOCs气敏传感性能
            4.1.2.3 ZnO纳米笼的气敏传感机理
        4.1.3 小结
    4.2 ZnO/ZnFe₂O₄空心异质结气敏材料的制备与应用
        4.2.1 实验部分
            4.2.1.1 实验原料
            4.2.1.2 ZnO/ZnFe₂O₄空心微球的制备
            4.2.1.3 表征手段
            4.2.1.4 传感器的制备与气敏性能测试
        4.2.2 结果与讨论
            4.2.2.1 结构与形貌特性
            4.2.2.2 气敏传感特性
            4.2.2.3 气敏传导率转变机理
        4.2.3 小结
    4.3 本章结论
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新性
    5.3 展望
        5.3.1 装置设计问题
        5.3.2 材料制备问题
符号表
参考文献
附录1 智能油烟净化系统的设计与思考
    1.1 传感技术耦合变频技术
    1.2 传感技术耦合分级净化技术
    1.3 传感-净化系统应用于环保监测
    1.4 展望
附录2 气相总体积传质系数公式推导
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3796305