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净化油烟金属滤网的分离再生研究
作者:管理员    发布于:2017-07-04 14:20:06    文字:【】【】【

  油烟污染与工业废气、汽车尾气并称为城市大气三大污染源。有研究表明,烹饪过程中产生的化合物至少有200种,而其中大多是对人体有害的化合物。随着单、安装方便、净化效率高等优点而得到了广泛的应用。然而其存在着滤网容易堵塞、压降大等缺点,使其必须要定期更换。

  本文通过研究粘附油污的表面张力与粘附功之间的关系,利用可调速电机带动金属铜网产生的离心力来分离粘附在滤网上的油污,进而实现滤网的再生。

  1粘附油的成分、表面张力及黏度食用油包括植物油和动物油,在加热过程中,食物和食用油发生一系列复杂的化学反应后产生了大量的热氧化分解产物,主要是一些挥发性有机化合物(VolatilityOrganicCompounds,简称VOCs),这些挥发性的有机物主要为含6个碳原子以上的有机物,以醛类为主,其中己醛含量最多,约为26.1%,随着温度的降低,这些有机物受到表面张力的作用逐渐凝固并粘附于滤网表面,形成油污滤饼,阻碍了过滤的进行。

  常温下,粘附在滤网上的油污黏度很高,根据Ostwald和Dewaele提出经验公式来描述高黏度流体的流变特性可知:其中,当n=1时为牛顿流体;当n1时,用来表示该流体与牛顿流体的区别。

  是温度的函数,与温度成负相关,当温度升高,黏度下降。流体在运动时,由于内摩擦的存在,流体内部存在速度梯度,当剪应力不只是速度梯度的函数,还可以是应变的函数时,这种流体物质称为粘-弹性流体,也称为非牛顿流体。非牛顿流体具有塑性行为,其内部存在一个表观屈服应力,在达到表观屈服应力之前,流体的性态像固体一样,一旦超过这个表观的屈服应力,则和粘性流体一样,如所示。粘附油污应符合这种特征,当剪应力到达某一值时,流体的粘性系数很小,很容易流动。

  塑性流体流变曲线由于烹饪油烟成分复杂,不能单独以某一种成分考察其黏度和表面张力。为此,从排油烟机的集油槽内取油污,实测不同温度下油污的表面张力和黏度,并绘制成如、所示的曲线。

  温度/丈油污温度一表面张力曲线1、调速电机,金属滤网;3、电加热装置;4、集油杯;5、表面温度测量仪。

  旋转滤网设备结构示意图油污温度一黏度曲线从、中可以看出:温度不能过高,温度高于70C液体油污的表面张力和黏度变化不明显。所以70C左右为分离的最佳温度,此时液体油污的表面张力和黏度较小,加以较小的转速产生的离心力就能将粘附的油污从滤网表面分离,而不至于产生过高的噪声。

  2旋转滤网离心再生是受到油污染金属滤网旋转分离再生的结构内。分别在室温(200以及对滤网表面加温至70C时,用可调速电机带动金属滤网旋转,其转速为500r/min、1000r/min,离心分离时间为30、0、0s的条件下,进行油污的离心分离再生实验。用精度为0.1mg的天平,分别称量金属滤网旋转前后(被污染的滤网和不同分离时间再生后的滤网)的质量,再做差Am=m前-m后,其结果列在表1、内。

  表1室温(20°C)时实验结果对照表表2滤网表面温度70°C时实验结果对照表从实验结果的表1、中可以看出:离心分离再生温度相同,离心分离再生时间为30s时,金属滤网旋转的转速越高,质量差Am越大,分离再生效果越好。

  因为转速高,离心大。而60、0s时,金属滤网旋转的转速越高,质量差Am越小。离心分离再生温度不同,金属滤网旋转的转速相同,再生时间为30s时,温度越高,Am越大。而60、0s时,金属滤网旋转的转速相同,温度越高,Am越小;金属滤网旋转的转速一定时,离心分离再生时间越长,Am越小。其Am越小的原因是前30s分离的油污多,30s以后可分离的油污越来越少,分离油污的多少不完全与分离时间、温度、转速成比例,Am越小说明越接近滤网初始质量(滤网初始质量59.3771g)。粘附在滤网上的油污被离心分离掉,达到去油污、实现再生的目的。同时,解决了用清洗剂清洗产生的二次污染及过高速旋转所产生的噪音等问题。

  60s的离心分离,计算出的油污去除率为98%.超过60s后油污去除率提高不明显,而且浪费时间和能源。4结论对经过排油烟机过滤并被油污污染的金属滤网,通过加温,旋转离心分离,可以去除油污,实现再生。

  在本文实验范围内,最佳再生条件为滤网表面温度为70丈、转速1000r/min、分离时间时60s,可以达到理想的油污去除效果,为实际应用提供了依据。

  符号说明:一与材料有关的常数;n一流动指数;v―剪切速率;

脚注信息

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