本文改编自期刊《环境保护科学》2020年第9期 原文题目:餐饮油烟VOCs催化氧化技术研究进展 作者:李超仲,傅月,黄垒,于东麒 餐饮油烟(Cooking oil fumes, COFs)废气是指在烹饪时,加热食用油、佐料、食物、水等发生强烈的化学反应而产生的固、液、气混合物,其产生途径主要有热氧化和脂质分解、某些化学物种的美拉德反应、中间体或最终产物的二次反应等。餐饮油烟主要由油烟颗粒物(CFPM)和气态挥发性有机物(VOCs)两大类构成,其中一些污染物会危害人体健康,可致癌、可造成生殖毒性以及呼吸道刺激等。根据汪笃权等、朱杏冬等和 Zhang 等以菜籽油、色拉油、猪油等多种油品为变量,并对不同油品产生的油烟进行组分分析,检测出其中含量最高的成分为醛类污染物。具体餐饮油烟污染物如表1所示。 表格 1 餐饮油烟污染物 高温催化氧化法 近些年,针对油烟中 VOCs 气体的净化技术发展较快,最主要的方法有高温催化氧化法、低温等离子-催化氧化法等,两者在净化 VOCs 上各有千秋。今天小E主要对高温催化氧化法进行介绍。高温催化氧化法操作简单、不易产生二次污染,且对 VOCs有很好的去除作用,但反应温度较高,能耗大,对于大分子颗粒物的净化效率还有待提升。 催化氧化法是在催化剂的作用下将油烟催化氧化燃烧,特别是将餐饮油烟中的 VOCs 氧化生成 CO2和H2O,是近几年油烟净化的热门技术之一。目前餐饮油烟净化催化剂,大致可分为贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、稀土元素催化剂和分子筛催化剂,见表 2。 表格 2 油烟净化催化剂 在当前应用于餐饮油烟 VOCs 催化氧化的催化剂中,负载型贵金属催化剂在各类 VOCs 的催化氧化过程中催化性能优异,但贵金属催化剂价格昂贵,且存在团聚、失活等问题,通过调整金属-载体相互作用有利于进一步提高其稳定性;过渡金属催化剂、稀土元素催化剂和分子筛催化剂,因价格低廉、比表面积高、孔道结构丰富、催化活性较高等特性,在餐饮油烟的催化氧化中有着很大的应用潜力,但是反应温度普遍较高,需要进一步发展低温活性的催化剂。针对油烟中高湿度的问题,可以采用疏水的载体表面,防止催化剂受到水汽的影响,提高活性和稳定性,值得深入研究。 |
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