家用抽油烟机发展及其油烟净化技术综述

梁秀德 李磊 陈珏州

摘   要：油烟污染日益严重，越来越多的油烟污染问题受到人们的关注和重视，但家庭厨房油烟污染问题却常常被人们忽视。随着科技的发展，家用抽油烟机越来越容易清洗，排风量越来越大，运行噪声越来越低，但其油烟净化率却未有明显的提高，一直处于较低的水平。文章介绍了机械式分离净化、吸附式过滤、静电沉积净化、等离子净化和紫外光解净化等家用抽油烟机的油烟净化技术，期望对解决家庭厨房油烟污染问题有所帮助。

关键词：油烟污染;家用抽油烟機;油烟净化技术

随着我国经济和饮食业的快速发展，油烟污染快速蔓延，已经成为仅次于工业污染和汽车尾气的第三大空气污染源[1]。各种油烟净化技术和油烟净化器被相继提出和发明，以解决当今油烟污染严重的问题。油烟净化技术和油烟净化器主要应用在餐馆、酒店和食堂等油烟排放量比较大的场所，相较于国内家庭厨房微小的油烟排放量而言，很少有先进的油烟净化技术和油烟净化器用于家庭。据统计，我国家庭在烹饪过程中每天产生的油烟达到300万吨，一直被忽视的家庭油烟排放量对大气的破坏相当严重，家庭厨房的油烟污染问题需要受到重视并且得到相应的处理[2]。

1    油烟的产生与危害

油烟是指在烹饪过程中挥发的油脂、热氧化裂解产生的混合物和其他有机物，其中，苯并芘质量浓度较高，伴随较大的异味。油烟在高温下还会产生二次化学反应，产生以烷烃、烯烃脂肪酸等为主的三百多种化合物，其中，苯系物和多环芬烃具有强烈致癌性，严重危害人类的身体健康[3]。油烟中的微小颗粒物、短链醛、酮、酸和醇等物质排放到室外空气中，使PM2.5的含量增加，造成雾霾的产生或加重[4]。

2    家用抽油烟机的现状与研究方向

目前，国内大多数家用抽油烟机都是由简单的排风机和排烟管道组成，几乎所有家用抽烟机仅有的油烟净化就是单纯的油烟惯性分离净化，往往只看重家用抽油烟机能否在短时间内将厨房产生的油烟快速吸入、排放到室外，工作噪声是否在可接受范围内，在运行一定时间后是否容易清洗，其油烟净化程度常常被忽略。在网上售卖的如新飞、海尔、美的等各大品牌家用抽油烟机中，高档油烟机往往打着大排风量、自动清洗和低噪声的宣传口号，但是其应用的油烟净化器与普通低档的家用抽油烟机并无差别，都只是单纯地靠油烟过滤网和油烟挡板来分离油烟中较大的油滴。净化不达标的油烟排放到室外，不仅会污染大气环境，还会附着在建筑物外壁上，影响建筑的美观[5]。从家用抽油烟机的研究方向来看，细数近年来申报的家用抽油烟机发明专利，大多数都是朝低噪音、自清洗和低能耗的方向发展和设计，只有极少数类型侧重于油烟净化[6-8]。综合来讲，家用抽油烟机如今只是侧重于安全、大排风量、易清洗、低噪声和低能耗5个指标，油烟净化率的关注度较低[9]。

3    适用于家用抽油烟机的油烟净化技术

家庭厨房油烟排放与餐馆相比，油烟排放差别较大。餐馆油烟排放持续时间长、排放量大，家庭厨房油烟排放间歇性大、排放量小，只有炒菜和油炸等类似环节才会产生大量油烟。在保障抽油烟机对做饭过程中产生的烟气几乎全部吸走的前提下，要求抽油烟机对炒菜和油炸等环节有高效的油烟净化功能，而在蒸煮的环节则不需要。现针对家庭厨房油烟排放的特点，结合现有的油烟净化技术，对几个比较适合应用于家用抽油烟机的油烟净化技术进行阐述说明[10]。

（1）机械式分离技术。又可细分为惯性分离技术和旋风分离技术：第一，惯性分离技术，利用惯性碰撞原理和物质的附着性，实现对油烟中的较大颗粒物和油滴的分离，阻力小、结构简单、成本低，但油烟净化率较低，是所有家用抽油烟机都采用的一项油烟净化技术。第二，旋风分离技术，同时利用旋风分离原理和惯性碰撞原理，分离油烟中的颗粒物和油滴，设备简单、阻力小，相比惯性分离技术，可以分离油烟中5 μm以上的颗粒和油珠，净化率更高，可应用于家用抽油烟机，不过应用此技术的抽油烟机体积更大，清洗难度提高。

（2）吸附式过滤技术。采用有吸附过滤作用的材料对油烟中的颗粒物和油滴进行分离捕集，从而将颗粒污染物和油滴等有害物质堵截。常见的过滤有滤布过滤、纤维垫过滤和活性炭过滤等。性能稳定、可靠，操作简单，净化效率高，可除异味，应用于家用抽油烟机可提高其油烟净化率，但阻力大，会降低抽油烟机的排风量，所以要选择阻力较小的过滤材料，并定期更换。

（3）静电沉积净化技术。利用电场力使气体分子电离、油雾粒子荷电、荷电粒子向极板运动并到达极板，从而去除油烟中的颗粒物和挥发性有机物。油烟收集效率较高、净化率高，对去除异味也有一定效果。设计小型静电沉积净化器应用于家用抽油烟机，设置可使静电沉积净化器只在炒菜和油炸的环节运行，不仅可以极大地提高家用抽油烟机的油烟净化率，而且由于家庭厨房油烟排放量小，静电沉积净化器运行成本高，且运行一段时间黏性油滴和颗粒物大量附着在电极和集尘板上，使设备效果明显降低的缺陷并不是那么明显。

（4）等离子净化技术。也叫非平衡等离子体技术，利用高压产生的高能量激发出大量的高活性自由基，并与油烟中的有机离子发生碰撞，部分有机物的化学键也在高压下断裂，从而将有害的物质分解成无害的单质原子或分子，达到降解油烟污染物的目的。在家用抽油烟机中安装等离子发生器，并在炒菜和油炸的环节运行，达到油烟高净化率的效果，但也提高了家用抽油烟机的运行成本。

（5）紫外光解净化技术。在紫外线的照射作用下，油烟中许多挥发性有机物的化学键会破裂，产生大量的高活性自由基，能够和油烟中的挥发性有机物反应氧化成二氧化碳、水和粉末。在处理低浓度餐饮油烟废气时，应用紫外光解技术的净化效率在97%以上。但是紫外光解设备体积较大，如今并没有适合应用在家用抽油烟机的紫外光解设备，期望随着科技的发展，会出现适合家用抽油烟机的紫外光解设备。

4    其他油烟净化技术

现有的油烟净化技术主要有湿式净化技术、催化净化技术和微生物过滤技术等。（1）湿式净化技术利用水膜、喷雾、冲击等液体吸收原理去除油烟，由于需要较多的水资源，并会产生二次污染，不适用于家用抽油烟机中。（2）微生物过滤技术，顾名思义，就是利用微生物对油烟中的有害物质进行分解，但阻力大、效率低，并不适合实际应用。（3）催化净化技术，需要在高温条件下应用，存有较大的安全隐患，也不适用于家庭油烟处理。

5    结语

在保障家庭做飯时人们的健康安全和满足人们高质量生活需求的前提下，提高家用抽油烟机的油烟净化率往往会带来成本的提高或使抽油烟机他性能指标下降。随着绿色发展和保护环境的意识越来越深入人心，家庭油烟污染问题将会受到人们广泛的关注和重视，会有大批资金投入到家庭油烟处理和净化的研究中，越来越多的高质量油烟净化器将会应用到家用抽油烟机中。

[参考文献]

[1]高俊敏，李百战，金振星.重庆市油烟污染现状调查及原因分析和防治对策[J].重庆建筑大学学报，2008（1）：83-87.

[2]丁瑶.餐饮业油烟污染的法律问题研究[D].苏州：苏州大学，2018.

[3]李亚倩，李建军，李海娇.餐饮油烟废气污染及其净化技术进展[J].四川化工，2018（1）：13-16.

[4]周健荣.抽油烟机的油烟处理与净化技术[J].科技经济导刊，2019（20）：121.

[5]王志立.一种饭店所使用的油烟净化环保设备：中国，CN207778537U [P].2018-08-28.

[6]吴佳益，吴冬新.一种免清洗的抽油烟机：中国，CN108286723A [P].2018-07-17.

[7]罗文良.一种可自清洗的抽油烟机：中国，CN209355327U[P]. 2019-09-06.

[8]王登银.一种家用厨房无油烟排放抽油烟机：中国，CN108870501A[P].2018-11-23.

[9]蒋井中.衡量抽油烟机优劣的几个重要指标[J].现代家电，2004（8）：53-54.

[10]张杰，袁寿其，袁建平，等.烹饪油烟污染与处理技术探讨[J].环境科学与技术，2007（9）：80-82，119-120.