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安科瑞電氣股份有限公司
上海嘉定 201801
摘要:
近年來(lái),逐漸成為城市大氣污染的主要來(lái)源之一,油煙中揮發(fā)性污染物對(duì)人體及環(huán)境均產(chǎn)生非常大的危害,對(duì)其治理刻不容緩。催化燃燒技術(shù)因具備去除效率高,無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)在廢氣治理方面有著廣闊的應(yīng)用前景。鑒于此,本文首先總結(jié)并分析了油煙中典型揮發(fā)性物的成分,發(fā)現(xiàn)油煙中烴類(lèi)、醛酮類(lèi)污染物含量較高,其次包括酸酯類(lèi)、醇類(lèi)和少量的多環(huán)芳烴類(lèi)污染物。在此基礎(chǔ)上,綜述了催化燃燒技術(shù)對(duì)于凈化上述典型揮發(fā)性污染物的研究進(jìn)展,并對(duì)近年來(lái)常用的催化劑包括貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑及特定結(jié)構(gòu)的催化劑進(jìn)行了歸納和整理。結(jié)合油煙VOCs成分及其特點(diǎn),總結(jié)了不同種類(lèi)型的催化劑在油煙治理中的適用性,并對(duì)催化燃燒技術(shù)在油煙治理方面的研究前景做出了展望。
關(guān)鍵詞:;催化氧化;烴;醛酮;酸酯;混合VOCs;監(jiān)測(cè)云平臺(tái);安科瑞
0.引言
是指在烹飪過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣,化學(xué)成分非常復(fù)雜,對(duì)人體和環(huán)境都有較大危害。其中的揮發(fā)性化合物(VOCs)容易與大氣中的O3、.OH等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成二次氣溶膠,并且在NOx存在的情況下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧,同時(shí)也是近年來(lái)夏季臭氧污染的來(lái)源之一,對(duì)環(huán)境有著很大的負(fù)面影響。同時(shí),對(duì)人體的影響也不容忽視,長(zhǎng)期暴露在油煙的環(huán)境中,會(huì)影響人體的呼吸系統(tǒng),流行病學(xué)證明有一定的致癌風(fēng)險(xiǎn)。隨著大氣污染治理深入開(kāi)展,的治理得到進(jìn)一步的重視,北京、上海、天津、深圳、重慶等地陸續(xù)出臺(tái)了針對(duì)餐飲業(yè)油煙排放的地方標(biāo)準(zhǔn),將油煙排放限值設(shè)為1mg/m3,嚴(yán)于現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2mg/m3。此外,北京、深圳等多地新增了對(duì)顆粒物和非甲烷總烴排放濃度的限定。目前的油煙凈化方法主要是機(jī)械凈化法、靜電沉積法、洗滌吸收法、過(guò)濾吸收法等,這些處理方式主要聚焦于對(duì)油煙中油滴和顆粒物等的凈化,而對(duì)中的VOCs去除率有限,不能滿(mǎn)足新的排放要求。對(duì)于油煙中揮發(fā)性處理多采用目前比較成熟的VOCs治理手段,包括吸附法、吸收法、生物法、等離子體法,催化氧化法等。其中,催化氧化法凈化VOCs是一種清潔的方法,其反應(yīng)溫度低,無(wú)二次污染,并且可同時(shí)處理多種類(lèi)型的VOCs,因此對(duì)于油煙中VOCs的凈化有著良好的應(yīng)用前景。鑒于本文首先分析明確了油煙中VOCs的組成及特點(diǎn),并針對(duì)典型VOCs代表物催化凈化所用催化劑的新研究進(jìn)展進(jìn)行調(diào)研,在此基礎(chǔ)上分析總結(jié)適用于催化凈化油煙VOCs的催化劑需要具備的結(jié)構(gòu)特征,為油煙VOCs的催化凈化技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供一定的借鑒。
1.油煙排放特征
中揮發(fā)性物的種類(lèi)非常復(fù)雜,包括烷烴、烯烴、芳香烴、醛酮、酸酯、醇及少量的多環(huán)芳烴等,且其成份和濃度會(huì)因食用油種類(lèi)、烹飪溫度、烹飪方法、食材等不同而有較大差異,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的物可能還會(huì)進(jìn)一步發(fā)生二次反應(yīng)生成毒性或者難以降解。大量研究表明(圖1&表1),油煙中含量較高的VOCs種類(lèi)為烴類(lèi)化合物和醛酮化合物,此外伴隨一定量的醇類(lèi)、酸酯類(lèi)化合物及少量的呋喃和鹵代烴。
圖 1
五種典型食用油在260℃下加熱產(chǎn)生的油煙VOCs的質(zhì)量濃度比較
表 1
中典型污染物匯總
烴類(lèi)污染物在中的種類(lèi)和含量豐富,主要包括碳C5-C30的正構(gòu)烷烴、烯烴及芳香烴,其中的十二烷、十八烷、二十烷、甲苯、二甲苯等是重要的促癌物,因此烴類(lèi)污染物是中不容忽視的典型污染物之一。徐幽瓊等采用氣相色譜法分析了大豆油、花生油、玉米油和菜籽油油煙中烴類(lèi)物質(zhì)的含量,4種植物油產(chǎn)生油煙中烷烴總含量依次占總檢出污染物含量的49.74%、100%、100%和30.96%,其中菜籽油油煙中苯乙烯含量高達(dá)69.04%。何萬(wàn)清等用氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定了花生油、葵花籽油、大豆油、調(diào)和油及橄欖油等5種植物油在260℃生成油煙的組分(圖1),結(jié)果發(fā)現(xiàn)烷烴、烯烴、芳香烴均是油煙主要成分,進(jìn)一步測(cè)得烴類(lèi)主要包括正戊烷、正庚烷、正辛烷、十四烷、十五烷,而烯烴主要有辛烯、庚烯。芳香烴則以甲苯為主,其次還包括二甲苯、乙苯。
大量研究表明,醛酮類(lèi)污染物在油煙中的含量?jī)H次于烴類(lèi),是油煙中另一典型揮發(fā)性污染物。朱杏冬等、汪篤權(quán)等和Zhang等分別測(cè)得在菜籽油、色拉油、豬油等多種油品所產(chǎn)生的油煙中醛類(lèi)污染物含量將近占油煙中揮發(fā)性物的1/2。油煙中主要的醛類(lèi)成分因烹飪條件的不同存在差異,何萬(wàn)清等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出的醛類(lèi)以己醛為主,其次有庚烯醛、戊醛等;Peng等檢測(cè)到油煙中濃度較高的醛為己醛和癸二烯醛,其次為乙醛、丙醛、丁醛等。史純珍等用液相色譜法研究烹飪過(guò)程中產(chǎn)生的羰基化合物污染排放特征,發(fā)現(xiàn)油炸過(guò)程產(chǎn)生的油煙VOCs中含量較多的為,占比81.0%,其次為己醛和二甲醛。這些研究結(jié)果均表明醛酮類(lèi)物是油煙中不可忽視的污染組分,且因其具有毒性和誘變性,對(duì)人體危害較大,在油煙凈化過(guò)程中應(yīng)受到高度重視。
酸類(lèi)和酯類(lèi)污染物也是中含量較高的一類(lèi)揮發(fā)性物。劉中文等通過(guò)GC-MS在食用烹調(diào)油(大豆油)所產(chǎn)生的油煙中檢測(cè)出多種酸酯類(lèi)物質(zhì)。其中脂肪酸酯主要包括鄰苯二甲酸二丁酶、壬酸甲酯、9-十八碳烯酸甲酯及其異構(gòu)體15-十八碳烯酸甲酯,脂肪酸主要是油酸、亞麻酸。何萬(wàn)清等檢測(cè)到以棕櫚酸、油酸乙酯等為代表的酸酯類(lèi)物質(zhì)在油煙中也有著相對(duì)較高的含量。其中的不飽和脂肪酸如油酸和亞麻酸,還易發(fā)生氧化反應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為醛和酮,因此中的酸類(lèi)和酯類(lèi)污染物的去除也應(yīng)受到關(guān)注。
醇類(lèi)污染物在中也占有很大的比重,何萬(wàn)清等在五種食用油產(chǎn)生的中都檢測(cè)到10種及以上的醇類(lèi),如戊醇、乙基乙醇、十二醇等,并將醇與烴類(lèi)、醛酮、酸酯等一并列為油煙中的主要污染物質(zhì)。很多餐飲源實(shí)地油煙組分檢測(cè)中也同樣檢測(cè)有大量醇類(lèi)。雖然醇類(lèi)污染物毒性較低,但易發(fā)生反應(yīng)生成醛類(lèi)等高毒性污染物,因此在油煙的催化氧化中,也不可以忽略。
2.油煙典型VOCs組分催化氧化研究進(jìn)展
揮發(fā)性物催化凈化常用的催化劑有貴金屬催化劑、非貴金屬氧化物催化劑等。這些催化材料雖然在特定種類(lèi)的VOCs凈化過(guò)程中有著大量的研究,但在多組分的VOCs凈化體系中,其適用性仍需具體分析。油煙中VOCs成分復(fù)雜,不同種類(lèi)的VOCs在催化過(guò)程中可能存在著相互影響進(jìn)而對(duì)催化路徑和催化效果產(chǎn)生不同程度的影響,因此對(duì)于催化劑有更高的要求。在此,首先對(duì)油煙中典型污染物組分催化氧化催化劑的新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,在此基礎(chǔ)上分析各類(lèi)VOCs催化氧化所需要催化材料的結(jié)構(gòu)共性,為開(kāi)發(fā)的油煙多組分VOCs催化凈化催化劑奠定基礎(chǔ)。
2.1 烴類(lèi)的催化氧化
2.1.1 烷烴、烯烴催化氧化
烷烴、烯烴含有C-H鍵、C-C鍵、C=C鍵,它們具有相對(duì)較低的反應(yīng)和較高的穩(wěn)定性,高能鍵C-H鍵的一直是關(guān)鍵步驟,烴類(lèi)污染物催化氧化如表2所示。貴金屬是*催化劑,由于其d電子軌道未充滿(mǎn),在催化氧化過(guò)程中反應(yīng)物更易在催化劑上發(fā)生吸附,因此負(fù)載型貴金屬催化劑具有良好的低溫氧化。與非貴金屬相比,貴金屬更易與載體之間形成強(qiáng)相互作用,將少量貴金屬負(fù)載在載體上,就可以明顯提高材料的低溫催化性能,因此負(fù)載型貴金屬催化劑常應(yīng)用于VOCs的催化氧化過(guò)程,在烴類(lèi)VOCs的催化氧化中也有較廣泛的應(yīng)用。Ousmane等證明Au/CeO2對(duì)丙烯有著良好的催化氧化,T50與T100分別僅為152℃和230℃。Hua等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Pt催化劑在正戊烷催化氧化中具有良好表現(xiàn),并且催化與Pt粒的分散性及載體材料的酸強(qiáng)度有關(guān)。相對(duì)于單一貴金屬催化體系,向催化劑中引入其他金屬,包括添加其他貴金屬形成雙金屬催化劑,和加入非貴金屬形成貴金屬-金屬氧化物催化劑,可以使不同金屬組分形成特殊結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生協(xié)同作用,進(jìn)而增強(qiáng)催化劑的催化、穩(wěn)定性和選擇性。Hosseini等研究了Au摻雜的Pd/介孔TiO2催化劑對(duì)甲苯和丙烯的催化氧化性能,發(fā)現(xiàn)Au的加入有利于形成以Au為核、以Pd為殼的結(jié)構(gòu),這種核殼結(jié)構(gòu)有利于丙烯和甲苯分子的吸附,使催化劑具有優(yōu)異的催化氧化性能。Centeno等向Au/Al2O3催化劑中添加CeO2應(yīng)用于正己烷的催化氧化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),CeO2的引入可增加Au粒的分散性、增強(qiáng)組分與載體的相互作用,提高Au的穩(wěn)定性以及晶格氧遷移率,增加了催化劑的催化。同樣,Anic等發(fā)現(xiàn)向Pt/Al2O3催化劑中摻雜Mn后,催化劑對(duì)正己烷的催化明顯高于未摻雜的Pt/Al2O3。其原因分析為Mn摻雜后,催化劑表面形貌發(fā)生變化使氧遷移率增加,并且形成了Pt-O-Mn位點(diǎn)。
與貴金屬催化劑相比,非貴金屬催化劑成本較低,更加容易獲得,但其催化穩(wěn)定性與貴金屬催化劑存在一定的差距,而烴類(lèi)污染物性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,催化難度較高,對(duì)催化劑有更高的要求。通過(guò)開(kāi)發(fā)雙組分或者多組分金屬氧化物催化劑,利用各組分之間誘導(dǎo)協(xié)同效應(yīng),可以提高非貴金屬催化劑的催化氧化穩(wěn)定性,是提高非貴金屬催化性能的常見(jiàn)方法。其中Mn、Cu、Co等過(guò)渡金屬混合氧化物已成功應(yīng)用于包括烴類(lèi)污染物在內(nèi)的多種VOCs分子及其混合物的催化燃燒[38]。研究表明混合氧化物催化與催化劑中氧物種含量的提高有關(guān),其他過(guò)渡金屬的引入可以起到調(diào)整催化劑晶體結(jié)構(gòu)、提高高價(jià)態(tài)金屬組分含量,促使不同金屬之間產(chǎn)生協(xié)同作用等效果。Mn-Cu混合氧化物在多種VOCs的催化氧化中有著良好的催化效果,眾多學(xué)者認(rèn)為其優(yōu)異性能可能是歸因于低結(jié)晶度氧化物的形成和Mn1.5Cu1.5O4不*尖晶石的存在,其中,錳處于較高氧化狀態(tài)(Mn4+)并與銅形成氧化還原偶聯(lián),使催化劑具有更高的氧含量和氧流動(dòng)性,進(jìn)而提高催化效果。如Maria等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Mn-Cu復(fù)合氧化物因具有高含量的氧空位和易獲得的表面吸附氧,對(duì)正己烷表現(xiàn)出良好的催化穩(wěn)定性。其他混合金屬氧化物催化也要比純金屬氧化物好,李森等發(fā)現(xiàn)Cu/Co混合金屬氧化物對(duì)正庚烷表現(xiàn)出較高的催化,T90為185.61℃,這可能歸因于Cu2+部分取代尖晶石四面體位的Co2+,提高了八面體位中Co3+的含量,從而改變了氧物種的配位環(huán)境,使得催化劑有更高的吸附氧和晶格氧含量;同樣La-Co氧化物對(duì)正庚烷催化同樣也高于純Co基催化劑。相比于單金屬氧化物,混合金屬氧化物中的不同金屬之間的協(xié)同效應(yīng),還可以使晶體結(jié)構(gòu)更加趨于穩(wěn)定而具有更好的催化熱穩(wěn)定性,從而使得催化劑可連續(xù)再處理。如錳氧化物催化劑會(huì)因MnOx的結(jié)晶而易失活,Díaz等發(fā)現(xiàn)向Mn基催化劑中添加Ce后,形成的混合催化劑具有較強(qiáng)Mn-Ce相互作用,使錳保持了氧化狀態(tài)因而穩(wěn)定性得到提高,經(jīng)歷17h催化反應(yīng)后,未添加Ce的錳催化劑出現(xiàn)了明顯的失活現(xiàn)象,催化下降約30%,而添加Ce后催化劑抗失能顯著提升,降低小于9%,并且在經(jīng)過(guò)34h催化反應(yīng)后,350°C下可維持正己烷100%轉(zhuǎn)化。
表 2 烴類(lèi)污染物催化氧化
貴金屬催化劑如Pt、Pd、Au等對(duì)烷烴烯烴類(lèi)污染物都有著良好的應(yīng)用,在低負(fù)載下對(duì)丙烯、正戊烷等烴類(lèi)具有較高的催化。通過(guò)向貴金屬催化體系中引入其他金屬,如向Pd/介孔TiO2中引入Au,向Au/Al2O3中引入CeO2,向Pt/Al2O3中引入Mn等,有助于組分形成特殊結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)貴金屬的分散性及與載體的相互作用、改變催化劑形貌增加氧遷移率,進(jìn)而提升貴金屬催化劑的催化性能降低使用量。在非貴金屬催化氧化過(guò)程中,Cu、Co、Mn等混合金屬氧化物因不同金屬之間的協(xié)同效應(yīng),易形成不*的尖晶石結(jié)構(gòu),有更高的晶格氧及表面吸附氧含量,相對(duì)于單一金屬氧化物催化劑,混合金屬氧化物可以獲得更高的催化穩(wěn)定性,具有良好的研究前景。
2.1.2 芳香烴催化氧化
芳香烴催化氧化如表3所示,其中貴金屬催化劑對(duì)芳香烴污染物具有良好的催化,芳香烴分子易吸附在Pt、Pd等貴金屬位點(diǎn)上,且貴金屬能很好地芳香族化合物和氧分子,因此Pd和Pt為代表的貴金屬催化劑在芳香族化合物催化氧化過(guò)程中有著良好的應(yīng)用。Gan等發(fā)現(xiàn)甲苯在Pt/Al2O3上的氧化過(guò)程遵循L-H機(jī)制,P Pt0在室溫下便能夠分子氧。Chen等在Pt/ZSM-5催化劑催化氧化甲苯的實(shí)驗(yàn)中同樣發(fā)現(xiàn)Pt0是主要的催化,很大程度上影響著催化效果。由此可見(jiàn),貴金屬的氧化狀態(tài)對(duì)催化有著很大影響。此外,金屬顆粒的大小、分布等因素也對(duì)催化過(guò)程有影響作用。Chen等研究了負(fù)載不同尺寸Pt粒的Al2O3對(duì)苯的催化氧化性能,發(fā)現(xiàn)與Pt0相比,粒的尺寸對(duì)催化效果的影響更大。較小的Pt粒子與載體的相互作用更強(qiáng),致使Pt物種的化學(xué)狀態(tài)更高,在載體上的分散度也更好。相比之下,較大的Pt粒子與Al2O3的相互作用較弱,形成更多的Pt0物種,它們是甲苯*氧化成CO2和H2O。Pt粒的分散度和Pt0含量對(duì)催化都有影響作用,當(dāng)Pt0含量與分散度在一定尺寸下達(dá)到平衡時(shí),催較佳。Zhang等在ZSM-5分子篩上負(fù)載了一系列尺寸可控的Pt顆粒,研究不同尺寸的Pt顆粒對(duì)Pt-x/ZSM-5催化氧化甲苯性能的影響,同樣發(fā)現(xiàn)粒子尺寸對(duì)催化性能的影響作用。不同尺寸Pt粒子催化劑的催化效果、Pt-1.9粒TEM圖像及尺寸分布如圖2所示。當(dāng)Pt粒徑在1.3~1.9nm范圍內(nèi)時(shí),隨著Pt粒徑的增加,樣品的顯著增強(qiáng),然而,當(dāng)Pt粒子的粒徑從1.9nm變?yōu)?.3nm時(shí),樣品的顯著降低。1.9nm的Pt粒子因同時(shí)具有相對(duì)較高的Pt0比例和良好的分散度表現(xiàn)出較好的催化(T98為155℃),相比之下,Pt粒子尺寸過(guò)大或過(guò)小,都會(huì)約束催化劑催化。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)料氣體中引入5%的CO2且其濕度(RH=50%)時(shí),Pt-1.9/ZSM-5催化性能所受到的影響可以忽略不計(jì)。這一實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果對(duì)油煙系統(tǒng)含濕VOCs的催化氧化有一定的參考價(jià)值。
圖 2
(a)甲苯在Pt-x/ZSM-5催化劑上的催化氧化;
(b)Pt顆粒尺寸對(duì)甲苯催化氧化過(guò)程中T5、T50、T98影響;
(c)Pt-1.9粒子在ZSM-5上負(fù)載前后的低倍透射電子顯微鏡圖像;
(d)Pt-1.9粒子在ZSM-5上負(fù)載前后的高倍透射電子顯微鏡圖像;
(e)Pt-1.9粒子在ZSM-5上負(fù)載前后的尺寸分布(注:圖c、d、e中A組圖和B組圖分別對(duì)應(yīng)于Pt粒子負(fù)載于ZSM-5上之前和之后)
為了減小貴金屬催化劑因價(jià)格昂貴所引起的工業(yè)應(yīng)用限制,近年來(lái)具有高催化和低負(fù)載量的貴金屬單原子催化引起了很大的關(guān)注。孤立的單原子金屬催化劑因巨大的表面積、不飽和的配位環(huán)境及金屬與載體的相互作用,展現(xiàn)出優(yōu)異的催化選擇性,在貴金屬催化中具有很大的研究前景。此外,將貴金屬單原子與非貴金屬氧化物相結(jié)合,二者之間產(chǎn)生的協(xié)同作用會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)催化。Zhang等通過(guò)一步水熱合成法將單原子Pt摻雜到MnO2中,表征發(fā)現(xiàn)單原子Pt的沉積大大MnO2表面氧物種,從而形成羥基自由基(OH),使得甲苯在室溫和低溫下被降解,0.1%Pt/MnO2在室溫下可將低濃度甲苯*催化氧化,而對(duì)于高濃度甲苯(100ppm)也有著良好的催化,T100為160℃。在Yang等的實(shí)驗(yàn)中,同樣發(fā)現(xiàn)負(fù)載單原子Pt的介孔Fe2O3(Pt1/meso-Fe2O3)對(duì)苯的催化(T90為198℃)明顯高于負(fù)載Pt粒子的介孔Fe2O3(Pt/meso-Fe2O3),反應(yīng)速率是后者的7倍以上。中含有大量水蒸氣,催化過(guò)程中水蒸氣的存在會(huì)導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)吸附等問(wèn)題,對(duì)催化效果有一定的約束作用,但進(jìn)來(lái)也有研究表明,催化過(guò)程中水蒸氣可以在催化劑表面的氧空位上解離生成OH,提高催化,而單原子可能會(huì)這個(gè)反應(yīng)。Zhao等將單原子Pt負(fù)載在MgO(Pt-SA/MgO)片上,并將其用作甲苯氧化催化劑,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Pt-SA/MgO(T50和T90分別為160℃和220℃)催化劑比純MgO(T2和T10分別為200℃和250℃)具有更高的催化。通過(guò)計(jì)算分析氧分子在催化劑表面優(yōu)先吸附在甲苯上,與純MgO相比,Pt-SA/MgO更容易產(chǎn)生氧空位,,使得相應(yīng)氧的生成。并且值得關(guān)注的是,H2O的引入使Pt-SA/MgO的催化提高,在H2O的輔助下,Pt-SA/MgO在175℃下實(shí)現(xiàn)了90%的甲苯轉(zhuǎn)化率,顯著優(yōu)于沒(méi)有水蒸氣存在的情況。在H2O存在下,O2更傾向于在Pt-SA/MgO表面的氧空位上解離生成OH,而Pt-SA/MgO表面是主要的氧物種分布的地方。因此,在OH的輔助下,甲苯在Pt-SA/MgO片上的氧化更為有利。
具有良好設(shè)計(jì)尺寸、形態(tài)的負(fù)載型貴金屬粒子對(duì)其在催化中的應(yīng)用至關(guān)重要。然而,這些貴金屬粒子通常具有高表面能,當(dāng)在高溫或長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí),易于發(fā)生粒子遷移、聚結(jié)進(jìn)而發(fā)生燒結(jié),強(qiáng)金屬-載體相互作用是穩(wěn)定貴金屬粒子的一種有用的方法。Ji等報(bào)道了一種在不阻斷位點(diǎn)的情況下提高表面硅化指數(shù)的表面氟化策略,二氧化鈦表面首先被氟化以形成鉑粒子負(fù)載的錨定位點(diǎn)。鉑粒子和氟化二氧化鈦之間的表面硅化反應(yīng)是在300℃下的H2還原過(guò)程中發(fā)生的,通過(guò)在二氧化鈦載體上提供錨定位點(diǎn)和電子金屬-載體相互作用的來(lái)增強(qiáng)金屬-載體相互作用,進(jìn)而限制鉑粒子的燒結(jié),而不犧牲位點(diǎn)。氟改性的Pt/TiO2在甲苯催化氧化過(guò)程中表現(xiàn)出優(yōu)異的抗燒結(jié)性能和催化。
非貴金屬氧化物類(lèi)催化劑的性能很大程度上受到形狀效應(yīng)的影響,通過(guò)控制形貌可以調(diào)整催化劑的酸性位和氧化還原位點(diǎn),進(jìn)而提高催化劑的催化氧化性能。Wang等報(bào)道,CeO2不同的晶格面對(duì)鄰二甲苯的氧化性能有一定的差異,其中CeO2氧化物的(111)和(100)晶面具有較高的鄰二甲苯氧化(T90為239℃)。Peng等研究了負(fù)載Pt的不同形貌CeO2對(duì)甲苯催化氧化性能,通過(guò)對(duì)CeO2形態(tài)進(jìn)行改性,得到了催化劑表面氧空位的變化規(guī)律,其中棒狀的Pt/CeO2催化劑的表面氧空位較高,還原性較好,表現(xiàn)出較佳的催化(T90為150℃)。與氧化鈰相似,氧化錳催化劑也表現(xiàn)出明顯的形狀效應(yīng)。廖銀念等制備了棒狀、花球狀、八面體和顆粒狀四種錳氧化物,研究對(duì)甲苯催化性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)四種形貌的錳氧化物催化劑催化都高于商用Mn3O4,并且棒狀錳氧化物因直徑小,比表面積大,可能暴露出的位點(diǎn)多,并且同時(shí)存在MnO2和Mn2O3兩種晶相,對(duì)甲苯催化較高(T90為176℃)。
表 3 芳香烴類(lèi)污染物催化氧化
貴金屬催化氧化芳香烴的過(guò)程中,Pt0作為主要的催化,很大程度上影響著催化效果,通過(guò)增加Pt0比例提高催化性能是常用的催化劑的研究方法。同粒子尺寸對(duì)催化性能影響也不容忽視,在制備過(guò)程中應(yīng)選擇合適的尺寸,使得Pt0比例與粒子分散性達(dá)到平衡,才能獲得較好的催化性能。單原子催化劑催化明顯高于普通負(fù)載型催化劑,是未來(lái)的一個(gè)重要的研究方向,同時(shí)單原子催化劑是否可以在一定程度上將水蒸氣在催化過(guò)程中的負(fù)面影響轉(zhuǎn)化為有利因素還需進(jìn)一步的研究。對(duì)于非貴金屬氧化物催化劑而言,形貌效應(yīng)對(duì)催化劑催化性能存在一定影響,如CeO2、MnOx等催化劑性能受形貌影響明顯,CeO2和氧化錳均在棒狀形態(tài)時(shí)催化性能較高。通過(guò)設(shè)計(jì)和調(diào)整催化劑形貌,可以調(diào)整催化劑的酸性位和氧化還原位點(diǎn),進(jìn)而提高催化性能。
2.2 醛酮類(lèi)催化氧化
醛酮類(lèi)污染物為典型的含氧VOCs,其分子含有羰基,性質(zhì)相對(duì)活潑,催化溫度一般在200℃到300℃之間(如表4所示)。具有高催化的貴金屬如Pt、Pd在醛酮的催化氧化過(guò)程中有著良好的應(yīng)用。李俊潔等通過(guò)等體積浸漬法制備了Pd/MCM-41催化劑并將其用于乙醇汽油車(chē)?yán)鋯?dòng)排放乙醛的凈化。發(fā)現(xiàn)常溫下Pd/MCM-41催化劑可快速吸附乙醛,吸附容量可達(dá)105mg/g,吸附在Pd/MCM-41上的乙醛在180~220℃之間即可發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2和乙酸。貴金屬催化劑在催化氧化醛酮類(lèi)污染物時(shí)可能存在有副產(chǎn)物生成,無(wú)法*催化氧化的現(xiàn)象,稀土元素Ce被證明是貴金屬催化劑的優(yōu)良助劑,引入貴金屬體系后,可以提高催化劑及穩(wěn)定性。Ge等用Ce、Zr對(duì)Pt/TiO2進(jìn)行改性,發(fā)現(xiàn)Ce的加入能讓Pt在載體上的均勻分布。由于Pt催化劑的催化性能受尺寸結(jié)構(gòu)等因素的影響較大,Pt分散度越細(xì),相顆粒越小,催化越高,VOCs*氧化的越高。催化劑的催化性能及TEM圖如圖3所示,Ce的加入使Pt的粒徑明顯減小,讓Pt粒子在載體表面的分布更加均勻,具有更高的催化。
表 4 醛酮類(lèi)污染物催化氧化
圖 3
(a)丙酮在催化劑上的催化氧化;
(b)、(c)Pt/TiO2TEM圖像;
(d)、(e)Pt-Ce/TiO2TEM圖像
非貴金屬氧化物含有豐富的晶格氧,可以在相對(duì)較低的溫度下將其VOCs*氧化成CO2和H2O,對(duì)含氧VOCs也有著良好的氧化,M-O(M=Cu、Ce、Mn、Co)是這類(lèi)金屬氧化物的相,因氧與金屬結(jié)合直接參與反應(yīng),容易吸附和含氧VOCs,其中銅、錳、鈷及其混合氧化物在含氧VOCs的催化燃燒中有廣泛的應(yīng)用。Mn因具有不同的氧化狀態(tài)、大量的晶格氧及表面吸附氧物種,并且存在晶格缺陷產(chǎn)生大量的氧空位,在醛酮類(lèi)污染物的低溫催化氧化過(guò)程中表現(xiàn)出良好的催化。Sun等煅燒制備了水滑石MnAlO用于催化氧化丙酮和乙醛,發(fā)現(xiàn)MnAlO有著低的能壘、豐富的氧物種和較強(qiáng)的低溫還原性,表現(xiàn)出較好的丙酮和乙醇催化性能,T100分別為170℃和150℃。當(dāng)催化體系中Mn與其他非貴金屬共同存在時(shí),會(huì)因發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或構(gòu)成特殊結(jié)構(gòu)等作用,獲得良好的催化。Lin等向負(fù)載CeO2的含Al介孔二氧化硅(Al-MSPs)催化劑中引入Mn對(duì)其進(jìn)行改性,研究其對(duì)丙酮的催化氧化性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Mn-Ce混合相中Ce3+/Ce4+與Mn4+/Mn3+之間存在著表面電子交換作用,Mn與Ce氧化物之間的強(qiáng)相互作用讓催化劑的還原性能。李?lèi)偟纫訲iO2為載體,以Cu和Mn為二元組分制備復(fù)合催化材料催化氧化己醛,當(dāng)Cu/Mn原子比為1:1時(shí),有利于形成類(lèi)銅錳尖晶石相Cu1.5Mn1.5O4,在225°C時(shí)可轉(zhuǎn)化90%的正己醛。Rezlescu等通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,Ce離子部分取代Mn(20%)可以顯著提高SrMnO3在該反應(yīng)中的催化。這種效應(yīng)歸因于較小的晶粒尺寸、較大的比表面積以及鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中存在不同價(jià)態(tài)的Ce和Mn離子,提高了催化劑對(duì)丙酮的催化。
2.3酸酯類(lèi)催化氧化
乙酸乙酯作為酸酯類(lèi)VOCs的代表性污染物,具有酸酯類(lèi)污染物的典型性質(zhì),乙酸乙酯氧化是逐步水解為乙醇和乙酸的過(guò)程,氧化過(guò)程復(fù)雜,中間伴隨多種副產(chǎn)物,如乙醇易在氧化過(guò)程中生成乙醛,而乙醛易從催化劑表面釋放出來(lái),因此在乙酸乙酯催化氧化過(guò)程中選擇合適的催化劑,減少催化過(guò)程中副產(chǎn)物的產(chǎn)生和溢出尤為重要。Li等探究了Pd負(fù)載量對(duì)乙酸乙酯氧化性能的影響并分析出了乙酸乙酯的反應(yīng)路徑,如圖4所示,乙酸乙酯在Pd/ZSM-5上的催化路徑包括脫氫、脫水、裂解、異構(gòu)化等多個(gè)步驟,并且反應(yīng)過(guò)程受酸性和Pd含量影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Pd含量的增加會(huì)讓催化劑的催化及乙酸乙酯的*轉(zhuǎn)化,而酸性的增加會(huì)增加副產(chǎn)物的生成。因此具有氧化還原能力強(qiáng),強(qiáng)酸性位點(diǎn)含量低等特點(diǎn)的催化劑更有利于乙酸乙酯的催化氧化。
圖 4
(a)Pd/ZSM-5催化氧化乙酸乙酯的CO2產(chǎn)率;
(b)Pd/ZSM-5催化劑催化氧化乙酸丁酯示意圖
Cu基催化劑是在乙酸乙酯催化氧化中常用的一種催化。乙酸乙酯中的氧原子有一個(gè)不成對(duì)的電子,它很容易與銅離子的空位p-軌道相互作用,導(dǎo)致分子中的C-O鍵斷裂,因此Cu基催化劑在乙酸乙酯的催化氧化中有著廣泛的研究和應(yīng)用,近年來(lái)很多關(guān)于Cu基催化劑催化氧化乙酸乙酯的研究都關(guān)注到載體方面,因?yàn)槌M分外,載體材料的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)催化劑的催化性能也起著至關(guān)重要的作用,選擇合適的載體及載體制備方法,可以提高組分在載體表面的分散性或決定組分的氧化狀態(tài),從而提高催化劑的。Zhou等分別通過(guò)化學(xué)氣相沉積法和浸漬法制備了CuO/ZSM-5用于乙酸乙酯的催化氧化,在催化劑中Cu主要以Cu2+和Cu+形式存在,Cu2+/Cu+的比例越高,催化劑中銅氧化物的含量越高,對(duì)乙酸乙酯的催化越高。相對(duì)于浸漬法,化學(xué)氣相沉積法制備的催化劑有著更高的Cu2+/Cu+,且中間產(chǎn)物在288℃下*氧化為CO2和H2O。Konsolakis等研究了不同載體CeO2、Gd2O3、Sm2O3、La2O3負(fù)載Cu催化氧化乙酸乙酯的性能,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cu與Ce存在協(xié)同作用,提高了催化劑晶格氧遷移的能力,Cu/CeO2樣品的表面晶格氧含量將近其他樣品的兩倍大,因此Cu/CeO2表現(xiàn)出較好的催化,在275℃下可以將乙酸乙酯*氧化為CO2,其次是Gd、Sm和La基材料。將催化劑負(fù)載于纖維膜上是近年來(lái)一個(gè)研究方向,由于纖維膜開(kāi)放的孔隙率結(jié)構(gòu)和微米厚度,可以顯著降低傳質(zhì)阻力,從而在催化過(guò)程中提高床層的傳質(zhì)性能和降低床層壓降。Zhou等[79]制備了負(fù)載Cu的ZSM-5/PSSF(紙狀不銹鋼纖維)分子篩膜,用于乙酸乙酯的催化研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該催化劑對(duì)乙酸乙酯的催化性能良好(T90為254℃),且與Cu/ZSM-5相比,具有更低的副產(chǎn)物選擇性。
2.4 醇類(lèi)催化氧化
物的催化氧化難易程度與分子的化學(xué)性質(zhì)有關(guān),一般含羰基和羥基的VOCs更容易氧化。醇類(lèi)物質(zhì)含羥基,性質(zhì)相對(duì)活潑。Semushina等[實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同物的催化氧化難易程度,丙酮>乙酸乙酯>乙醇>異丙醇>苯>二氧六環(huán)。醇類(lèi)雖然相對(duì)容易發(fā)生低溫催化氧化,但在氧化過(guò)程中易發(fā)生副反應(yīng),生成醛類(lèi)等毒性大的污染物,因此也應(yīng)關(guān)注。在醇類(lèi)物質(zhì)的催化氧化中,Pd和Pt因具有優(yōu)良的催化,是研究較多的兩種貴金屬催化劑。Santos等比較了一系列負(fù)載于TiO2上的貴金屬對(duì)VOCs的氧化反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在乙醇和甲苯氧化中,催化依次為Pt/TiO2>Pd/TiO2>Rh/TiO2>Ir/TiO2>Au/TiO2。Sabour等研究正丁醇在不同貴金屬負(fù)載的介孔二氧化硅催化劑上的氧化反應(yīng)中,同樣發(fā)現(xiàn)相似的規(guī)律,并推斷催化劑顆粒大小的差異影響了催化效果,而Pt催化劑有著較小的顆粒尺寸。由此可見(jiàn),Pt基催化劑在醇類(lèi)污染物的催化氧化中,有著巨大的應(yīng)用潛力,而通過(guò)相應(yīng)的改性,可進(jìn)一步提高其競(jìng)爭(zhēng)力。CeO2具有儲(chǔ)存和釋放氧的能力,可以提供晶格氧,防止貴金屬的燒結(jié),是一種常見(jiàn)的助劑。在金屬氧化物載體(如氧化鋁)中添加鈰可提高其催化。Sedjame等采用溶膠-凝膠法制備了不同Pt負(fù)載量的Al2O3-CeO2載體,研究了正丁醇和乙酸在催化劑上的*氧化和選擇性。氧化鈰的加入對(duì)氧化鋁的還原性有作用,加入少量鉑便可具有良好的儲(chǔ)氧能力和催化性能。這種增強(qiáng)是由于鈰的特殊能力,根據(jù)反應(yīng):CeO2可以進(jìn)行快速的還原/氧化循環(huán)CeO2?CeO2-y+y/2O2(0≤y≤0.5),與反應(yīng)條件下存在的還原劑和氧化劑相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,對(duì)于這些鉑催化劑,在鈰的存在下,對(duì)二氧化碳具有更高選擇性。且添加CeO2后Pt催化劑有更良好的抗燒結(jié)性能。
2.5 多組分VOCs的催化氧化
成分復(fù)雜,含有多種類(lèi)型的VOCs,不同分子的大小等性質(zhì)存在差異,在催化反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生相互影響,研究者普遍認(rèn)為這種影響主要表現(xiàn)在不同分子對(duì)吸附位點(diǎn)和位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)上,混合污染物中的某種或某幾種分子存在優(yōu)先吸附現(xiàn)象,更容易被催化劑表面吸附進(jìn)而進(jìn)行催化反應(yīng),而其他分子因吸附作用被約束而降低了催化,因此在混合組分中的催化特性與單組分催化存在一定差別。Hossein等[76]在Cu-ZSM-5(5wt.%)上進(jìn)行的乙酸乙酯與甲苯混合組分催化氧化過(guò)程中發(fā)現(xiàn),乙酸乙酯和甲苯在二元混合物中既有作用,又有約束作用,其中乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率顯著提高,而甲苯的轉(zhuǎn)化率下降。在混合物中,乙酸乙酯和甲苯分子相互競(jìng)爭(zhēng)在位點(diǎn)上的化學(xué)吸附,但因前者的親核特性而更有優(yōu)勢(shì)。另外,對(duì)于中等孔分子篩如ZSM-5,由于相對(duì)線性的乙酸乙酯更容易沿分子篩孔道擴(kuò)散,因此也可能存在形狀選擇性的影響。Kim等在CaMn3O4催化劑上進(jìn)行甲苯、苯雙組分的催化氧化反應(yīng)過(guò)程中同樣發(fā)現(xiàn),與單獨(dú)催化氧化(甲苯T90=260℃,苯T90=240℃)相比,雙組分催化狀態(tài)下,催化溫度明顯提升(甲苯T90為350℃,苯T90為420℃),甲苯的優(yōu)先吸附導(dǎo)致了苯催化溫度的明顯變高。同樣,曹利等分別探究了MnCeOx/沸石催化劑對(duì)乙酸乙酯、甲苯、和丙酮單獨(dú)催化和將其中任意兩種污染物進(jìn)行組合后催化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于雙組分VOCs體系,三種物質(zhì)在相同濃度下較單組分催化性能均有所下降,具體如表5所示。分析是由于吸附能力不同及位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的。表 5 VOCs在單組分和二元催化系統(tǒng)中MnCeOx/沸石催化氧化的T50和T90
2.6 催化氧化
含有多種類(lèi)型的VOCs,以烴類(lèi)、醛酮類(lèi)、酸酯類(lèi)、醇類(lèi)污染物為主,種類(lèi)繁多,成分復(fù)雜,含有毒性污染物,對(duì)人體及環(huán)境危害較大。因此在氧化過(guò)程中有著比單組分VOCs或含有固定幾種組分VOCs的煙氣催化凈化更高的難度,對(duì)催化劑的催化、穩(wěn)定性、抗燒結(jié)性、疏水性等性能也有著更高的要求。目前的油煙催化氧化或成分的研究主要集中在貴金屬和非貴金屬上(如表6所示)。其中貴金屬中應(yīng)用較多的是Pt、Pd催化劑。葉長(zhǎng)明等采用堇青石蜂窩陶瓷為載體并附著Al2O3涂層,負(fù)載Pt、Pd為組分,進(jìn)行油煙VOCs的催化氧化研究。發(fā)現(xiàn)Pt催化劑在較低溫度下(250~300℃)下高于Pd,而在相對(duì)較高的溫度下(300~360℃)Pd催化劑催化優(yōu)于Pt催化劑。0.1Pd/γ-Al2O3在360℃下油煙凈化率可以達(dá)到93.1%。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步向催化劑中添加CeO2來(lái)研究對(duì)催化性能的影響,發(fā)現(xiàn)添加CeO2后大福提高了催化劑的氧化性能,2%CeO2的0.1Pd/γ-Al2O3在300℃下轉(zhuǎn)化率達(dá)到93.7%。
非貴金屬在VOCs的催化氧化中應(yīng)用廣泛,尤其是Mn基催化劑在各種類(lèi)型的單一組分VOCs催化氧化中都有著良好的催化效果,在VOCs催化中也有著巨大的研究潛力。氧化錳由于其氧化狀態(tài)的多樣性、豐富的晶格氧和表面吸附氧物種以及晶格缺陷提供的氧空位而被*為非貴金屬氧化物中的一種優(yōu)良催化劑。Yi等采用浸漬法制備了過(guò)渡金屬氧化物和不同負(fù)載量的堇青石負(fù)載氧化錳,并將其用于中非甲烷碳?xì)浠衔铮∟MHC)氧化。研究了不同煅燒溫度和不同錳含量對(duì)其性能的影響。發(fā)現(xiàn)5%Mn/堇青石具有較佳的孔結(jié)構(gòu)和多的弱、中等堿基位,因此對(duì)NMHC的氧化性能較好。Mn的主要相為MnO2,有利于NMHC的催化氧化。Yi等還對(duì)負(fù)載于堇青石上的Mn催化劑催化凈化油煙進(jìn)行了進(jìn)一步的改性,提高其催化。其中CeO2作為一種優(yōu)良的助劑,不僅可以提高催化劑的高儲(chǔ)放氧能力和良好的供氧能力,而且可以使得Ce4+與Ce3+之間的氧化還原性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)適量Ce的加入明顯提高了Mn-CeOx/堇青石的催化氧化。
表 6 油煙的催化氧化
3.安科瑞AcrelCloud3500監(jiān)測(cè)云平臺(tái)
為了彌補(bǔ)現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測(cè)上的漏洞,同時(shí)便利監(jiān)管部門(mén)的監(jiān)察,安科瑞油煙監(jiān)測(cè)云平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。油煙監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)2G/4G與云端平臺(tái)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互,系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設(shè)備的開(kāi)機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控;實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)率監(jiān)測(cè),凈化效率監(jiān)測(cè),設(shè)施停運(yùn)告警,待清洗告警,異常告警等功能;對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、排名等統(tǒng)計(jì)功能;較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測(cè)方案,更具實(shí)效性。平臺(tái)預(yù)留與其他應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備交互對(duì)接接口,具有很好的擴(kuò)展性。
3.1平臺(tái)結(jié)構(gòu)
平臺(tái)GIS地圖采集處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù),自動(dòng)對(duì)超標(biāo)排放及異常企業(yè)進(jìn)行提示預(yù)警,監(jiān)管部門(mén)可迅速進(jìn)行處理,督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備,并定期清洗、維護(hù),實(shí)現(xiàn)減排環(huán)保,不擾民等目的。現(xiàn)場(chǎng)安裝監(jiān)測(cè)終端,持續(xù)監(jiān)測(cè)油煙凈化器的工作狀態(tài),包括設(shè)備運(yùn)行的電流、電壓、功率、耗電量等等,同時(shí)結(jié)合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進(jìn)行對(duì)比分析,一旦排放超標(biāo),系統(tǒng)會(huì)發(fā)出異常信號(hào)。
■油煙監(jiān)測(cè)設(shè)備用來(lái)監(jiān)測(cè)油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)
■凈化器和風(fēng)機(jī)配合對(duì)油煙進(jìn)行凈化處理,同時(shí)對(duì)凈化設(shè)備的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)
■設(shè)備通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程云端服務(wù)器
3.2平臺(tái)主要功能
(1)在線監(jiān)測(cè)
對(duì)油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),包括油煙排放濃度,顆粒物,NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測(cè);同時(shí)對(duì)監(jiān)控風(fēng)機(jī)和凈化器的啟停狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(2)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小,產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的排放超標(biāo)告警;對(duì)凈化器的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,上傳凈化設(shè)備對(duì)應(yīng)的運(yùn)行、停機(jī)、故障等告警事件。
(3)數(shù)據(jù)分析
運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)分析,離線分析;告警占比、排名分析;歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。
(4)隱患管理
系統(tǒng)對(duì)采集的告警數(shù)據(jù)分析,產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的隱患記錄,派發(fā)、處理隱患,及時(shí)處理告警,形成閉環(huán)。
(5)統(tǒng)計(jì)分析
包括時(shí)長(zhǎng)分析、超標(biāo)分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報(bào)告等模塊。
(6)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)
個(gè)人信息、權(quán)限維護(hù),企業(yè)信息錄入,對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)信息錄入等。
(7)數(shù)據(jù)服務(wù)
數(shù)據(jù)采集,短信提醒,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和解析。
3.3油煙監(jiān)測(cè)主機(jī)
油煙監(jiān)控主機(jī)是現(xiàn)場(chǎng)的管理設(shè)備,實(shí)時(shí)采集油煙濃度探測(cè)器和工況傳感器的信號(hào),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器平臺(tái)。同時(shí),對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài),提供人機(jī)操作界面。
具體技術(shù)參數(shù)如下:
3.4設(shè)備選型方案
注:雙探頭適合雙排煙通道的場(chǎng)合,每路探頭監(jiān)測(cè)1路排煙通道。
4.結(jié)語(yǔ)
油煙組分多樣,所涉及的反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜,催化溫度相對(duì)較高,且有一定的含濕量,因此催化劑除了要有良好的催化性能外,還應(yīng)具有良好的抗水、抗結(jié)焦、抗失能及良好的熱穩(wěn)定性。另外中多種VOCs在去除過(guò)程中存在一定的相互影響作用,如因?qū)ξ近c(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)而存在優(yōu)先吸附現(xiàn)象,在混合條件下反應(yīng)路徑存在相互影響等,與單一組分VOCs催化氧化存在一定差別,因此在今后的研究中,也應(yīng)結(jié)合油煙VOCs的自身特點(diǎn),設(shè)計(jì)構(gòu)建更適合油煙催化氧化的催化劑。
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作者簡(jiǎn)介:劉細(xì)鳳,女,現(xiàn)任安科瑞電氣股份有限公司,主要從事監(jiān)測(cè)的研發(fā)與應(yīng)用。