一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法
阅读说明：本技术 一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法 (Exhaust gas deodorization method based on plant deodorant atomization technology ) 是由 邹阳 邹军 刘梅森 陈慧 唐忠月 于 2021-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法,先以泡桐叶、芳樟叶、冬青叶、松针、柏树皮、槐角、木槿皮、柚子皮、水葫芦根、麻欠树皮、芥菜籽等为原料,经两步提取分别得到水溶性成分和油溶性成分,混合乳化,制成除臭剂,然后将该除臭剂利用高压雾化设备雾化喷洒,即可实现废气除臭。本发明方法简单方便,成本低,除臭效果好,具有极好的应用推广前景。(The invention provides a waste gas deodorization method based on a plant deodorant atomization technology, which comprises the steps of taking paulownia leaves, cinnamomum camphora leaves, Chinese ilex leaves, pine needles, cypress bark, sophora fruit, shrubalthea bark, shaddock peel, hyacinth reed root, yamaowen bark, mustard seeds and the like as raw materials, respectively obtaining water-soluble components and oil-soluble components through two-step extraction, mixing and emulsifying to prepare a deodorant, and then atomizing and spraying the deodorant by using high-pressure atomization equipment to realize waste gas deodorization. The method is simple and convenient, has low cost and good deodorization effect, and has excellent application and popularization prospects.)
技术领域
本发明涉及技术领域，特别是涉及一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，各类废弃物的产生量越来越大，除了部分焚烧、堆肥或回收利用外，大部分废弃物被运送到垃圾填埋场进行填埋处理。这些废弃物在堆放过程中会释放出大量臭味物质，这些臭味物质包括硫化氢、硫醇类、硫醚类、氨、胺类、硝基化合物、烃类、醛类、脂肪酸类、醇类、酚类、酮类、醋类及有机卤系衍生物等，它们会污染空气，形成恶臭废气，恶臭废气会引起人们不愉快，甚至会对人体的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统等产生影响，损害人体健康。
目前的废气除臭方法包括香料掩蔽法、吸附法、臭氧氧化法、微生物法等，其中，香料掩蔽法很容易因为香味与臭味的混合导致人体舒适度更差；吸附法、微生物法对于废气处理环境有要求，且使用成本较高；臭氧氧化法中臭氧浓度不易控制，容易造成人体伤害。
专利申请CN111135702A公开了一种复合生物填料、VOC废气除臭净化方法，具体步骤如下：1)将VOC废气在吸附生物酶及除臭复合药剂溶液的填料和有氧环境中进行催化分解和除臭；2)将步骤1)得到的VOC废气在吸附生物菌液的填料中进行一级或多级生物净化。该专利技术中使用了大量的生物酶以及微生物菌株等，且对设备具有一定的要求，处理成本非常高，处理条件也非常苛刻，很难大范围推广使用。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，简单方便，成本低，除臭效果好。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，以重量份计，具体步骤如下：
(1)先将20～30份泡桐叶、18～22份芳樟叶、15～18份冬青叶、15～17份松针、12～15份柏树皮、12～15份槐角、10～12份木槿皮、10～12份柚子皮、8～10份水葫芦根、5～7份麻欠树皮、5～7份芥菜籽粉碎并混合，得到混合粉，蒸汽爆破处理后加入350～450份水中，微波提取，离心，得到提取液Ⅰ和残渣；
(2)再将残渣加入120～150份叔丁醇乙醚混合液中，在脉冲电场条件下超声波提取，离心取上清，旋蒸除去叔丁醇和乙醚，得到提取液Ⅱ；
(3)然后将6～8份聚甘油-10肉豆蔻酸酯加入提取液Ⅰ中，接着边搅拌边缓慢匀速加入提取液Ⅱ，均质乳化，即得除臭剂；
(4)最后将除臭剂加入高压雾化设备中，经雾化喷嘴雾化成20～30μm的雾化颗粒，并直接向废气中喷洒，即可实现废气除臭。
优选的，步骤(1)中，蒸汽爆破处理的具体方法为：将混合粉装入蒸汽爆破设备的爆破腔中，在2～3MPa条件下保持1～2分钟后迅速释放压力即可。
优选的，步骤(1)中，微波提取的工艺条件为：300～500W微波辐照5～7分钟。
优选的，步骤(2)中，在叔丁醇乙醚混合液中，叔丁醇与乙醚的体积比为1：2～3。
优选的，步骤(2)中，脉冲电场条件如下：电场强度30～40kV/cm，脉冲时间400～500μs，脉冲频率300～400Hz。
优选的，步骤(2)中，超声波提取的工艺条件为：400～500W超声波提取40～50分钟。
优选的，步骤(3)中，提取液Ⅱ的加入时间为30～40分钟。
优选的，步骤(3)中，均质乳化的工艺条件为：在10～12MPa条件下，20000～25000rpm均质处理3～5分钟。
优选的，步骤(4)中，采用自动往复旋转喷洒，旋转角度为100～120°，俯仰角度为20～30°。
优选的，步骤(4)中，喷洒量为3～5g/(m3·h)。
本发明的有益效果是：
本发明以泡桐叶、芳樟叶、冬青叶、松针、柏树皮、槐角、木槿皮、柚子皮、水葫芦根、麻欠树皮、芥菜籽等为原料，经两步提取分别得到水溶性成分和油溶性成分，混合乳化，制成除臭剂，然后将该除臭剂利用高压雾化设备雾化喷洒，即可实现废气除臭。本发明方法简单方便，成本低，除臭效果好，具有极好的应用推广前景。
本发明的技术核心就在于除臭剂，其以多种天然植物为原料，提取其中的水溶性成分和油溶性成分，并在聚甘油-10肉豆蔻酸酯的作用下，乳化形成水包油结构，在高压雾化设备的雾化作用下，形成小液滴，比表面积大，对废气中的臭味成分具有良好的吸附作用，并通过进一步与臭味成分反应、或者破坏臭味成分稳定性等作用，去除臭味成分，实现废气除臭。
本发明中各天然植物的作用如下：泡桐叶，含有类黄酮，其含有酚羟基，可与氨基等碱性臭气成分结合，实现除臭；芳樟叶，含有芳樟叶油、樟多酚、樟叶黄酮等；冬青叶，含有原儿茶酸、挥发油、黄酮类等；松针，含生物黄酮类、精油等；柏树皮，含有黄酮类、挥发油等；槐角，含异黄酮等；木槿皮，含有辛二酸、脂肪酸等酸性成分，可与碱性臭味成分反应；柚子皮，含柚皮苷，是一种二氢黄酮类，其中的羟基可与臭气成分结合，实现除臭；水葫芦根，含亚油酸等酸性成分；麻欠树皮，含精油等；芥菜籽，含芥酸、酚类物质等多种成分。本发明通过多种天然植物成分的协同作用，与臭气成分发生酸碱中和、催化氧化等反应，去除臭味成分，实现废气除臭。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，具体步骤如下：
(1)先将20g泡桐叶、22g芳樟叶、15g冬青叶、17g松针、12g柏树皮、15g槐角、10g木槿皮、12g柚子皮、8g水葫芦根、7g麻欠树皮、5g芥菜籽粉碎并混合，得到混合粉，蒸汽爆破处理后加入450g水中，微波提取，离心，得到提取液Ⅰ和残渣；
(2)再将残渣加入120g叔丁醇乙醚混合液(叔丁醇与乙醚的体积比为1：3)中，在脉冲电场条件下超声波提取，离心取上清，旋蒸除去叔丁醇和乙醚，得到提取液Ⅱ；
(3)然后将6g聚甘油-10肉豆蔻酸酯加入提取液Ⅰ中，接着边搅拌边缓慢匀速加入提取液Ⅱ，均质乳化，即得除臭剂；
(4)最后将除臭剂加入高压雾化设备中，经雾化喷嘴雾化成30μm的雾化颗粒，并直接向废气中喷洒，喷洒量为3g/(m3·h)，即可实现废气除臭。
其中，步骤(1)中，蒸汽爆破处理的具体方法为：将混合粉装入蒸汽爆破设备的爆破腔中，在3MPa条件下保持1分钟后迅速释放压力即可；微波提取的工艺条件为：500W微波辐照5分钟。
步骤(2)中，脉冲电场条件如下：电场强度40kV/cm，脉冲时间400μs，脉冲频率400Hz；超声波提取的工艺条件为：400W超声波提取50分钟。
步骤(3)中，提取液Ⅱ的加入时间为30分钟；均质乳化的工艺条件为：在12MPa条件下，20000rpm均质处理5分钟。
步骤(4)中，采用自动往复旋转喷洒，旋转角度为100°，俯仰角度为30°。
实施例2
一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，具体步骤如下：
(1)先将30g泡桐叶、18g芳樟叶、18g冬青叶、15g松针、15g柏树皮、12g槐角、12g木槿皮、10g柚子皮、10g水葫芦根、5g麻欠树皮、7g芥菜籽粉碎并混合，得到混合粉，蒸汽爆破处理后加入350g水中，微波提取，离心，得到提取液Ⅰ和残渣；
(2)再将残渣加入150g叔丁醇乙醚混合液(叔丁醇与乙醚的体积比为1：2)中，在脉冲电场条件下超声波提取，离心取上清，旋蒸除去叔丁醇和乙醚，得到提取液Ⅱ；
(3)然后将8g聚甘油-10肉豆蔻酸酯加入提取液Ⅰ中，接着边搅拌边缓慢匀速加入提取液Ⅱ，均质乳化，即得除臭剂；
(4)最后将除臭剂加入高压雾化设备中，经雾化喷嘴雾化成20μm的雾化颗粒，并直接向废气中喷洒，喷洒量为5g/(m3·h)，即可实现废气除臭。
其中，步骤(1)中，蒸汽爆破处理的具体方法为：将混合粉装入蒸汽爆破设备的爆破腔中，在2MPa条件下保持2分钟后迅速释放压力即可；微波提取的工艺条件为：300W微波辐照7分钟。
步骤(2)中，脉冲电场条件如下：电场强度30kV/cm，脉冲时间500μs，脉冲频率300Hz；超声波提取的工艺条件为：500W超声波提取40分钟。
步骤(3)中，提取液Ⅱ的加入时间为40分钟；均质乳化的工艺条件为：在10MPa条件下，25000rpm均质处理3分钟。
步骤(4)中，采用自动往复旋转喷洒，旋转角度为120°，俯仰角度为20°。
实施例3
一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，具体步骤如下：
(1)先将25g泡桐叶、20g芳樟叶、16g冬青叶、16g松针、13g柏树皮、14g槐角、11g木槿皮、11g柚子皮、9g水葫芦根、6g麻欠树皮、6g芥菜籽粉碎并混合，得到混合粉，蒸汽爆破处理后加入400g水中，微波提取，离心，得到提取液Ⅰ和残渣；
(2)再将残渣加入135g叔丁醇乙醚混合液(叔丁醇与乙醚的体积比为1：2.5)中，在脉冲电场条件下超声波提取，离心取上清，旋蒸除去叔丁醇和乙醚，得到提取液Ⅱ；
(3)然后将7g聚甘油-10肉豆蔻酸酯加入提取液Ⅰ中，接着边搅拌边缓慢匀速加入提取液Ⅱ，均质乳化，即得除臭剂；
(4)最后将除臭剂加入高压雾化设备中，经雾化喷嘴雾化成25μm的雾化颗粒，并直接向废气中喷洒，喷洒量为4g/(m3·h)，即可实现废气除臭。
其中，步骤(1)中，蒸汽爆破处理的具体方法为：将混合粉装入蒸汽爆破设备的爆破腔中，在3MPa条件下保持2分钟后迅速释放压力即可；微波提取的工艺条件为：450W微波辐照6分钟。
步骤(2)中，脉冲电场条件如下：电场强度35kV/cm，脉冲时间450μs，脉冲频率350Hz；超声波提取的工艺条件为：500W超声波提取45分钟。
步骤(3)中，提取液Ⅱ的加入时间为35分钟；均质乳化的工艺条件为：在11MPa条件下，22000rpm均质处理4分钟。
步骤(4)中，采用自动往复旋转喷洒，旋转角度为110°，俯仰角度为25°。
对比例1
一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，具体步骤如下：
(1)先将20g泡桐叶、22g芳樟叶、15g冬青叶、17g松针、12g柏树皮、15g槐角、10g木槿皮、12g柚子皮、8g水葫芦根、7g麻欠树皮、5g芥菜籽粉碎并混合，得到混合粉，蒸汽爆破处理后加入450g体积浓度50％叔丁醇水溶液中，微波提取，离心，得到提取液，即得除臭剂；
(2)然后将除臭剂加入高压雾化设备中，经雾化喷嘴雾化成30μm的雾化颗粒，并直接向废气中喷洒，喷洒量为3g/(m3·h)，即可实现废气除臭。
其中，步骤(1)中，蒸汽爆破处理的具体方法为：将混合粉装入蒸汽爆破设备的爆破腔中，在3MPa条件下保持1分钟后迅速释放压力即可；微波提取的工艺条件为：500W微波辐照5分钟。
步骤(2)中，采用自动往复旋转喷洒，旋转角度为100°，俯仰角度为30°。
对比例2
一种基于植物除臭剂雾化技术的废气除臭方法，具体步骤如下：
(1)先将20g泡桐叶、22g芳樟叶、15g冬青叶、17g松针、12g柏树皮、10g木槿皮、12g柚子皮、8g水葫芦根、5g芥菜籽粉碎并混合，得到混合粉，蒸汽爆破处理后加入450g水中，微波提取，离心，得到提取液Ⅰ和残渣；
(2)再将残渣加入120g叔丁醇乙醚混合液(叔丁醇与乙醚的体积比为1：3)中，在脉冲电场条件下超声波提取，离心取上清，旋蒸除去叔丁醇和乙醚，得到提取液Ⅱ；
(3)然后将6g聚甘油-10肉豆蔻酸酯加入提取液Ⅰ中，接着边搅拌边缓慢匀速加入提取液Ⅱ，均质乳化，即得除臭剂；
(4)最后将除臭剂加入高压雾化设备中，经雾化喷嘴雾化成30μm的雾化颗粒，并直接向废气中喷洒，喷洒量为3g/(m3·h)，即可实现废气除臭。
其中，步骤(1)中，蒸汽爆破处理的具体方法为：将混合粉装入蒸汽爆破设备的爆破腔中，在3MPa条件下保持1分钟后迅速释放压力即可；微波提取的工艺条件为：500W微波辐照5分钟。
步骤(2)中，脉冲电场条件如下：电场强度40kV/cm，脉冲时间400μs，脉冲频率400Hz；超声波提取的工艺条件为：400W超声波提取50分钟。
步骤(3)中，提取液Ⅱ的加入时间为30分钟；均质乳化的工艺条件为：在12MPa条件下，20000rpm均质处理5分钟。
步骤(4)中，采用自动往复旋转喷洒，旋转角度为100°，俯仰角度为30°。
试验例
分别利用实施例1～3或对比例1、2的方法对某垃圾填埋场进行废气除臭处理(以较远的间隔距离分别单独进行处理)，处理时间为6小时，除臭前废气中含有：氨气20.34mg/m3，硫化氢5.31μg/m3，甲硫醇4.63μg/m3；除臭后废气中各臭味成分含量见表1。
采用HJ533-2009《环境空气和废气氨的测定纳氏试剂分光光度法》检测氨气含量，GB/T11742-89《环境空气硫化氢的测定亚甲蓝分光光度法》检测硫化氢含量，HJ1078-2019《固定污染源废气甲硫醇等8种含硫有机化合物的测定气袋采样-预浓缩/气相色谱-质谱法》检测甲硫醇含量。
表1.废气经除臭处理后各成分含量
氨气(mg/m<sup>3</sup>)
硫化氢(μg/m<sup>3</sup>)
甲硫醇(μg/m<sup>3</sup>)
实施例1
0.78
0.42
0.31
实施例2
0.76
0.41
0.29
实施例3
0.72
0.38
0.27
对比例1
2.18
1.63
1.59
对比例2
3.65
2.35
2.33
由表1可知，利用实施例1～3的方法对废气进行除臭处理后，其中的氨气、硫化氢、甲硫醇等臭味成分含量均明显降低，具有较好的除臭效果。
对比例1在制备除臭剂时直接使用叔丁醇水溶液一步提取，对比例2在制备除臭剂时略去槐角、麻欠树皮，除臭效果均明显变差，说明本发明的各植物成分协同配合，结合水溶性成分、油溶性成分的充分提取，实现对废气的充分除臭。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。