CN102680302A - 一种模拟卷烟燃烧产生烟气的方法及装置 - Google Patents

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刘志华
何沛
赵伟
韩敬美
王昆淼
陈永宽
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Abstract

本发明一种模拟卷烟燃烧产生烟气的方法及装置。该装置由加热装置、两组捕集器、抽吸泵、尾气捕集装置组成，加热装置的尾部连两组串联的捕集器，捕集器连接抽吸泵，抽吸泵与尾气捕集装置连接，加热装置另一端与气源连接，并连接一个气体流量计，两捕集器中放有剑桥滤片。将一定量配置好的样品放入加热装置，通入气体，气体流量计处大气压力限制在90~100kPa，用抽吸泵调节气体进气量和排气量平衡，气体流量为900～1050mL/min，对加热装置进行红外加热使样品燃烧，升温加热温度为400℃～800℃，所用时间为50sec，然后从800℃～400℃，所用时间为1min，加热直到烟丝样品燃尽，通过气体捕集装置捕集的气体供检测评价，从而得到样品在燃烧过程中产生的目标物质的含量。

Description

一种模拟卷烟燃烧产生烟气的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种模拟卷烟燃烧产生烟气的方法及装置。
背景技术
吸烟对健康的影响主要来自烟草燃烧释放的某些化学物质，其中包括一氧化碳、多环芳烃、烟草特有亚硝胺等。有些卷烟烟气成分含量非常低，而且样品机体非常复杂，常规方法很难满足准确测定的要求。因为方法的局限性，因此分析检测技术方面的突破成为了对吸烟与健康进行深入研究的关键。
随着仪器分析技术精密度的快速发展，如何建立一个快速而可靠的样品前处理技术，能够提供更准确、更灵敏、专一、快速、简便的前处理方法至关重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟卷烟燃烧产生烟气的方法及装置，能不经过复杂的卷烟制备和卷烟抽吸即产生烟气，并对烟气能够进行在线捕集，从而为快速评价烟气提供一种实用的方法，提高产品研发效率。
本发明的模拟卷烟燃烧产生烟气的装置由加热装置、两组捕集器、抽吸泵、尾气捕集装置组成，加热装置的尾部连两组串联的捕集器，捕集器连接抽吸泵，抽吸泵与尾气捕集装置连接，加热装置另一端与气源连接，并连接一个气体流量计，两捕集器中放有剑桥滤片。
本发明利用加热装置，通过调整气体流量模拟卷烟燃烧，对燃烧产物进行捕集后进行评价。并能够通过对一种或几种物质进行掺配，考察其在模拟卷烟燃烧环境中烟气的产生成分，从而为卷烟燃烧研究提供科学的参考。
本发明利用上述装置模拟卷烟燃烧产生烟气的方法如下：
将一定量配置好的样品放入加热装置，通过流量计调节进气量，气体流量计处大气压力限制在90~100kPa，用抽吸泵调节气体进气量和排气量平衡，流量为900～1050mL/min，对加热装置进行红外加热使样品燃烧，升温加热温度为 400℃～800℃，所用时间为50 sec，然后从800℃～400℃，所用时间为1 min，加热直到烟丝样品燃尽，通过气体捕集装置捕集的气体供检测评价，从而得到样品在燃烧过程中产生的目标物质的含量。同时为了防止二次污染，将燃烧尾气直接通入到尾气捕集装置中进行溶剂或水的捕集。
样品可以是烟丝、梗丝、糖、硝酸盐、钾盐、有机酸、多酚、甾醇等有机或者无机物质中的一种或者几种。
本发明的方法和装置能够快速模拟卷烟燃烧产生烟气并捕集烟气，其操作简单，不用进行复杂的实际卷烟产品制备，不会增加产品的研发成本。能够快速的利用模拟的卷烟燃烧装置对烟丝与材料按照一定比例配比，进行快速的热解研究，从而为产品的生产和产品开发提供参考。
附图说明
图1是本发明的模拟卷烟燃烧产生烟气的装置结构示意图。
图中，1―气源，2―气体流量计，3―样品放置处，4―加热装置，5―加热装置尾部，6―剑桥滤片，7、8―捕集器，9―抽吸泵，10―尾气捕集装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步详述本发明。但它们不是对本发明的限定。
实施例1：
模拟卷烟燃烧产生烟气的装置由加热装置4、两组捕集器7、8、抽吸泵9、尾气捕集装置10组成，加热装置4的尾部5连两组串联的捕集器7、8，捕集器8连接抽吸泵9，抽吸泵9与尾气捕集装置10连接，加热装置另一端与气源1连接，并连接一个气体流量计2，在两捕集器中放上剑桥滤片6。
将烟丝样品放入加热装置内的样品放置处3处，通入空气流，通过流量计2调节进气量，气体流量计处大气压力限制在90kPa，用抽吸泵9调节气体进气量和排气量平衡，空气流量为900mL/min；然后对加热装置进行红外加热使样品燃烧，升温加热温度为 400℃～800℃，所用时间为50 sec，然后从800℃～400℃，所用时间为1 min，加热直到烟丝样品燃尽，通过气体捕集装置捕集的气体供检测评价，从而得到样品在燃烧过程中产生的目标物质的含量。同时为了防止二次污染，将燃烧尾气直接通入到尾气捕集装置10中进行溶剂或水的捕集。
实施例2：
模拟卷烟燃烧产生烟气的装置与实施例1相同，将葡萄糖样品0.1g均匀添加在石英棉上并放在样品放置处3处，将卷烟滤嘴放置在加热装置尾部5处，通入氮气流，气体流量计处大气压力限制在100kPa，用抽吸泵调节气体进气量和排气量平衡，流量为1000mL/min，对加热装置进行红外加热使样品燃烧，升温加热温度为 400℃～800℃，所用时间为50 sec，然后从800℃～400℃，所用时间为1 min，直到葡萄糖样品燃尽。将捕集后的剑桥滤片根据需求按照标准检测方法进行检测分析，从而得到葡萄糖在燃烧过程中产生的所要考察目标物质的含量。
实施例3：
拟卷烟燃烧产生烟气的装置与实施例1相同，将硝酸钾按烟丝样品质量的3%添加到烟丝样品中，然后称量0.7g放在样品放置处3处，通入氮氧混合气（O2:N2=9:91），气体流量计处大气压力限制在90kPa，用抽吸泵调节气体进气量和排气量平衡，流量为1050mL/min，对加热装置进行红外加热使样品燃烧，升温加热温度为 400℃～800℃，所用时间为50 sec，然后从800℃～400℃，所用时间为1 min，可以循环，直到样品燃尽。将捕集后的剑桥滤片根据需求按照标准检测方法进行检测分析，从而得到添加硝酸钾的烟丝在燃烧过程中产生的所要考察目标物质的含量。
实施例4：
模拟卷烟燃烧产生烟气的装置与实施例1相同，将烟丝样品放置在样品放置处3处，通入氮氧混合气（O2:N2=8:92），以下过程与上述实施例相同，重复加热直到烟丝样品燃尽。将捕集后的剑桥滤片以及吸附材料根据需求按照标准检测方法进行检测分析，从而得到烟丝在燃烧过程中产生的所要考察目标物质的含量。 

Claims (5)

1.一种模拟卷烟燃烧产生烟气的装置，其特征在于该装置由加热装置、两组捕集器、抽吸泵、尾气捕集装置组成，加热装置的尾部连两组串联的捕集器，捕集器连接抽吸泵，抽吸泵与尾气捕集装置连接，加热装置另一端与气源连接，并连接一个气体流量计，两捕集器中放有剑桥滤片。
2.用权利要求1的装置进行的模拟卷烟燃烧产生烟气的方法，其特征在于将一定量配置好的样品放入加热装置，通入气体，气体流量计处大气压力限制在90~100kPa，用抽吸泵调节气体进气量和排气量平衡，气体流量为900～1050mL/min，对加热装置进行红外加热使样品燃烧，升温加热温度为 400℃～800℃，所用时间为50 sec，然后从800℃～400℃，所用时间为1 min，加热直到烟丝样品燃尽，通过气体捕集装置捕集的气体供检测评价，从而得到样品在燃烧过程中产生的目标物质的含量。
3.根据权利要求2所述的模拟卷烟燃烧产生烟气的方法，其特征在于样品是烟丝、梗丝、糖、硝酸盐、钾盐、有机酸、多酚、甾醇等有机或者无机物质中的一种或者几种。
4.根据权利要求2所述的模拟卷烟燃烧产生烟气的方法，其特征在于气体是空气或氮气或氮氧混合气体。
5.根据权利要求4所述的模拟卷烟燃烧产生烟气的方法，其特征在于氮氧混合气体的混合比例为O2:N2=8～9:91～92。
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