CN114609315A - 一种在线烟气分析设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线烟气分析设备，包括点烟系统，所述点烟系统通过进样系统连接有分析系统，分析系统连接有数据采集系统；所述点烟系统包括封闭的燃烧室，燃烧室的顶部和底部依次设有与其连通的接气管一和接气管二，燃烧室上还可拆装连接有点烟单元，点烟单元的下方设有一收集管，收集管通过支管一延伸至燃烧室外与支管二连接。本发明将待分析香烟样品放入点烟单元内，通过接气管二将外接气体引入燃烧室内，使燃烧室内形成特定分析气氛，通过收集管收集到烟气存储单元；在烟气存储单元和进样系统之间设置阀三，能够调控进出气，并且接口端的密封垫片能够确保系统的密闭性。
Description
技术领域
本发明涉及烟气分析领域，具体为一种在线烟气分析设备。
背景技术
烟草对人体的危害性通常是由于烟草燃烧过程中产生的物质而引起的，烟草燃烧过程中，可以通过热解、合成、干馏等各种化学过程形成复杂的烟气体系。烟叶与烟气中含有大量化学成分，其中也会产生复杂的气体组成或者对人体健康产生危害的物质。烟气是指卷烟燃烧后产生的气溶胶，分为气相和粒相。气相组成通常占烟气重量的90％，通常包含有机物和无机物的蒸汽、过量的氮气、氧气、二氧化碳、少量的碳氢化学物、含氧化合物。粒相部分约占烟气重量的10％，主要有盐碱、焦油和水组成。目前烟气中已鉴定的化学成分已经超过了4000种。尽管烟气中有些成分含量很低，但对于烟气品鉴具有重要的影响，已经引入了诸多烟气制造工厂的关注，并且随着食品安全和健康问题的日益凸显，使得烟气成分分析更加重要。因此,对烟气化学成分深入研究对提高香烟品质和降低有害成分无疑具有重要的意义，对于开拓烟叶原料其他的方面也具有借鉴意义，如“减害降焦”。
目前烟气气相成分在线分析设备价格昂贵，分析过程复杂，痕量化学成分的实时监控数据具有极大地挑战性，且烟气成分种类繁多无法实现多组分的解耦分析；与此同时，针对特殊口感香烟的设计，更需要进一步明确其化学成分组分，因此需要设计一款可调节吸烟气氛以及准确在线分析香烟烟气化学成分的在线分析设备。针对上述技术问题，本发明提供一种吸烟气氛可调节的在线分析装置，以有效解决现有在线烟气产物复杂无法精准解耦的难题，同时调节烟气分析环境，探究环境组成对烟气成分的影响。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种在线烟气分析设备，解决了背景技术中的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种在线烟气分析设备，包括点烟系统，所述点烟系统通过进样系统连接有分析系统，分析系统连接有数据采集系统；
所述点烟系统包括封闭的燃烧室，燃烧室的顶部和底部依次设有与其连通的接气管一和接气管二，燃烧室上还可拆装连接有点烟单元，点烟单元的下方设有一收集管，收集管通过支管一延伸至燃烧室外与支管二连接，支管二上连通有支管三，支管三上设有烟气存储单元，且支管二的远离支管一的一端通过支管四与点烟系统连接，所述支管一上设有阀一，支管三远离支管二的一端设有阀二，支管四上设有阀三。
进一步限定，所述进样系统采用六通阀进样器。
进一步限定，所述分析系统采用高灵敏TCD检测器。
进一步限定，所述数据采集系统采用电脑。
进一步限定，所述阀一、阀二、阀三均设置为通过法兰连接的截止阀。
进一步限定，所述烟气存储单元采用存储罐。
进一步限定，所述燃烧室采用铝合金或者不锈钢罐，支管一、支管二、支管三、支管四采用不锈钢管。
进一步限定，所述点烟单元包括一透明的管体，管体的一端封闭且管体内设有样品座，管体的另一端与燃烧室可拆装连接。
进一步限定，所述接气管一、接气管二、阀一、阀二、阀三的接口端均设有密封垫片。
本发明具备以下有益效果：本发明将待分析香烟样品放入点烟单元内，通过接气管二将外接气体引入燃烧室内，使燃烧室内形成特定分析气氛，通过收集管收集到烟气存储单元；在烟气存储单元和进样系统之间设置阀三，能够调控进出气，并且接口端的密封垫片能够确保系统的密闭性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：1、进样系统；2、点烟系统；21、燃烧室；22、收集管；23、接气管一；24、接气管二；25、点烟单元；26、支管一；27、阀一；3、分析系统；4、数据采集系统；5、支管二；6、烟气存储单元；7、阀二；8、阀三；9、支管三；10、支管四。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种在线烟气分析设备，包括点烟系统2，点烟系统2通过进样系统1连接有分析系统3，分析系统3连接有数据采集系统4；
点烟系统2包括封闭的燃烧室21，燃烧室21的顶部和底部依次设有与其连通的接气管一23和接气管二24，能够连接特定气体，实现燃烧室21气氛的定向调节，燃烧室21上还可拆装连接有点烟单元25，香烟点烟气氛能够通过燃烧室21气氛的调节进一步调节，点烟单元25的下方设有一收集管22，收集管22通过支管一26延伸至燃烧室21外与支管二5连接，支管二5上连通有支管三9，支管三9上设有烟气存储单元6，烟气存储单元6采用存储罐，且支管二5的远离支管一26的一端通过支管四10与点烟系统2连接，支管一26上设有阀一27，支管三9远离支管二5的一端设有阀二7，支管四10上设有阀三8。
进样系统1采用六通阀进样器，实现样品的定量进样。
分析系统3采用高灵敏TCD检测器，能够实现ppm或ppb级产物分析。
数据采集系统4采用电脑，用于获得实时监控数据。
阀一27、阀二7、阀三8均设置为通过法兰连接的截止阀，通过这种设置在需要对燃烧室21进行清洁时，可将烟气存储单元6以及点烟单元25与燃烧室21分离，然后对各个部件进行单独清洗，可方便操作者对燃烧室21的各个角落进行清洗，防止杂质堆积的问题，保证了检测效果。
燃烧室21采用铝合金或者不锈钢罐，支管一26、支管二5、支管三9、支管四10采用不锈钢管。
点烟单元25包括一透明的管体，能够在线观测香烟样品的燃烧状况，管体的一端封闭且管体内设有样品座，管体的另一端与燃烧室21可拆装连接。
接气管一23、接气管二24、阀一27、阀二7、阀三8的接口端均设有密封垫片。
本申请中，将样品点燃放入点烟单元25内，点烟单元25内可设置由可燃气路、电打火设备形成小型的点火系统单元，点烟单元25内的样品座可采用弹性夹的形式，满足不同粗细香烟的测试；通过进气管一和/或进气管二将外接气体引入燃烧室21内，联通点烟单元25，通过收集管22收集到烟气存储单元6；在烟气存储单元6前后设置阀一27和阀三8，实现气体收集、在线进样实时切换，其中气体收集为打开阀一27，关闭阀二7和阀三8，打开阀一27和阀三8，关闭阀二7即实现在线进样，关闭阀一27和阀三8，使支管三9连接已知气体，并打开阀二7可对设备进行校准核验。
本发明将待分析香烟样品放入点烟单元25内，通过接气管二24将外接气体引入燃烧室21内，使燃烧室21内形成特定分析气氛，通过收集管22收集到烟气存储单元6；在烟气存储单元6和进样系统1之间设置阀三8，能够调控进出气，并且接口端的密封垫片能够确保系统的密闭性。本发明通过设置可调控的点烟系统2，在线控制烟气分析条件，形成全封闭气路分析流程，实现烟气产物的实时在线精准分析。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种在线烟气分析设备，包括点烟系统，其特征在于：所述点烟系统通过进样系统连接有分析系统，分析系统连接有数据采集系统；
所述点烟系统包括封闭的燃烧室，燃烧室的顶部和底部依次设有与其连通的接气管一和接气管二，燃烧室上还可拆装连接有点烟单元，点烟单元的下方设有一收集管，收集管通过支管一延伸至燃烧室外与支管二连接，支管二上连通有支管三，支管三上设有烟气存储单元，且支管二的远离支管一的一端通过支管四与点烟系统连接，所述支管一上设有阀一，支管三远离支管二的一端设有阀二，支管四上设有阀三。
2.根据权利要求1所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述进样系统采用六通阀进样器。
3.根据权利要求2所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述分析系统采用高灵敏TCD检测器。
4.根据权利要求3所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述数据采集系统采用电脑。
5.根据权利要求4所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述阀一、阀二、阀三均设置为通过法兰连接的截止阀。
6.根据权利要求5所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述烟气存储单元采用存储罐。
7.根据权利要求6所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述燃烧室采用铝合金或者不锈钢罐，支管一、支管二、支管三、支管四采用不锈钢管。
8.根据权利要求7所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述点烟单元包括一透明的管体，管体的一端封闭且管体内设有样品座，管体的另一端与燃烧室可拆装连接。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种在线烟气分析设备，其特征在于：所述接气管一、接气管二、阀一、阀二、阀三的接口端均设有密封垫片。
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