CN201503368U - 一种卷烟燃吸模拟装置 - Google Patents

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郭吉兆
张晓兵
王洪波
赵阁
颜权平
胡斌
刘绍锋
谢复炜
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Abstract

一种卷烟燃吸模拟装置，其特征在于：所述装置包括气体流量计、聚焦红外炉、剑桥滤片、以及吸收溶液容器；所述气体流量计的进气口端通过管路分别与氮、氧气源相连，其出气口端通过管路与聚焦红外炉的石英管的一端相连通；所述石英管的另一端通过剑桥滤片接入吸收溶液容器；所述剑桥滤片与吸收溶液容器以串联的方式结合在一起。本实用新型与现有技术相比，不仅可实现克级烟草样品的模拟卷烟抽吸实验，同时还可对模拟抽吸产物进行捕集，用于后续样品分析。

Description

一种卷烟燃吸模拟装置
技术领域
本实用新型涉及一种基于聚焦红外炉的卷烟燃吸模拟装置。该装置能够实现克级烟草样品进行裂解，模拟卷烟燃吸条件，并对燃吸产物中的粒相成分和气相成分进行捕集。
背景技术
卷烟烟气主要是在卷烟燃吸过程中由烟草及其添加成分通过蒸馏、裂解产生。因此，用热裂解技术对卷烟样品进行裂解，模拟卷烟燃吸过程，对产生的裂解产物进行分析评价，是对烟气成分来源、香料转移等进行评价研究的一种广泛使用的实验方法。以前文献中使用的裂解装置主要是商品化的热裂解仪和热重分析分析仪两类。热裂解仪升温速率快，但可承载样品量小，通常只能分析毫克级样品。热重分析仪虽然承载样品量大，但是升温速度过低，不能模拟卷烟燃吸过程的快速升温。而升温速度和样品量是裂解实验比较重要的因素，对裂解结果具有重要影响。因此，为了更真实的模拟卷烟燃吸过程，需要一种模拟装置，能够在升温速度、样品量等主要因素上与卷烟燃吸过程一致。使用这种装置，能够更可靠地反映卷烟燃吸过程，使模拟实验得到的结果能够方便用于卷烟配方设计、香料评价、卷烟烟气危害性评价等实际应用中。
发明内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种卷烟燃吸模拟装置。该装置是一种基于聚焦红外炉的热裂解装置，可实现对克级烟草样品进行模拟抽吸裂解，并对产物进行捕集，用于后续产物分析。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：
本实用新型的卷烟燃吸模拟装置包括气体流量计、聚焦红外炉、剑桥滤片、以及吸收溶液容器；所述气体流量计的进气口端通过管路分别与氮、氧气源相连，其出气口端通过管路与聚焦红外炉的石英管的一端相连通；所述石英管的另一端通过剑桥滤片接入吸收溶液容器。
所述剑桥滤片与吸收溶液容器以串联的方式结合在一起。
本实用新型采用流量计控制裂解气氛(氮气或氮、氧合成气)和流量，并通过程序升温控制器实现裂解温度的控制，裂解产物中的粒相成分由剑桥滤片进行捕集，气相成分由吸收溶液容器中的吸收溶液进行捕集。
本实用新型的工作过程如下：称取一定量的卷烟烟丝样品，放入聚焦红外炉的石英管内；调节流量计设置载气流量和载气中含氧量，得到一定含氧量和流量的裂解气氛；通过程序升温控制器设置样品加热程序；裂解发生同时，烟丝裂解产物在载气带动下先后通过剑桥滤片和吸收溶液。裂解产物中的粒相部分被剑桥滤片捕集，气相部分被吸收溶液捕集。裂解完成后，可以通过分析剑桥滤片和吸收溶液，得到裂解产物组成。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型与现有技术相比，不仅可实现克级烟草样品的模拟卷烟抽吸实验，同时还可对模拟抽吸产物进行捕集，用于后续样品分析。
附图说明
附图为本实用新型的原理结构图。
图中序号：1是气体流量计，2是石英管，3是聚焦红外炉，4是剑桥滤片，5是吸收溶液容器，6是程序升温控制器，7是样品，8是热电偶。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述：
如附图所示，本实用新型的卷烟燃吸模拟装置包括气体流量计1、聚焦红外炉3、剑桥滤片4、以及吸收溶液容器5；所述气体流量计1的进气口端通过管路分别与氮、氧气源相连，其出气口端通过管路与聚焦红外炉的石英管2的一端相连通；所述石英管2的另一端通过剑桥滤片4接入吸收溶液容器5；所述剑桥滤片4与吸收溶液容器5以串联的方式结合在一起。
更具体讲：本实用新型中的流量计用于控制进入红外炉的气体的流量和含氧量；聚焦红外炉为抛物面聚焦红外加热炉，最高加热温度可到1200度，升温速率达到100度/秒；石英管为样品承载体，内径10-20毫米，长度50-100毫米；热电偶用于测量样品加热区温度；程序升温控制器用于设置和控制加热温度；剑桥滤片、吸收溶液容器用于捕集裂解产物。
本实用新型的操作使用方法如下：
称取0.5克卷烟烟丝样品，放入聚焦红外炉的石英舟(石英管)内，设置程序升温控制器的样品加热程序：初始温度100℃，停留5分钟，以10℃/秒升温至800℃，停留1分钟。捕集溶液用甲醇，并将捕集瓶置于干冰-异丙醇浴中。调节载气流量(氮气200mL/min，氧气50mL/min)，开始升温。裂解完成后，将所得滤片和吸收溶液用于后续分析。

Claims (2)

1.一种卷烟燃吸模拟装置，其特征在于：所述装置包括气体流量计、聚焦红外炉、剑桥滤片、以及吸收溶液容器；所述气体流量计的进气口端通过管路分别与氮、氧气源相连，其出气口端通过管路与聚焦红外炉的石英管的一端相连通；所述石英管的另一端通过剑桥滤片接入吸收溶液容器。
2.根据权利要求1所述的卷烟燃吸模拟装置，其特征在于：所述剑桥滤片与吸收溶液容器以串联的方式结合在一起。
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