KR101059252B1 - 끽연구 - Google Patents
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Abstract
담배 주류연중의 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는 끽연구를 제공한다.
담배 주류연 성분 중 니코틴에 대해서 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는 산화촉매(3)가 충전되어 담배 주류연이 도입되는 촉매 충전부(4)와, 상기 촉매 충전부(4)를 가열하는 가열 수단(5)을 갖춘 것을 특징으로 하는 끽연구
Description
본 발명은 담배 주류연의 처리방법 및 끽연구에 관한 것이다.
종래, 담배연기 중의 유해물질을 제거하기 위해서, 필터에 각종 흡착제나 개질제를 첨가하는 것이 제안되고 있다.
또한, 끽연재의 로드와 이것에 연설된 필터부로 이루어지고, 끽연재 로드로부터 발생하는 연기 중의 입상물을 수집영역에 수집하는 수단과, 불휘발성 물질이 필터에 유지되고, 반휘발성 물질이 방출되도록 상기의 수집영역을 가열하는 수단을, 상기의 필터부가 구비되어 있는 끽연물품이 알려져 있다(일본 특허공개공보 평4-262773호 참조).
그러나, 종래는, 담배 주류연으로부터 일산화탄소를 선택적으로 제거하는 유효한 수단은 알려지지 않았었다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, 담배 주류연 중의 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는, 담배 주류연의 처리방법 및 끽연구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일태양에 관련되는 담배 주류연의 처리방법은, 담배 주류연을, 산화구리를 함유하는 산화촉매가 충전되어 가열된 촉매 충전부에 도입하여, 담배 주류연 성분 중 니코틴에 대해서 일산화탄소를 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 담배 주류연의 처리방법에 있어서는, 상기 촉매 충전부를 200~350℃의 범위로 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 태양과 관련되는 끽연구는, 담배 주류연 성분 중 니코틴에 대해서 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는 산화촉매가 충전되고, 담배 주류연이 도입되는 촉매 충전부와, 상기 촉매 충전부를 가열하는 가열수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 끽연구에 있어서, 상기 산화촉매는, 호프카라이트 Hopcalite(등록상표), CuO/ZnO, CuO/ZnO2 및 CuO/CeO2로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또한, 상기 가열 수단은, 상기 촉매 충전부를 바람직하게는 200~350℃, 보다 바람직하게는 200~280℃의 범위로 가열하도록 설정되고 있다.
본 발명의 끽연구는, 상기 촉매 충전부의 후단에, 담배 주류연을 냉각하는 냉각부를 가지고 있어도 좋고, 타르를 포집하는 여과재를 가지고 있어도 좋다.
본 발명에 의하면, 담배 주류연 중의 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는, 담배 주류연의 처리방법 및 끽연구를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 관련되는 끽연구에 궐련을 부착한 상태를 나타내는 구성도이다.
도 2는, 여러 가지의 산화촉매를 이용했을 경우의 니코틴과 CO의 선택 여과계수를 나타내는 도면이다.
도 3은, 호프카라이트의 온도와, 니코틴, CO, NO의 투과율의 변화를 나타내는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 관련되는 끽연구에 궐련을 부착한 상태에서 실험을 행하기 위한 장치구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 끽연구(1)의 상류측에 담배 단권 로드(10)가 부착되고, 끽연구(1)의 흡구측에 자동끽연장치(20)가 접속된다. 끽연구(1)는 산화촉매(3)를 충전한 촉매 충전부(4)와, 그래스울(110~130mg)을 충전한 스테인레스관(2)과, 타르를 포집하는 여과재(7)를 가진다. 촉매 충전부(4)의 주위에 가열 수단으로서의 히터(5)가 설치되어 있다. 그래스울을 충전한 스테인레스관(2)의 주위에 제1냉각부(6)가 설치되어 있다. 여과재(7)의 주위에 제2냉각부(8)가 설치되어 있다.
이 장치 구성에 의해, 이하와 같은 실험순서로, 끽연구(1)를 통과한 담배 주류연 중의 가스 성분을 측정했다.
(1) CO, CO2, 02의 측정
촉매 충전부(4)에 200mg의 산화촉매를 충전하고, 스테인레스 메쉬로 뚜껑을 한다. 히터(5)에 의해 촉매 충전부(4)를 가열하고, 소정의 실험 온도에 도달한 후, 30분간 방치한다. 누전(leak)이 없는 것을 확인한 후, 자동끽연장치(20)에 알루미백을 장착 하고, 희석공기를 도입한다. 희석공기를 도입하는 이유는, CO 측정을 위해서 어느 정도의 가스량이 필요하기 때문이다. 시판의 담배 단권 로드(10)를 17.5ml/2초의 조건에서 흡연시킨다. 퍼프를 7회 및 빈 퍼프를 1회 행한다. 상기에서 도입한 희석공기 및 자동끽연시킨 담배 주류연을 1개의 백으로 포집한다. 포집 가스에 관해서, 포터블 가스분석계(HORIBA사제)를 이용하여, CO, CO2, 02를 정량한다. 이상의 실험을 2회 반복하여 평균치를 구한다.
(2) NO, NOX의 측정
촉매 충전부(4)에 200mg의 산화촉매를 충전하고, 스테인레스 메쉬로 뚜껑을 한다. 히터(5)에 의해 촉매 충전부(4)를 가열하고, 소정의 실험 온도에 도달한 후, 30분간 방치한다. 퍼프마다 연기 포집을 행하기 위해서, 1실험당(7 퍼프+1 빈 퍼프)의 8개의 알루미백을 준비한다. 누전이 없는 것을 확인한 후, 별도 준비한 희석공기를 도입한 알루미백을 장착한다. 시판의 담배 단권 로드(10)를 17.5ml/2초의 조건에서 끽연시킨다. 1퍼프마다 백을 교체하도록 하여, 퍼프를 7회 및 빈 퍼프를 1회 행한다. 각 백의 포집 가스에 관해서, 포터블 가스분석계(HORIBA사제)를 이용하여, NO, NOX를 정량한다. 이상의 실험을 2회 반복하여 평균치를 구한다.
산화촉매로서, 호프카라이트(MnO-CuO), CuO/ZnO, CuO/ZnO2, Mn0/Fe2O3, ZrO2, ZrO2/CeO2, CuO/CeO2, 또는 Cu, CuO/CeO2(모두 입경 0.5~2mm의 파쇄품)를 이용하고, 촉매 충전부를 350℃로 가열하여 실험을 행하여, 포집 가스 성분의 선택 여과계수를 구했다.
선택 여과계수는 이하와 같이 정의된다. 담배 단권 로드로부터 나오는 성분의 양(끽연구 없는 경우)을 Ain, 담배 단권 로드에 끽연구를 부착하는 경우에 끽연구로부터 나오는 성분의 양을 Aout으로 하여, A성분의 투과율 (1-E)_A를 (1-E)_A=Aout/Ain로 나타낸다. 이 때, A성분(예를 들어 CO)과 B성분(예를 들어 니코틴)과의 사이의 선택 여과계수 S_B/A를,
S_B/A=(1-E)_B/(1-E)_A
로 나타낸다. 그 결과를 표 1 및 도 2에 나타낸다.
표 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 산화촉매로서 호프카라이트, CuO/ZnO, CuO/ZnO2, 또는 CuO/CeO2를 이용했을 경우에는, 350℃에서의 실험으로 S_Nic./C0>1이 되어 있고, 담배 주류연 성분 중 니코틴에 대해서 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는 것을 알 수 있다.
다음에, 니코틴에 대한 일산화탄소의 선택적인 제거율이 가장 양호한 호프카라이트를 이용하고, 여러가지 가열 온도에서 실험을 행하여, 포집 가스 성분 중의 CO, NO, 및 니코틴의 투과율(1-E)을 구했다. 그 결과를 표 2 및 도 3에 나타낸다.
표 2 및 도 3으로부터 이하의 것을 알 수 있다. 촉매 충전부의 가열 온도가 200℃~350℃의 범위이면, S_Nic./CO의 값은 1보다 상당히 크고, 니코틴에 대한 일산화탄소의 선택적인 제거를 양호하게 행한다. 다만, 가열 온도가 280℃를 넘으면, NO의 투과율이 증가하므로, 촉매 충전부의 가열 온도는 200~280℃의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다.
Claims (7)
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- 호프카라이트(MnO2-CuO)로 이루어진 산화촉매가 충전되고, 담배 주류연이 도입되는 촉매 충전부와,상기 촉매 충전부를 200~280℃로 가열하는 가열 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 끽연구.
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- 제 3항에 있어서, 상기 촉매 충전부의 후단에, 담배 주류연을 냉각하는 냉각부 및/또는 타르를 포집하는 여과재를 가지는 것을 특징으로 하는 끽연구.
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