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一種煙草貧氧燃燒hcn釋放量的測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置，包括穩(wěn)態(tài)燃燒裝置、燃燒產(chǎn)物轉換裝置、CO2分析裝置、穩(wěn)態(tài)燃燒產(chǎn)物捕集裝置；穩(wěn)態(tài)燃燒裝置為燃燒提供穩(wěn)定的溫度場、燃料供給以及空氣供給；燃燒產(chǎn)物轉換裝置分別與其他三個裝置相連接，用于調節(jié)燃燒產(chǎn)物的輸送方向；二氧化碳分析裝置用途是監(jiān)測產(chǎn)物中CO2的濃度，以判定燃燒是否處于穩(wěn)態(tài)；穩(wěn)態(tài)燃燒產(chǎn)物捕集裝置用來捕集燃燒產(chǎn)物的粒相和氣相中HCN，以供離子色譜儀進行定量分析。本發(fā)明裝置可以通過控制等值比以及溫度來有效模擬卷煙燃吸的貧氧燃燒環(huán)境，從而更準確的獲得煙草HCN的釋放量。
【專利說明】一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置。
【背景技術】:
[0002]卷煙煙氣中HCN主要由卷煙燃燒時煙草中的蛋白質和氨基酸，特別甘氨酸、脯氨酸及氨基二羧酸的燃燒或者裂解形成。卷煙燃燒涉及煙草、氧氣濃度和溫度的劇烈變化，因此研究燃燒條件對煙草HCN釋放特性的影響對于選擇適當?shù)氖侄谓档途頍煙煔庵蠬CN含量至關重要?，F(xiàn)階段，大量實驗和數(shù)值模擬結果已經(jīng)證實，卷煙燃燒環(huán)境處于貧氧富氫的陰燃狀態(tài)，而且卷煙陰燃時的加熱速率在5-20°C /s，而卷煙抽吸過程中的加熱速率則最高可達5000C /s，平均加熱速率也有30°C /s。所以研究煙草燃燒HCN釋放特性的關鍵在于通過調節(jié)燃燒要素使煙草燃燒處于高速加熱的貧氧狀態(tài)。
[0003]當前，這方面的研究裝置主要包括熱失重儀以及管式爐等，但都存在明顯的缺點。熱重分析儀僅能對毫克級樣品HCN釋放量進行定性分析和半定量分析，實驗過程也主要反映煙草的熱解行為，與實際燃燒有較大差異，而且熱重分析裝置無法實現(xiàn)對樣品的快速加熱(普通加熱爐最大加熱速率僅為3°C /s)，導致樣品升溫速率與卷煙陰燃和吸燃加熱環(huán)境相差甚遠。而管式爐雖然可以實現(xiàn)樣品的快速加熱，但實驗時無法使煙草燃燒熱解處于穩(wěn)態(tài)，即氧氣、樣品以及溫度三者處于相對恒定狀態(tài)，從而難以準確測定HCN釋放量。
[0004]IS019700標準提出了等值比(φ)的概念，核心是控制燃料的產(chǎn)生速率(vW4)與空
氣的供給速率的比值，如下式所示，
[0005]
【權利要求】
1.一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置，其特征在于包括: 穩(wěn)態(tài)燃燒裝置(I)、燃燒產(chǎn)物轉換裝置(2)、二氧化碳分析裝置(3)以及穩(wěn)態(tài)燃燒產(chǎn)物捕集裝置(4); 所述穩(wěn)態(tài)燃燒裝置(I)包括環(huán)形加熱爐(17)及環(huán)形加熱爐控制器(18)，石英管(14)設于所述環(huán)形加熱爐內(nèi)的一端為加熱端，另一端為非加熱端，在所述非加熱端設有密封件(13)，石英舟(15)設于所述石英管內(nèi)并由外部的步進電機(12)推動能夠在石英管內(nèi)勻速移動，在所述密封件上設有兩個通孔用于供氣管路通路和步進電機傳動通路，所述供氣管路(11)與外部供氣裝置連通； 所述燃燒產(chǎn)物轉換裝置(2)為三通閥，其分別與穩(wěn)態(tài)燃燒裝置的環(huán)形加熱爐的出氣端、所述二氧化碳分析裝置、所述穩(wěn)態(tài)燃燒產(chǎn)物捕集裝置相連，用于燃燒產(chǎn)物的流向轉換； 所述二氧化碳分析裝置(3)包括與所述三通閥連通的燃燒產(chǎn)物稀釋箱(31)、與所述燃燒產(chǎn)物稀釋箱連通的非散射紅外儀(35)、與所述非散射紅外儀連通的真空泵(34)，所述燃燒產(chǎn)物稀釋箱(31)上連通有第二供氣管路(32)； 所述穩(wěn)態(tài)燃燒產(chǎn)物捕集分析裝置(4)包括與所述三通閥通過氣管路連通的氣相捕集裝置(42 )，并在所述氣管道中設有粒相捕集裝置(41)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置，其特征在于，所述環(huán)形加熱爐的加熱溫度區(qū)間在室溫至1200°C。
3.根據(jù)權利要求1所述 的一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置，其特征在于，所述粒相捕集裝置(41)為劍橋濾片，所述氣相捕集裝置(42)為捕集阱。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種煙草貧氧燃燒HCN釋放量的測量裝置，其特征在于，所述燃燒產(chǎn)物稀釋箱(31)上設有泄壓閥(33 )。
【文檔編號】G01N30/02GK103901134SQ201410151063
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權日:2014年4月15日
【發(fā)明者】周順, 王孝峰, 何慶, 張亞平, 徐迎波 申請人:安徽中煙工業(yè)有限責任公司