一种烟草贫氧燃烧hcn释放量的测量装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置，包括稳态燃烧装置、燃烧产物转换装置、CO2分析装置、稳态燃烧产物捕集装置；稳态燃烧装置为燃烧提供稳定的温度场、燃料供给以及空气供给；燃烧产物转换装置分别与其他三个装置相连接，用于调节燃烧产物的输送方向；二氧化碳分析装置用途是监测产物中CO2的浓度，以判定燃烧是否处于稳态；稳态燃烧产物捕集装置用来捕集燃烧产物的粒相和气相中HCN，以供离子色谱仪进行定量分析。本发明装置可以通过控制等值比以及温度来有效模拟卷烟燃吸的贫氧燃烧环境，从而更准确的获得烟草HCN的释放量。
【专利说明】一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置。
【背景技术】:
[0002]卷烟烟气中HCN主要由卷烟燃烧时烟草中的蛋白质和氨基酸，特别甘氨酸、脯氨酸及氨基二羧酸的燃烧或者裂解形成。卷烟燃烧涉及烟草、氧气浓度和温度的剧烈变化，因此研究燃烧条件对烟草HCN释放特性的影响对于选择适当的手段降低卷烟烟气中HCN含量至关重要。现阶段，大量实验和数值模拟结果已经证实，卷烟燃烧环境处于贫氧富氢的阴燃状态，而且卷烟阴燃时的加热速率在5-20°C /s，而卷烟抽吸过程中的加热速率则最高可达5000C /s，平均加热速率也有30°C /s。所以研究烟草燃烧HCN释放特性的关键在于通过调节燃烧要素使烟草燃烧处于高速加热的贫氧状态。
[0003]当前，这方面的研究装置主要包括热失重仪以及管式炉等，但都存在明显的缺点。热重分析仪仅能对毫克级样品HCN释放量进行定性分析和半定量分析，实验过程也主要反映烟草的热解行为，与实际燃烧有较大差异，而且热重分析装置无法实现对样品的快速加热(普通加热炉最大加热速率仅为3°C /s)，导致样品升温速率与卷烟阴燃和吸燃加热环境相差甚远。而管式炉虽然可以实现样品的快速加热，但实验时无法使烟草燃烧热解处于稳态，即氧气、样品以及温度三者处于相对恒定状态，从而难以准确测定HCN释放量。
[0004]IS019700标准提出了等值比(φ)的概念，核心是控制燃料的产生速率(vW4)与空
气的供给速率的比值，如下式所示，
[0005]
【权利要求】
1.一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置，其特征在于包括: 稳态燃烧装置(I)、燃烧产物转换装置(2)、二氧化碳分析装置(3)以及稳态燃烧产物捕集装置(4); 所述稳态燃烧装置(I)包括环形加热炉(17)及环形加热炉控制器(18)，石英管(14)设于所述环形加热炉内的一端为加热端，另一端为非加热端，在所述非加热端设有密封件(13)，石英舟(15)设于所述石英管内并由外部的步进电机(12)推动能够在石英管内匀速移动，在所述密封件上设有两个通孔用于供气管路通路和步进电机传动通路，所述供气管路(11)与外部供气装置连通； 所述燃烧产物转换装置(2)为三通阀，其分别与稳态燃烧装置的环形加热炉的出气端、所述二氧化碳分析装置、所述稳态燃烧产物捕集装置相连，用于燃烧产物的流向转换； 所述二氧化碳分析装置(3)包括与所述三通阀连通的燃烧产物稀释箱(31)、与所述燃烧产物稀释箱连通的非散射红外仪(35)、与所述非散射红外仪连通的真空泵(34)，所述燃烧产物稀释箱(31)上连通有第二供气管路(32)； 所述稳态燃烧产物捕集分析装置(4)包括与所述三通阀通过气管路连通的气相捕集装置(42 )，并在所述气管道中设有粒相捕集装置(41)。
2.根据权利要求1所述的一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置，其特征在于，所述环形加热炉的加热温度区间在室温至1200°C。
3.根据权利要求1所述 的一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置，其特征在于，所述粒相捕集装置(41)为剑桥滤片，所述气相捕集装置(42)为捕集阱。
4.根据权利要求1所述的一种烟草贫氧燃烧HCN释放量的测量装置，其特征在于，所述燃烧产物稀释箱(31)上设有泄压阀(33 )。
【文档编号】G01N30/02GK103901134SQ201410151063
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】周顺, 王孝峰, 何庆, 张亚平, 徐迎波 申请人:安徽中烟工业有限责任公司