[實用新型]多功能離線熱裂解裝置

有效

• 申請號: 200820239371.5
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN201368863Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 李勝群;王毅;徐迎波;胡永華;孔俊;謝映松;胡立中
• 申請（專利權）人: 安徽中煙工業公司
• 主分類號: G01N31/00
• 分類號: G01N31/00;G01N1/28
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及裂解裝置，更具體地說尤其是為進行煙草的燃燒和裂解研究所需使用的一種多功能離線熱裂解裝置。

背景技術

目前，在煙草行業中廣泛使用的商品化裂解儀價格昂貴，一般與GC/MS等分析儀器直接聯用，即采用在線裂解模式，雖然使用這種熱裂解方法檢測的靈敏度高，而且不需對裂解產物進行分析前的預處理，但是由于其微克或毫克級進樣量的限制，導致了該方法的定量研究效果差。已有采用離線的裂解模式對煙草進行裂解研究，即先對裂解產物進行捕集和前處理，然后再用GC/MS等分析儀器檢測，該方法有效地克服了在線裂解模式中進樣量的限制。例如，彭新輝等人申請的200620050769.5中國專利，公開了一種高溫干餾裂解裝置，該裝置采用馬沸爐作為加熱器，并用冷阱收集裂解產物，取樣量可達克級以上，但是，該裝置主要適用于惰性氣氛中定溫條件下的裂解，同時，由于水在低溫時很容易形成冰堵塞捕集器，因此，該裂解裝置只能在裂解產物中含水量很低的條件下使用，其具體應用受到很大的限制。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種結構簡單、進樣量大、重復性好、能夠實現裂解條件和產物收集方式多樣化的多功能離線熱裂解裝置，從而為煙草科技人員模擬卷煙燃燒條件，研究卷煙煙氣中香味成分以及有害成分的形成機理，提供了一種好的技術手段。

本實用新型解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型多功能離線熱裂解裝置的結構特點是設置帶有溫度控制器的管狀加熱器，管狀加熱器內的軸向具有一均勻溫區段；設置三端口進樣器，其中一個端口為推桿插入端，另一個端口為石英管連接端，再有一個端口是與氣體混合器相連的氣體引入端；氣體混合器依次與氣體流量計和配有減壓閥的氣體鋼瓶相連；石英管置于管狀加熱器內部，其一端與進樣器相連，另一端與劍橋濾片收集器相連，盛有待裂解樣品的石英舟放置在石英管中；劍橋濾片收集器的氣體流入端與石英管相連，劍橋濾片收集器的另一出口通過三通閥與位于下游的集氣袋或溶液捕集器相連。

本實用新型多功能離線熱裂解裝置的結構特點也在于：

管狀加熱器的內徑為3cm、其中心區域具有軸向長度為10cm的均勻溫區段；溫度控制器可設定不同的升溫速率。

石英管與進樣器相連接的管段設置為大徑過渡段，處在管狀加熱器內的石英管上設置有一細管頸，石英舟處在所述細管頸的內側。

進樣器的推桿插入端和石英管連結端的內徑分別為0.3cm和3cm，推桿插入端和石英管連結端中分別設置“O”形密封圈和壓力傳遞法蘭，并且，在其外周分別以螺帽通過羅紋與相應端相連接。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

1、本實用新型氣密性好、操作方便、裝樣量大、實驗結果重現性好，可以實現在不同氮氣/氧氣比例的裂解氣氛中、不同的駐留時間和不同的升溫速率或不同溫度的等溫條件下，對卷煙煙絲、煙葉粉末、煙用添加劑、煙用搭口膠、卷煙紙等卷煙原、輔材料進行熱裂解研究；采用劍橋濾片、集氣袋或溶液捕集等多種方式對產物進行收集，既可以對焦油態裂解產物進行研究，也可以對氣態裂解產物進行研究。該裂解裝置為煙草科技人員模擬卷煙燃燒條件，研究卷煙煙氣中香味成分以及有害成分的形成機理，從而指導卷煙的配方和設計提供了一種具有多種功能的技術手段。本實用新型也可應用于其它有機物的熱裂解研究。

2、本實用新型結構簡單、成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖

圖中標號：1氣體鋼瓶、1a氧氣瓶、1b氮氣瓶、2減壓閥、3流量計、4氣體混合器、5推桿、6進樣器、7石英管、8管狀加熱器、9石英舟、10熱電偶、11溫度控制器、12劍橋濾片收集器、13三通閥、14集氣袋、15溶液捕集器。

圖2為本實用新型進樣器結構示意圖

圖中標號：6a插入推桿端、6b石英管連結端、6c氣體引入端、6d前端“O”形圈、6e后端“O”形圈、6f前端壓力傳遞法蘭、6g后端壓力傳遞法蘭、6h前端螺帽、6i后端螺帽。

圖3為本實用新型不同管徑石英管的結構示意圖。

圖中標號：7a過渡管、7b管頸部。

圖4為外徑相同、內徑不同的圓柱形連結管和劍橋濾片收集器的結構示意圖

圖中標號：12a圓柱形連結管、12b劍橋濾片收集器的出口。

以下通過具體實施方式，結合附圖對本實用新型作進一步說明。

具體實施方式

參見圖1，裝置的各構成部分包括管狀加熱器8、帶熱電偶10的溫度控制器11、進樣器6、石英管7、石英舟9、劍橋濾片收集器12、集氣袋14或溶液捕集器15。