[發明專利]利用熱裂解分析煙氣的方法

無效

• 申請號: 201110460159.8
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102565242A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 孔浩輝;陳翠玲
• 申請（專利權）人: 廣東中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 曹志霞;李贊堅

技術領域

本發明涉及卷煙煙氣分析處理技術領域，具體來說是一種利用熱裂解分析煙氣的方法。

背景技術

卷煙點燃后形成的燃燒錐分為三個區，即高溫燃燒區、中溫熱解蒸餾區和低溫冷凝區，由于各區的環境如溫度、氧含量分布不同，不同區發生不同的化學反應，從而生成的產物也不同，各區形成的產物就構成了卷煙煙氣。卷煙煙氣分為主流煙氣和測流煙氣，抽吸時進入吸煙者口腔的是主流煙氣，它的化學成分組成非常復雜，有數千種，主要是香味物質和有害成分。其中約1/3的組分直接來自煙草，其余則是在卷煙燃吸過程中由一些高沸點化合物通過燃燒、裂解、聚合等復雜的反應形成。因此，研究卷煙的燃燒條件與煙氣組分的關系，對卷煙“降焦減害”是非常必要的。隨著熱裂解技術的發展，熱裂解儀作為模擬卷煙燃吸的一種新裝置，為輔助預測卷煙的燃燒產物，研究卷煙的燃燒過程和機理提供了一種有效的手段。同時，采用氣相色譜/質譜(GC/MS)與熱裂解儀(Py)聯用技術，實現了對裂解產物的在線分析。

有學者利用Py-GC-MS研究空氣氛圍下熱裂解終溫、終溫滯留時間、初溫滯留時間及升溫速率對18種特征組分產生量的影響。研究結果表明，熱裂解終溫和升溫速率是影響萜類、苯系物和酚類化合物生成量的決定性條件；升溫速率是雜環類和生物堿類生成量的首要考慮因素；初溫和終溫滯留時間對各類化合物的影響相對較小。因而，研究出最佳的熱裂解升溫速率，能夠使得熱裂解的分析結果更為接近實際。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是，提供一種利用熱裂解裝置模擬分析主流煙氣中各物質釋放量的方法，通過對升溫速率的設置，使得煙氣中各物質的釋放量更為接近卷煙實際抽吸的產生量，且檢測結果波動性小，提高檢測的準確性。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種利用熱裂解分析煙氣的方法，包括如下步驟：

1)將煙草樣品置于熱裂解裝置的裂解腔，在280℃～320℃的初溫下滯留10s～20s；

2)而后以200℃/s～500℃/s的速率升至裂解溫度800℃～1000℃進行熱裂解；

3)產生的煙氣被氣流吹掃進入低溫吸附阱并被吸附；

4)然后將被吸附的煙氣組分脫附，隨載氣進入檢測儀器，檢測煙氣中各產生物的產生量。

優選地，步驟1)中，在300℃的初溫下滯留10s～20s。

優選地，步驟2)中，升溫速率為300℃/s～450℃/s。

優選地，步驟2)中，升至裂解溫度為900℃。

優選地，步驟2)中，升至裂解溫度800℃～1000℃后，滯留0～15秒。

優選地，步驟3)中，低溫吸附阱的溫度為30℃～40℃。

優選地，步驟4)中，在280℃～300℃的溫度下將被吸附的煙氣組分脫附。

優選地，步驟4)中，檢測儀器為GC/MS，GC/MS的升溫程序為：在40℃～60℃下保持8min～12min，以3℃/min～5℃/min的速率升至140℃～160℃，保持3min～6min，然后以8℃/min～12℃/min的速率升至260℃～300℃，保持6min～12min。

優選地，步驟4)中，GC/MS的升溫程序為：在45℃～55℃下保持10min，以4℃/min的速率升至150℃，保持5min，然后以10℃/min的速率升至280℃，保持10min。

優選地，步驟4)中，脫附時間為3min～6min。

與現有技術相比，本發明利用熱裂解分析煙氣的方法由于在熱裂解時，采用適當的升溫速率，升溫至裂解終溫，采用與卷煙抽吸過程更相似的裂解腔程序升溫手段，使得整個熱裂解過程中各物質如苯系物、酚類物質、生物堿類等釋放總量的波動幅度較少，克服了裂解模擬分析檢測結果波動性大的問題，從而能更好地進行煙草熱裂解模擬分析，為研究卷煙實際抽吸時的各物質產生量提供快速、而又準確的數據，便于后續的研究、分析。

附圖說明

圖1為本發明利用熱裂解分析煙氣的方法的流程圖；

圖2為不同升溫速率條件下苯系物的生成量及其總量示意圖；

圖3為不同升溫速率條件下酚類物質的產生量的示意圖；

圖4為不同升溫速率條件下麥斯明、二烯煙堿和尼古丁的產生量示意圖。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

參見圖1，本發明的利用熱裂解分析煙氣的方法包括如下步驟：