[實用新型]一種卷煙主流煙氣氣相成分的串聯(lián)冷阱捕集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520604828.8
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN204855465U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉瑜;孫玉利;劉惠民;崔華鵬;陳黎;秦亞瓊;蔡君蘭;劉紹鋒;張曉兵;于永杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及卷煙煙氣分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種卷煙主流煙氣氣相成分的串聯(lián)冷阱捕集裝置。

背景技術(shù)

卷煙主流煙氣可以分為粒相、氣相兩部分，這兩相共同構(gòu)成卷煙煙氣的香味成分及有害成分的物質(zhì)基礎(chǔ)。卷煙煙氣氣相成分的捕集技術(shù)是測定煙氣氣相中香味成分、有害成分含量的根本保障，然而目前國內(nèi)外現(xiàn)有的一些卷煙煙氣氣相成分捕集技術(shù)均存在一定問題。例如，冷溶劑捕集方法的抽吸曲線偏離了標(biāo)準(zhǔn)抽吸曲線（GB/T16450-2004、ISO3008:2000規(guī)定的鐘型曲線），煙氣采樣袋捕集到的煙氣并非新鮮煙氣，煙氣在線直接進(jìn)樣方法的靈敏度較低且單口煙氣從頭到尾濃度變化較大。理論上講，冷阱捕集技術(shù)可以捕集新鮮煙氣，避免副反應(yīng)發(fā)生。然而，目前國內(nèi)外鮮有研究將冷阱捕集裝置和吸煙機(jī)進(jìn)行連接，并可保證卷煙抽吸曲線接近鐘形曲線。因此，開發(fā)一種能夠捕集新鮮煙氣、前處理方法簡單、且抽吸曲線接近標(biāo)準(zhǔn)抽吸曲線、捕集效率高的煙氣氣相成分捕集裝置，在煙氣香味成分分析、有害成分分析上均具有重要理論意義和應(yīng)用價值。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況而提供一種卷煙主流煙氣氣相成分的串聯(lián)冷阱捕集裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種卷煙主流煙氣氣相成分的串聯(lián)冷阱捕集裝置，包括依次連接的卷煙夾持器、劍橋濾片、一級冷阱捕集單元、二級冷阱捕集單元及吸煙機(jī)，所述一級冷阱捕集單元由浸入-21.5℃冰鹽浴中的石英盤管構(gòu)成，所述二級冷阱吸附單元由浸入-80℃干冰-異丙醇中的直管式固相萃取管構(gòu)成。

在本實用新型中，所述石英盤管的內(nèi)徑為5～6mm，長度為10～20cm（采用該長度盤管可使煙氣氣相中的水分充分冷凝）。所述固相萃取管為XAD-2或XAD-4固相萃取管（SUPELCO公司）。

所述吸煙機(jī)可為轉(zhuǎn)盤吸煙機(jī)，也可為單通道吸煙機(jī)。

本實用新型在使用時，吸煙機(jī)的抽吸過程可以按照GB/T16450-2004或ISO3008:2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽吸，即單口抽吸容量為35mL，抽吸時間為2s，抽吸間隔為58s，抽吸過程通過一臺計算機(jī)精密控制注射泵實現(xiàn)。卷煙抽吸過程中，粒相物截留在劍橋濾片，煙氣氣相成分截留在一級冷阱和二級冷阱中。由于卷煙煙氣氣相成分含有大量水蒸氣，如果直接引入-80℃以下低溫冷阱，水蒸氣會快速冷凝在入口管路，造成管路堵塞。本實用新型的兩級梯度冷阱可有效解決這個問題，使水蒸氣分布捕集在一級冷阱捕集裝置內(nèi)石英盤管管壁上，以保證卷煙抽吸前后管路吸阻不發(fā)生顯著變化，抽吸曲線符合鐘形曲線。本實用新型在二級冷阱中引入了冷阱捕集、吸附劑捕集雙重捕集機(jī)理，不僅可以有效提高低沸點煙氣氣相成分的捕集效率，而且有效避免前處理過程中低沸點物質(zhì)的損失。整個前處理操作較為簡單，且重復(fù)性好。

附圖說明

圖1為本實用新型的裝置示意圖。

圖中：1為夾持器，2為劍橋濾片，3為一級冷肼捕集單元，3.1為石英盤管，4、二級冷肼捕集單元，4.1為固相萃取管，5、吸煙機(jī)。

圖2為實施案例1卷煙煙氣氣相全成分的SCAN圖譜。

圖3為實施案例2測定的不同捕集裝置的抽吸容量圖。其中A為劍橋濾片，B為冷溶劑吸收裝置，C為本實用新型抽吸前，D為本實用新型抽吸結(jié)束。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)特征予以說明：

如圖1所示：一種卷煙主流煙氣氣相成分的串聯(lián)冷阱捕集裝置，包括依次連接的卷煙夾持器1、劍橋濾片2、一級冷阱捕集單元3、二級冷阱捕集單元4及吸煙機(jī)5，所述一級冷阱捕集單元3由浸入-21.5℃冰鹽浴中的石英盤管3.1構(gòu)成，石英盤管3.1的內(nèi)徑為5～6mm，長度為10～20cm。所述二級冷阱吸附單元4由浸入-80℃干冰-異丙醇中的直管式固相萃取管4.1構(gòu)成，固相萃取管4.1為XAD-2或XAD-4固相萃取管。

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的使用方法作進(jìn)一步的說明。

實施例1

按照圖1所示的裝置示意圖連接好裝置，吸煙機(jī)采用直線型單通道吸煙機(jī)，劍橋濾片為44mm直徑,采用造模流量計將氣體流量調(diào)節(jié)為35mL/s。將抽取牌號1卷煙樣品，按照GB/T16447-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件進(jìn)行樣品平衡，挑選(平均質(zhì)量±0.02)g與(平均吸阻±50)Pa的煙支用于樣品測試，在標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件下采用本實用新型裝置收集5支卷煙煙氣氣相成分。