[發(fā)明專利]降低煙氣中CO釋放量的改性活性炭添加劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810236544.6
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108523215B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晉;黃海濤;許永;孔維松;李晶;劉欣;楊葉昆;張濤;楊光宇;李雪梅
• 申請（專利權(quán)）人: 云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: A24D3/02
• 分類號: A24D3/02;A24D3/06
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發(fā)明涉及降低煙氣中CO釋放量的改性活性炭添加劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于卷煙減害技術(shù)領(lǐng)域。該方法是將聚乙烯基吡咯烷酮類化合物加入到水中，攪拌使之溶解，得到PVP水溶液；向PVP水溶液中加入濃度為1wt%?10wt%的亞銅鹽水溶液，用酸調(diào)節(jié)到pH值為5.0后，在45℃下反應(yīng)至不再有沉淀析出，過濾，濾渣用水洗滌以脫除游離金屬離子，干燥，得到PVP?Cu（I）配合物；將PVP?Cu（I）配合物溶解乙醇中，加入活性炭，室溫攪拌30min，過濾，濾渣干燥，即得。本發(fā)明制備簡單，成本低，制得的產(chǎn)品添加到嘴棒中能明顯降低煙氣中的CO釋放量，同時對卷煙的吸味無明顯影響，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于卷煙減害技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及降低煙氣中CO釋放量的改性活性炭添加劑及其制備方法。同時，本發(fā)明還涉及該添加劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近幾年來，由于受世界衛(wèi)生組織及反吸煙運動的影響，同時，消費者對自身的健康也更加關(guān)注，國際卷煙消費市場也發(fā)生了一些變化。為了降低煙草制品對消費者的危害，國際煙草界對包括煙葉生產(chǎn)、卷煙生產(chǎn)工藝和降焦減害技術(shù)等在內(nèi)的許多領(lǐng)域加大了研究力度，國際卷煙市場也出現(xiàn)加速向更低焦油、低煙堿等有害成分的卷煙發(fā)展的趨勢。國內(nèi)，煙草行業(yè)面臨著世界衛(wèi)生組織(WHO)和世貿(mào)組織(WTO)以及未來的《控?zé)熆蚣軛l約》的多重壓力，形勢十分嚴峻。全面降低卷煙煙氣的焦油量和有害成分是煙草行業(yè)的一項非常重要的工作，事關(guān)煙草行業(yè)的前途和發(fā)展。

一氧化碳(CO)作為煙氣有害物質(zhì)之一，含量最大，對人體的危害也非常大。一經(jīng)吸入，即與氧氣爭奪同血紅蛋白結(jié)合，一旦形成碳氧血紅蛋白就不易分離，從而使血液的正常攜帶氧的功能發(fā)生障礙，造成機體缺氧，導(dǎo)致缺氧血癥，因而使組織細胞乏氧。然而一氧化碳是小分子氣體，存在于煙氣的氣相部分，普通方法很難將其捕獲和消除，所以研究選擇性降低卷煙煙氣中的CO新技術(shù)，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)分子結(jié)構(gòu)具有強極性和易形成氫鍵的酰胺基團，且分子內(nèi)的O原子、N原子是典型的配位原子，其有與某些金屬生成絡(luò)合物的能力，使PVP能夠與許多物質(zhì)，特別是含羥基、羧基、氨基及其能活潑氫原子的化合物生成固態(tài)絡(luò)合物。

然而，煙氣通過濾嘴的時間非常短暫，同時煙氣中各成分混雜在一起以氣溶膠的形式通過濾嘴。為了快速，選擇性的降低煙氣中的CO含量，可以通過PVP與Cu(I)相結(jié)合而形成可溶性絡(luò)合物后，對活性炭表面進行液相吸附改性，提高材料與煙氣的接觸面積，改善它對煙氣中CO的吸附效率及吸附容量。因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前卷煙減害技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低煙氣中CO釋放量的改性活性炭添加劑及其制備方法與應(yīng)用，該改性活性炭添加劑是一種制備簡單，成本低，減害效果明顯的嘴棒添加劑，且該添加劑對于煙氣中的CO具有明顯的降低效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

降低煙氣中CO釋放量的改性活性炭添加劑的制備方法，包括如下步驟：

按照質(zhì)量比為1：10-100的比例將聚乙烯基吡咯烷酮類化合物加入到水中，攪拌使之溶解，得到PVP水溶液；向PVP水溶液中加入濃度為1wt％-10wt％的亞銅鹽水溶液，用酸調(diào)節(jié)到pH值為5.0后，在45℃下反應(yīng)至不再有沉淀析出，過濾，濾渣用水洗滌以脫除游離金屬離子，干燥，得到PVP-Cu(I)配合物；

將PVP-Cu(I)配合物溶解乙醇中，加入活性炭，室溫攪拌30min，過濾，濾渣干燥，即得降低煙氣中CO釋放量的改性活性炭添加劑；

所述的聚乙烯基吡咯烷酮類化合物為聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮-馬來酸共聚物中的一種或兩種的組合；

所述的亞銅鹽為氯化亞銅、溴化亞酮、硫酸亞銅或醋酸亞銅；

所述的酸為乙酸或鹽酸；