[實用新型]一種在線檢測煙氣中氰化氫的光電解裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021736498.5
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN212872284U
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李煒;范幸龍;馬夢婕;王晨輝;袁益來;朱瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/28;G01N27/30
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本實用新型屬于氰化氫檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種在線檢測煙氣中氰化氫的光電解裝置，包括底座、電解池以及光傳輸組件；所述電解池包括插嵌于所述底座的石英比色皿、設(shè)于所述石英比色皿上端口的封蓋以及由所述封蓋插入石英比色皿內(nèi)部的電極組件，所述電極組件包括工作電極、對電極和參比電極；所述光傳輸組件包括用于接收并傳遞煙氣取樣點光信號的傳輸光纖以及設(shè)于所述傳輸光纖后端的用于選擇性透過煙氣取樣點光信號中氰化氫對應(yīng)波長的光的光纖光柵；所述光纖光柵固定于所述底座且其出口正對石英比色皿的透光面。本實用新型通過光電解法實現(xiàn)煙氣中氰化氫實時自動化檢測，檢測效率高，準(zhǔn)確性好，靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于氰化氫檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在線檢測煙氣中氰化氫的光電解裝置。

背景技術(shù)

卷煙的煙氣中具有一些有害物質(zhì)，例如焦油、CO和尼古丁等，氰化氫也是卷煙煙氣中的一種無色劇毒物質(zhì)，主要來自于煙草中的蛋白質(zhì)、氨基酸和硝酸鹽的轉(zhuǎn)化，特別是甘氨酸、脯氨酸及氨基二羧酸的熱解。氰化氫又稱山埃，化學(xué)式為HCN，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為氣體，無色而苦，并有杏仁氣味，氰化氫中的氰基在人體內(nèi)容易與細(xì)胞線粒體內(nèi)的氧化型細(xì)胞色素氧化酶中的Fe³⁺結(jié)合，抵制細(xì)胞色素氧化酶，使細(xì)胞組織不能利用氧，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)窒息性缺氧，對人體產(chǎn)生危害。因此，對煙氣中氰化氫的定量檢測是一項重要的工作。

光度分析法是最常用的氰化氫的檢測方法，目前卷煙主流煙氣HCN釋放量的標(biāo)準(zhǔn)測定方法YC/T 253-2008也是采用光度分析法，主要原理為：在微酸性條件下，氰離子與氯胺T作用生成氯化氰，氯化氰與異煙酸反應(yīng)后經(jīng)水解生成戊烯二醛類化合物，再與1,3-二甲基巴比妥酸反應(yīng)生成藍(lán)色化合物，藍(lán)色化合物在600 nm處進(jìn)行光度檢測。該方法在煙草行業(yè)應(yīng)用廣泛，常用于卷煙煙氣中HCN釋放量的測定，但是卷煙煙氣中的硫氰酸鹽離子、碘離子、溴離子、氯離子、亞硫酸鹽離子、異氰酸鹽離子、碳酸鹽離子等離子在上述異煙酸-巴比妥酸分光光度法中有明顯干擾，其中硫氰酸鹽離子的干擾非常大，對顯色反應(yīng)有較大的影響，靈敏度較低；并且這種方式前處理過程復(fù)雜，需要用濾片和NaOH溶液捕集吸收氰化氫，不可避免地會損失部分氰化氫，影響后續(xù)檢測，而且只能間隔時間段取樣，檢測次數(shù)少，無法發(fā)映出氰化氫含量的變化情況。

綜上，現(xiàn)有的異煙酸-巴比妥酸分光光度法檢測氰化氫操作復(fù)雜，耗時長，很難準(zhǔn)確反映出煙氣中HCN的含量水平。

實用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種在線檢測煙氣中氰化氫的光電解裝置，通過光電解法，實現(xiàn)煙氣中氰化氫實時自動化檢測，檢測效率高，準(zhǔn)確性好，靈敏度高。

為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的具體技術(shù)方案如下：

一種在線檢測煙氣中氰化氫的光電解裝置，包括底座、電解池以及光傳輸組件；所述電解池包括插嵌于所述底座的石英比色皿、設(shè)于所述石英比色皿上端口的封蓋以及由所述封蓋插入石英比色皿內(nèi)部的電極組件，所述電極組件包括工作電極、對電極和參比電極；所述光傳輸組件包括用于接收并傳遞煙氣取樣點光信號的傳輸光纖以及設(shè)于所述傳輸光纖后端的用于選擇性透過煙氣取樣點光信號中氰化氫對應(yīng)波長的光的光纖光柵；所述光纖光柵固定于所述底座且其出口正對石英比色皿的透光面。其中：光纖光柵具有濾波作用，通過多個狹縫進(jìn)行分光，使得只有氰化氫對應(yīng)波長的光可以透過狹縫，進(jìn)而直射到石英比色皿上。

優(yōu)選的，所述底座上位于透光面的一側(cè)開設(shè)有凹槽，所述凹槽的底部位置低于所述光纖光柵與底座的接口所處的水平面。凹槽的設(shè)置是為了便于觀察石英比色皿內(nèi)部情況，比如光照位置，各電極插入深度等；實際檢測過程為減少光的損失，可以將電解池放入避光裝置中。

優(yōu)選的，所述光纖光柵出口所處的位置至少能使氰化氫對應(yīng)波長的光照到工作電極表面。射入石英比色皿中的光會被電極附近溶液或者電極材料吸收，都能使電極反應(yīng)發(fā)生，直接照射到工作電極表面可以促進(jìn)使電極反應(yīng)發(fā)生，提高靈敏度。

優(yōu)選的，所述工作電極為鉑網(wǎng)電極，增加比表面積，同時增加光接觸面積以及與石英比色皿中電解液的接觸面積，有利于光電解反應(yīng)的進(jìn)行。