[实用新型]一种卷烟主流烟气气相成分的串联冷阱捕集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及卷烟烟气分析检测技术领域，具体是一种卷烟主流烟气气相成分的串联冷阱捕集装置。

背景技术

卷烟主流烟气可以分为粒相、气相两部分，这两相共同构成卷烟烟气的香味成分及有害成分的物质基础。卷烟烟气气相成分的捕集技术是测定烟气气相中香味成分、有害成分含量的根本保障，然而目前国内外现有的一些卷烟烟气气相成分捕集技术均存在一定问题。例如，冷溶剂捕集方法的抽吸曲线偏离了标准抽吸曲线（GB/T16450-2004、ISO3008:2000规定的钟型曲线），烟气采样袋捕集到的烟气并非新鲜烟气，烟气在线直接进样方法的灵敏度较低且单口烟气从头到尾浓度变化较大。理论上讲，冷阱捕集技术可以捕集新鲜烟气，避免副反应发生。然而，目前国内外鲜有研究将冷阱捕集装置和吸烟机进行连接，并可保证卷烟抽吸曲线接近钟形曲线。因此，开发一种能够捕集新鲜烟气、前处理方法简单、且抽吸曲线接近标准抽吸曲线、捕集效率高的烟气气相成分捕集装置，在烟气香味成分分析、有害成分分析上均具有重要理论意义和应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的正是基于上述现有技术状况而提供一种卷烟主流烟气气相成分的串联冷阱捕集装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种卷烟主流烟气气相成分的串联冷阱捕集装置，包括依次连接的卷烟夹持器、剑桥滤片、一级冷阱捕集单元、二级冷阱捕集单元及吸烟机，所述一级冷阱捕集单元由浸入-21.5℃冰盐浴中的石英盘管构成，所述二级冷阱吸附单元由浸入-80℃干冰-异丙醇中的直管式固相萃取管构成。

在本实用新型中，所述石英盘管的内径为5～6mm，长度为10～20cm（采用该长度盘管可使烟气气相中的水分充分冷凝）。所述固相萃取管为XAD-2或XAD-4固相萃取管（SUPELCO公司）。

所述吸烟机可为转盘吸烟机，也可为单通道吸烟机。

本实用新型在使用时，吸烟机的抽吸过程可以按照GB/T16450-2004或ISO3008:2000标准进行抽吸，即单口抽吸容量为35mL，抽吸时间为2s，抽吸间隔为58s，抽吸过程通过一台计算机精密控制注射泵实现。卷烟抽吸过程中，粒相物截留在剑桥滤片，烟气气相成分截留在一级冷阱和二级冷阱中。由于卷烟烟气气相成分含有大量水蒸气，如果直接引入-80℃以下低温冷阱，水蒸气会快速冷凝在入口管路，造成管路堵塞。本实用新型的两级梯度冷阱可有效解决这个问题，使水蒸气分布捕集在一级冷阱捕集装置内石英盘管管壁上，以保证卷烟抽吸前后管路吸阻不发生显著变化，抽吸曲线符合钟形曲线。本实用新型在二级冷阱中引入了冷阱捕集、吸附剂捕集双重捕集机理，不仅可以有效提高低沸点烟气气相成分的捕集效率，而且有效避免前处理过程中低沸点物质的损失。整个前处理操作较为简单，且重复性好。

附图说明

图1为本实用新型的装置示意图。

图中：1为夹持器，2为剑桥滤片，3为一级冷肼捕集单元，3.1为石英盘管，4、二级冷肼捕集单元，4.1为固相萃取管，5、吸烟机。

图2为实施案例1卷烟烟气气相全成分的SCAN图谱。

图3为实施案例2测定的不同捕集装置的抽吸容量图。其中A为剑桥滤片，B为冷溶剂吸收装置，C为本实用新型抽吸前，D为本实用新型抽吸结束。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的结构特征予以说明：

如图1所示：一种卷烟主流烟气气相成分的串联冷阱捕集装置，包括依次连接的卷烟夹持器1、剑桥滤片2、一级冷阱捕集单元3、二级冷阱捕集单元4及吸烟机5，所述一级冷阱捕集单元3由浸入-21.5℃冰盐浴中的石英盘管3.1构成，石英盘管3.1的内径为5～6mm，长度为10～20cm。所述二级冷阱吸附单元4由浸入-80℃干冰-异丙醇中的直管式固相萃取管4.1构成，固相萃取管4.1为XAD-2或XAD-4固相萃取管。

下面结合具体实施例对本实用新型的使用方法作进一步的说明。

实施例1

按照图1所示的装置示意图连接好装置，吸烟机采用直线型单通道吸烟机，剑桥滤片为44mm直径,采用造模流量计将气体流量调节为35mL/s。将抽取牌号1卷烟样品，按照GB/T16447-2004标准规定条件进行样品平衡，挑选(平均质量±0.02)g与(平均吸阻±50)Pa的烟支用于样品测试，在标准抽吸条件下采用本实用新型装置收集5支卷烟烟气气相成分。