基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析方法及分析装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析方法及分析装置，根据等值比计算出实际的空气供应量和烟草样品的推进速度，然后在所计算的空气供应量的条件下，将均匀铺有烟草样品的载样器按计算速度推进到一定温度的管式炉中，六通阀将燃烧产物引向二氧化碳分析系统，待其浓度波动较小时，通过六通阀将裂解产物引向PTV进样器，并经液氮冷凝富集，取样一段时间后，将六通阀接通二氧化碳分析系统；PTV进样器中的样品经程序升温，进入气相色谱GC分离后，利用质谱MS进行定性定量分析。本方法与以前模拟卷烟燃吸的方法相比，具有能准确模拟卷烟燃烧环境、载样量大、无需制备实验卷烟等优点，可以准确测量烟气中化学成分。
【专利说明】基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析方法及分析装置
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析方法及分析装置，属于烟草检测【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]卷烟品质取决于卷烟烟气，而卷烟烟气主要是在卷烟燃吸过程中由烟草及其添加成分通过蒸馏、裂解产生。因此，用热解技术对卷烟样品进行裂解，模拟卷烟燃吸过程，对产生的裂解产物进行分析评价，是对烟气成分来源、香料转移等进行评价研究的一种广泛使用的实验方法。
[0003]目前，常用于模拟卷烟燃吸状态的热解装置主要有热重分析仪、管式炉等。热重分析仪的升温范围可以满足烟草研究的需求，而且可以方便地改变升温速率以及氧气含量，但是热失重仪器存在载样量小、升温速率低等不足，与卷烟燃吸时剧烈升温的实际情况相差较大。管式炉由于具有升温速率快，气氛可调和样品量大等优点，已成为目前进行模拟卷烟燃吸的常用热解手段。如日本烟草公司的Torikai等人(Food and ChemicalToxicology, 2004; 42:1409 - 1417)、Yoshida 等人(Journal of Analytical and AppliedPyrolysis, 2013, 104:508 - 513)以及中国专利CN101692076A都曾利用管式炉研究烟草和烟草组分在模拟卷烟燃吸时的热解特性。需要说明的是，无论是热重分析仪，还是管式炉，都无法使测试样品达到稳态热解燃烧，即温度、烟草以及空气这三个燃烧要素难以处于相对恒定的状态，故难以对热解燃烧产物进行准确定量。
[0004]近年来，在火灾毒性评价研究领域提出了等值比的概念。其核心在于燃料产生速率(V.)与空气供给速率(vsn)比值的控制，如下式所示，
[0005]
【权利要求】
1.基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤1:计算理论耗氧量； 烟草样品经元素分析，得到C，H，O, S和N的百分含量，设定这五种元素组成的化合物通式为CxHyOzSpNq,则在空气中恰好充分燃烧的化学式如式(1)，
2.基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析装置，其特征在于包括: 稳态燃烧装置(I)、燃烧产物转换装置(2)、二氧化碳检测分析系统(3)、稳态燃烧产物捕集分析装置(4); 所述稳态燃烧装置(I)包括环形加热炉(17)及环形加热炉控制器(18)，石英管(14)设于所述环形加热炉内的一端为加热端，另一端为非加热端，在所述非加热端设有密封件(13)，石英舟(15)设于所述石英管内并由外部的步进电机(12)推动能够在石英管内匀速移动，在所述密封件上设有两个通孔用于供气管路通路和步进电机传动通路，所述供气管路(11)与外部供气装置连通； 所述燃烧产物转换装置(2)为六通阀，其分别与稳态燃烧装置的环形加热炉的出气端、所述二氧化碳检测分析系统、所述稳态燃烧产物捕集分析装置以及载气气源管路(22)相连，用于燃烧产物的流向转换； 所述二氧化碳检测分析系统(3)包括与所述六通阀连通的稀释混合箱(31)、与所述稀释混合箱连通的非散射红外仪(32)、与所述非散射红外仪连通的真空泵(33)以及二氧化碳检测结果记录仪(34); 所述稳态燃烧产物捕集分析装置(4)包括与所述六通阀连通的PTV进样器(41)、与所述PTV进样器连通的气相色谱仪(42 )、气相质谱仪(43 )。
3.根据权利要求2所述的基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析装置，其特征在于，所述载气气源管路(22)中的载气为惰性气体，用作气相色谱的载气或冷却稀释燃烧产物。
【文档编号】G01N30/02GK103926342SQ201410151083
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】周顺, 王孝峰, 何庆, 张亚平, 徐迎波 申请人:安徽中烟工业有限责任公司