第十二章卷烟烟气的形成及其理化性质VIP专享VIP免费

第1页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共19页图10-7静电沉积器1.卷烟嘴；2.中央电极（正极）；3.出口至减压区；4.高压进口（本图选自第36届化学家研究讨论会论文选）（Golay,P.,A.Guardet,andR.Regamey.,1959）静电捕集器作为收集烟气粒相的手段与剑桥滤片比较，据称有以下优点：收集效率与流量的关系较少；收集效率与荷载量的关系较少；实验室内的重现性较好；实验室间的重现性较好；收集粒相物质后的气相组分没有重大改变。在静电沉积和剑桥滤片两个捕集系统的比较中，发现静电捕集器的焦油量稍低。由于静电沉积对受试的气溶胶有较高的捕集效率，焦油量的差别可能反映了气相和粒相组分分离较好。用各个捕集系统同时测定气相和粒相的含量或许能更好地解释这个现象。使用静电捕集器的主要缺点是：焦油是在不利的条件下收集的。操作时因收集管中的放电和产生臭氧，形成人为产物的机会较多。人为产物的形成虽然没有完全被证明，但除烟碱外很少报道各种特定成分的分析方法是用静电法收集取样的。(三)喷射撞击捕集器喷射撞击法虽然在烟气分析中还没有被广泛使用，但可作为剑桥滤片和静电沉积器之外的另一种收集烟气的方法。这种装置是根据喷射撞击原理工作的，烟气气溶胶在高速下通过微孔使其撞击在距离很近的一块平面上。与剑桥滤片比较，撞击捕集器的焦油值也稍低，这可能是由于剑桥滤片对挥发性烟气组分收集效率较高，增大了焦油值，也可能是撞击捕集器对较大粒子捕集效率高而对较少粒子捕集效率低的原因。已有一种凝集容积为50ml的撞击捕集器的设计，它能使捕集效率增至99.9%以上。喷射撞击器已成功地用于挥发性中等到低的烟气组分的定量分析。其主要优点是可以有效的用来分离烟气的气相和粒相物。缺点是造成堵塞的倾向，操作时必须控制精确的流量和压力条件。(四)冷阱收集烟气的方法必须使沉积下来的物质尽可能符合天然烟气气溶胶的成分，必须尽可能避免在收集过程中各种副反应的发生。冷阱收集烟气时由于低温作用基本上能够满足上述要求。据报道，通过剑桥滤片的气相组分用低温（-70°C）冷凝可收集90%；若将气相物质100%收集，则需要-190°C温度。到目前为止，用于收集主流烟气最普遍的冷阱是Elmenhorst设计的，它已成为收集大量烟气冷凝物作为生物试验或化学分析用的标准冷阱。它是一个非常简单的装置，清洗容易，能得到重现性结果，并适于多达5000支卷烟烟气的收集。首先将捕集器在干冰和甲醇的混合物中冷却以达到烟气的沉积。当烟气第一次被抽吸通过捕集器时，冷凝不是很有效第2页共19页第1页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共19页的；但当烟气粒子和冰晶在捕集器底部形成一垫层时，收集效率增进巨大，捕集器的结构一经建立，只要维持温度在-80°C，大量的烟气就可以被收集。Elmenhorst总结这种捕集器的作用，把它看作是烟气本身的凝结。冷阱与静电沉积器收集的烟气冷凝物分析数据如湿粒相物、烟碱、水分、苯酚的含量都比较接近。(五)固体吸附剂烟气是一个被稀释的混合物，在分析前需要浓缩其中的各种成分。在固体物质上烟气成分被吸附，以及在分析前的加热或用溶剂脱附是浓缩烟气成分的一个途径。某些吸附剂的特定的相互作用，如烧碱石棉对酸类的作用，使其对酸性物质如氰化氢的收集非常有效。在活性炭上收集烟气半挥发性物然后再减压蒸馏，是取得代表性样品的最缓和的方法。固体吸附剂的另一个优点是可以制备含水量很低的样品，这就大大方便了高分辨率的气相色谱分析。表10-1中所列的吸附剂可以用来制备接近理想的气相色谱或其他分析方法用的浓缩样品。表10-1用于烟气分析的固体吸附剂(F.Dabe.,andC.R.Green.,1985)固体吸附剂捕集的化合物活性炭气相中的醛类，半挥发物，氧化氮类烧碱石棉（NaOH吸在石棉上）氰化氢，硫化氢硅胶氰化氢和醛类，烟气中的羰基化合物ChromosrbG气相中的醛类和腈类氯化钙气相中的水分分子筛气相组分TenaxGC气相组分，半挥发物尽管通过使用固体吸附剂来收集卷烟烟气有许多优点，然而在它们的使用中又有严重的缺点，如：捕集不完全；被捕集物质的洗脱不完全；产...