[发明专利]一种全烟气捕集及在线分析装置和方法

权利要求书

1.一种全烟气捕集及在线分析装置，其包括顺序连接的用于夹持烟支(14)的烟支夹持器(1)、第一气体流量控制器或电磁阀(2)、气体管路(15)和抽吸泵(4)，其中所述气体管路(15)与所述烟支(14)的气流连通与否由所述第一气体流量控制器或电磁阀(2)控制；其特征在于，其还包括外部控制单元(13)、与所述气体管路(15)通过第一进样口(5)连通的冷阱捕集器(16)和与所述冷阱捕集器(16)连通的检测装置(22)；其中所述冷阱捕集器(16)包括冷凝腔(20)、通过第一进气口(17)与所述冷凝腔(20)周围的换热装置连通的液氮瓶(10)以及位于所述冷凝腔(20)一端的分流放空口(6)，其中所述液氮瓶(10)由第二气体流量控制器或电磁阀(18)控制；所述检测装置(22)包括气化室(8)、位于所述气化室(8)内的玻璃衬管(7)、通过可程序升温的进样口(9)与所述气化室(8)连通的色谱柱(12)以及通过第二进气口(21)与所述气化室(8)连通的惰性气体瓶(11)，其中所述惰性气体瓶(11)由第三气体流量控制器或电磁阀(19)控制。

2.根据权利要求1所述的全烟气捕集及在线分析装置，其特征在于：所述第一气体流量控制器或电磁阀(2)、所述抽吸泵(4)和所述第一进样口(5)的设置如下：在所述抽吸泵(4)从所述气体管路(15)中抽气时，所述第一气体流量控制器或电磁阀(2)开启而所述第一进样口(5)关闭，在所述抽吸泵(4)向所述气体管路(15)中压气时所述第一气体流量控制器或电磁阀(2)关闭而所述第一进样口(5)开启。

3.根据权利要求1所述的全烟气捕集及在线分析装置，其特征在于：所述气体管路(15)的外围设有保温层(3)；其中所述保温层(3)由所述外部控制单元(13)控温。

4.根据权利要求1所述的全烟气捕集及在线分析装置，其特征在于：所述抽吸泵(4)为单孔道抽吸泵。

5.一种全烟气捕集及在线分析方法，其特征在于，其包括以下步骤：

1)设置抽吸参数，通过抽吸泵对烟支进行抽吸；

2)使抽吸产生的主流烟气全部进入冷阱捕集器中进行冷凝，并将未冷凝气体与一部分冷凝液放空，将放空后剩余部分的冷凝液在惰性气体的保护下进行升温气化并随后进入检测装置中检测。

6.根据权利要求5所述的全烟气捕集及在线分析方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1-4中任一项所述的全烟气捕集及在线分析装置进行，该方法包括以下步骤：

1)对所述抽吸泵(4)设置抽吸参数，并使得在所述抽吸泵(4)从所述气体管路(15)中抽气时，所述第一气体流量控制器或电磁阀(2)开启而所述第一进样口(5)关闭，由此通过所述抽吸泵(4)对夹持在所述烟支夹持器(1)上的所述烟支(14)进行抽吸，将烟支抽吸过程中产生的主流烟气全部保留在所述气体管路(15)中；

2)通过所述第二气体流量控制器或电磁阀(18)开启所述液氮瓶(10)并通过所述第一进气口(17)向所述冷凝腔(20)周围的换热装置中通入液氮并使所述冷凝腔(20)降温；在所述抽吸泵(4)向所述气体管路(15)中压气时所述第一气体流量控制器或电磁阀(2)关闭而所述第一进样口(5)开启，由此使保留在所述气体管路(15)中的全部主流烟气通过所述第一进样口(5)进入到所述冷凝腔(20)中进行冷凝，并将未冷凝气体与一部分冷凝液通过所述分流放空口(6)放空；通过所述第三气体流量控制器或电磁阀(19)开启所述惰性气体瓶(11)并通过所述第二进气口(21)向所述气化室(8)中通入惰性气体，将放空后剩余的冷凝液通入所述气化室(8)内的所述玻璃衬管(7)内气化，再经所述可程序升温的进样口(9)进入下游的所述色谱柱(12)中进行检测；其中所述冷阱捕集器(16)的冷凝条件及所述检测装置(22)的检测条件由所述外部控制单元(13)控制。

7.根据权利要求5或6所述的全烟气捕集及在线分析方法，其特征在于，所述检测装置为气相色谱-质谱仪。

8.根据权利要求5或6所述的全烟气捕集及在线分析方法，其特征在于，所述主流烟气冷凝的温度为-160℃～0℃。

9.根据权利要求5或6所述的全烟气捕集及在线分析方法，其特征在于，所述气化室(8)内的气化温度为100℃-350℃。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过所述抽吸泵(4)的每一次抽气-压气循环，来实现对卷烟的逐口抽吸并对每一口中的主流烟气的全部成分进行在线检测。