[发明专利]基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析方法及分析装置

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。

主权项

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C_xH_yO_zS_pN_q，则在空气中恰好充分燃烧的化学式如式（1），$C_x{H}_y{O}_z{S}_p{N}_q+{\mathrm{tO}}_2+{\mathrm{rN}}_2=x{\mathrm{CO}}_2+\frac{y}{2}{H}_{2}O+p{\mathrm{SO}}_2+{\mathrm{qNO}}_2+{\mathrm{rN}}_2$式(1)式（1）中则1g该烟草样品恰好充分燃烧时所需空气的体积如式（2），式（2）中b为C、H、O、S和N五种元素的质量分数总和；M为C_xH_yO_zS_pN_q的岔子量，即M=12x+y+16z+32p+14q；R为理想气体常数；P为测试气体的压力；T为测试气体的温度；则1g该烟草样品充分燃烧所消耗的空气量如式（3），步骤2：计算实际空气供应量和样品供应量；选取等值比根据等值比公式（4），计算出烟草样品的实际推进速度与空气的供给速度之比，如式（5），设定燃料的供给速率为(v_燃料)_实际，则空气的实际流量为：式（6）中燃料供给速率由载样器长度L、载样器推进速率v以及烟草样品质量W来计算，具体如式（7），式（7）基于以下处理：W g烟草样品要均匀铺在测量装置内L cm的载样器上；步骤3：根据式（6）和式（7），设定仪器参数，待其稳定后，准确称量经预处理的Wg烟草样品均匀铺在L cm载样器上，开始实验并实时测量二氧化碳体积浓度；所述预处理步骤按照标准GB/T16447‑2004进行；步骤4：待二氧化碳体积分数波动在±5%以内时，此时可视为达到稳态，将燃烧产物引向采集装置，经液氮冷却采样20‑50秒后，燃烧产物再引向二氧化碳分析仪；步骤5：把所述采集装置内的稳态燃烧产物送入气相色谱仪分离，然后进入气相质谱仪进行定性定量分析。