[发明专利]一种在线烟草制品烟气实时分析方法

摘要

本发明公开了一种在线烟草制品烟气实时分析方法，采用在线烟草制品烟气实时分析仪，该分析仪包括吸烟机、进样与清洗模块、烟气分析模块、持烟器、去活性管路系统及外部控制器；气相色谱仪或者气相质谱联用仪，实现样品成分的检测；备有可控温持烟器，通过各种特性吸附材料以及温度设定，实现选择性烟气过滤或者无滤片全烟气分析；外部控制器，实现吸烟机、在线污染清洗进样器、气相色谱仪的同步控制，完成烟草制品烟气的实时采集与分析。具有可控抽吸，烟气体积可控，温度可控，烟气污染实时清洗无残留等特点，实现了实时在线分析，直接分析烟草制品燃烧产生的气体成分，避免了样品处理过程中的成分发生化学变化或损失。

主权项

一种在线烟草制品烟气实时分析方法，其特征在于，采用在线烟草制品实时分析仪，所述在线烟草制品实时分析仪包括吸烟机、进样与清洗模块、烟气分析模块、持烟器、去活性管路系统及外部控制器；所述吸烟机、持烟器、进样与清洗模块及烟气分析模块通过去活性管路系统相连通；所述吸烟机、持烟器、进样与清洗模块、烟气分析模块及去活性管路系统均受控于外部控制器；所述烟气分析模块包括烟气分析仪分析部分、压力与流速控制模块及烟气分析控制单元；所述去活性管路系统包括七个二位转化阀V1‑V7和与二位转化阀相连的去活性管路，每个二位转化阀的两个活动端分别为第一阀口和第二阀口，固定端为第三阀口；所述进样与清洗模块包括六通阀、样品定量环、清洗液瓶、清洗气瓶、清洗液抽吸泵以及废液瓶；所述六通阀的六个通道口从最上方开始按顺时针方向依次为第一通道口、第二通道口、第三通道口、第四通道口、第五通道口及第六通道口；所述吸烟机与二位转化阀V3的第二阀口相连，通过二位转化阀V3的第三阀口与所述六通阀的第六通道口相连通；所述持烟器与二位转化阀V2的第一阀口相连，通过二位转化阀V2的第三阀口与所述六通阀的第五通道口相连通；所述清洗液瓶与清洗液抽吸泵相连，清洗液抽吸泵与二位转化阀V1的第一阀口相连，清洗气瓶、通过电动截止阀与二位转化阀V1的第二阀口相连，二位转化阀V1的第三阀口与二位转化阀V2的第二阀口相连；所述六通阀的第四通道口与第一通道口相连的去活性管路中设置有样品定量环；所述六通阀的第三通道口与二位转化阀V5的第三阀口相连，二位转化阀V5的第一阀口和第二阀口分别与废液瓶和二位转化阀V7的第二阀口相连；所述六通阀的第二通道口与二位转化阀V4的第三阀口相连，二位转化阀V4的第一阀口和第二阀口分别与二位转化阀V6的第一阀口和二位转化阀V3的第一阀口相连；所述烟气分析模块中的压力与流速控制模块包括流量传感器、压力传感器、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、放气阀及烟气分析控制单元，其中，所述载气端通过第一截止阀与二位转化阀V6的第三阀口相连，所述二位转化阀V6的第二阀口与二位转化阀V7的第一阀口相连，所述二位转化阀V7的第三阀口与烟气分析仪分析部分的进样口气路端口相连；所述烟气分析仪分析部分的溶剂放空气路端口与第二截止阀之间的管路上设置有压力传感器，所述烟气分析仪分析部分的分流气路端口与进样口连接的管路上设有分流捕集阱，所述分流捕集阱与第三截止阀之间设置有放气阀，所述压力传感器作用于第三截止阀上；所述流量传感器、压力传感器、第一截止阀、第二截止阀及第三截止阀均受控于烟气分析控制单元；所述二位转化阀V1‑V7、清洗液抽吸泵、六通阀及电动截止阀均受控于外部控制器；在二位转化阀V3的第一阀口和二位转化阀V4的第二阀口之间依次设置有第四截止阀和流量限制器，所述第五截止阀和流量限制器均受控于外部控制器；所述在线烟草制品烟气实时分析的具体过程如下：步骤1：仪器平衡与方法设置；利用外部控制器设置待机条件，所述待机条件包括持烟器温度、进样与清洗模块温度；利用烟气分析控制单元设置气相色谱仪或气相色谱质谱联用仪待机条件；利用外部控制器设置卷烟抽吸参数、进样参数及清洗参数，利用烟气分析控制单元设置气相色谱或气相色谱质谱联用仪分析参数；步骤2：点燃卷烟；在持烟器上放置卷烟，用点烟器将待测卷烟点燃，同时利用外部控制器启动吸烟机，产生烟气；步骤3：卷烟恒温抽吸；利用外部控制器启动吸烟机，控制二位转化阀及六通阀，吸烟机从持烟器中抽吸卷烟烟气，使得方法选定的待分析的某口烟气储存在样品定量环中；步骤4：烟气进样；利用外部控制器启动烟气分析模块，控制二位转化阀及六通阀，利用通入的He气将样品定量环中的储存的烟气压入烟气分析仪分析部分中，完成烟气进样；步骤5：烟气分析；烟气分析仪分析部对烟气进行分析，由烟气分析控制单元输出分析结果；步骤6：管路清洗；溶液清洗：利用外部控制器启动清洗液抽吸泵，控制二位转化阀及六通阀，将从清洗液瓶中抽吸的清洗液通入去活性管路，对去活性管路进行液体清洗，废液从二位转化阀V5的第一阀口流至废液瓶；气体清洗：利用外部控制器启动电动截止阀，控制二位转化阀及六通阀，将从清洗气瓶中N2气或He气通入去活性管路，对去活性管路进行气体清洗，废气从二位转化阀V5的第一阀口排出。