一种气体环流吸收装置及用途的制作方法

1.本发明属于烟草技术领域，特别涉及一种气体环流吸收装置及用于主流烟气气相成分吸收的用途。


背景技术：

2.烟草主要是靠消费者吸食燃烧后的烟气以满足需要的特殊产品，其烟气是体现卷烟质量水平和风格特征的最主要因素。卷烟在抽吸时产生的主流烟气是一种气、液、固共存的高浓度气溶胶体系，分为气相和粒相两个部分。对于烟气化学成分分析，首要解决的问题就是在尽可能简单的条件下充分捕集烟气中各组分。目前，对于主流烟气中气相成分的捕集，主要利用溶剂吸收来完成，方法是将玻璃管直插入溶剂瓶的吸收溶剂内进行一过性的吸收，即烟气仅一次经过吸收剂被吸收，不再第二次经过吸收剂，因此烟气中气相成分捕集并不充分。除此之外含气相成分在内的主流烟气捕集方法还有利用静电沉积捕集器捕集、利用喷射撞击捕集器捕集、利用冷阱捕集和利用密闭瓶负压进行捕集等；但利用静电沉积捕集器捕集易形成人为产物；利用喷射撞击捕集器捕集在操作时易堵塞，对流量和压力要求较高；利用冷阱捕集则需要维持冷阱温度在-80℃以下，捕集的温度条件要求较高；利用密闭瓶负压进行捕集，其捕集容量极其有限，不利于大量气相成分的收集。
3.因此，本发明希望提供一种简易的主流烟气气相成分吸收装置，以解决主流烟气气相成分捕集不充分、捕集装置复杂以及捕集条件不易实现等问题。


技术实现要素：

4.为满足主流烟气气相成分分析需求，本发明提供了一种主流烟气气相成分的环流吸收装置。本发明的装置操作简便，设置简易，捕集条件易于实现，能实现对主流烟气气相成分的充分吸收，有效提高主流烟气气相成分的捕集率，显著提高后续烟气气相成分分析的精度。
5.本发明的技术方案如下：
6.本发明第一方面公开了一种气体环流吸收装置，其包括密闭的气体吸收器1、进气管2和出气管3；
7.所述进气管2的一端布置在所述气体吸收器1内，布置在所述气体吸收器1内的进气管2弯曲成多个底部高度不同的u型管路8，或布置在所述气体吸收器1内的进气管2围绕成一个多匝圈的螺旋型管路10；
8.所述出气管3一端口与抽气装置4连通连接，另一端口与所述气体吸收器1的顶端壁连通连接。
9.优选地，所述u型管路8的底部均开有出气口9；所述螺旋型管路10的每一匝圈最下端的圆弧处均开有出气口9；所述出气口9均设有单向阀。
10.优选地，所述u型管路8的数量为2-5个；所述螺旋型管路10的的匝圈数量为2-5个。
11.优选地，所述气体吸收器1为多个且以串联形式进行组合。
12.本发明第二方面公开了所述气体环流吸收装置用于主流烟气的捕集的用途。
13.优选地，所述气体环流吸收装置还包烟支夹持器6和剑桥滤片5，所述烟支夹持器6布置在进气管2的进气口；所述剑桥滤片5布置在紧邻所述烟支夹持器6的进气管2上。
14.优选地，抽气装置4为吸烟机。
15.相对于现有技术，本发明的有益效果是：
16.1、相较于传统的溶剂捕集瓶对主流烟气气相成分一过性的吸收，本发明的环流吸收装置通过将进气管弯曲成多个底部高度不同的u型管路、或围绕成多匝圈的螺旋型管路，且在u型管路的底部或螺旋型管路的每一匝圈最下端的圆弧处均开有出气口；可以使烟气气相成分增加与吸收溶剂的接触面和接触时间，避免了单点接触时吸收溶剂的过快饱和，显著提高了主流烟气气相成分的捕集率。根据需要可以对该环流吸收装置进行串联组合使用，可进一步确保气相成分的充分吸收，提高后续分析处理的准确性。
17.2、相较于静电沉积捕集器捕集、喷射撞击捕集器捕集、冷阱捕集和密闭瓶负压进行捕集等主流烟气的捕集方式，本发明装置的捕集条件易于实现，操作简便，只需向气体吸收器内填装入吸收溶剂，连接并点燃烟支，打开抽气装置，就可实现主流烟气气相成分在气体环流吸收装置内的多点位吸收捕集。本发明装置可以广泛应用于实验室的烟气气相成分吸收捕集操作；也可以用于气体的吸收捕集操作。
附图说明
18.图1为本发明的一种气体环流吸收装置的结构示意图；其中气体吸收器内的进气管弯曲成多个底部高度不同的u型管路。
19.图2为本发明的另一种的气体环流吸收装置的结构示意图；其中气体吸收器内的进气管围绕成一个螺旋型管路。
20.图3为本发明的实施例1的气体环流吸收装置内烟气流动示意图。
21.附图标记为：1、气体吸收器，2、进气管，3、出气管，4、抽气装置、5、剑桥滤片，6、烟支夹持器，7、烟支，8、u型管路，9、出气口，10、螺旋型管路。
具体实施方式
22.以下通过实施例和附图来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
23.请参阅图1，本发明的气体环流吸收装置，包括气体吸收器1如捕集瓶，所述气体吸收器1顶部设有进气管2和出气管3；所述出气管3的一端与抽气装置4相连，另一端与所述气体吸收器1顶端壁连通连接；所述进气管2一端通过剑桥滤片5与烟支夹持器6相连，所述烟支夹持器6用于夹持烟支7；所述进气管2另一端布置在所述气体吸收器1内、浸入在所述气体吸收器1吸收溶剂的液面以下，并弯曲成多个u型管路8，本实施例u型管路8为三个，所述u型管路8底部均开有带单向阀的出气口9且出气口9的高度不同，而是与气体吸收器1底壁面距离呈梯度增加，出气口9均设有单向阀，单向阀允许气体由管道内排出到管道外；进气管2的该末端口也设有单向阀。布置在气体吸收器1内的进气管2的外管壁与气体吸收器1顶端壁密封。
24.请参阅图2，布置在所述气体吸收器1内且浸入在所述气体吸收器1吸收溶剂液面
以下的进气管2弯曲围绕成一个多匝圈的螺旋型管路10，本实施例螺旋型管路10的匝圈数量为3个，每一匝圈最下端的圆弧处均开有出气口9，出气口9均设有单向阀，进气管2的该末端口也设有单向阀。
25.使用图1或图2的气体环流吸收装置工作过程为：向气体吸收器1中填充吸收溶剂，将烟支夹持器6连接上烟支7并点燃，打开抽吸装置4开关，气体环流吸收装置即开始进行工作。点燃烟支7后，主流烟气沿进气管2流至u型管路8或螺旋型管路10的出气口9，并顶开出气口9上的单向阀门，进入气体吸收器1中吸收溶剂内，在瓶内被多位点的吸收捕集，工作中的烟气流动情况参阅图3。根据需求完成一定数量烟支中主流烟气气相成分的捕集后，取下烟支夹持器6上烟支7，继续进行一段时间的空吸，使进气管2内残留的气相成分尽可能排到吸收溶剂中，再关闭抽吸装置4，即完成一次烟支主流烟气气相成分的环流吸收捕集。
26.实施例1
27.利用图1气体环流吸收装置捕集烟气气相成分的方法，步骤如下：
28.(a)向气体吸收器1如捕集瓶中装入甲醇吸收溶剂；
29.(b)将进气管2连接上剑桥滤片5及烟支夹持器6，烟支夹持器6夹持住烟支7，出气管3连接上吸烟机4；
30.(c)点燃烟支7并打开吸烟机4抽吸开关，气体环流吸收装置即开始工作；
31.(d)根据需求完成十支烟支主流烟气气相成分捕集后，取下烟支夹持器6上烟支7；
32.(e)吸烟机4继续进行十口空吸后再关闭，即完成一次烟支主流烟气气相成分的环流吸收捕集。
33.(f)通过以上方法得到的捕集瓶内吸收溶剂即可直接用于主流烟气气相成分后续分析处理。
34.使用图2的气体环流吸收装置捕集烟气气相成分的情况与实施例1的情况类似。根据需要可以对图1和/或图2的多个环流吸收装置进行串联组合使用，进一步确保气相成分的充分吸收，提高后续分析处理的准确性。
35.以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。