CN201529482U - 一种卷烟主流烟气中汞元素的收集装置 - Google Patents

一种卷烟主流烟气中汞元素的收集装置 Download PDF

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庞永强
唐纲岭
陈再根
陈欢
姜兴益
边照阳
朱凤鹏
胡清源
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Abstract

本实用新型公开了一种卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，包括具有进气端和出气端的溶剂吸收装置，包括卷烟夹持器和吸烟装置，该卷烟夹持器和吸烟装置分别通过连接管道与溶剂吸收装置的进气端和出气端连接，所述溶剂吸收装置与吸烟装置之间串联有剑桥滤片。本实用新型的捕集卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，主流烟气在吸烟装置的抽吸作用下首先通入溶剂吸收装置的吸收液中，主流烟气中的汞元素被吸收在吸收液中，避免了待测汞元素在吸烟机上的残留，可以实现对样品的连续捕集，提高了捕集的效率，使用非常方便。并且主流烟气未被吸收的颗粒物及多余的酸气和物质被剑桥滤片所吸收，可以防止主流烟气中的残留物进入吸烟机对其造成损害。

Description

一种卷烟主流烟气中汞元素的收集装置
技术领域
本实用新型涉及一种卷烟主流烟气中痕量元素的收集装置，特别是卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，属于烟气分析技术领域。
背景技术
随着人们对健康问题和环境问题的日益重视，卷烟及卷烟烟气中痕量元素的检测受到广泛的关注。卷烟在高温下燃烧产生烟气，卷烟烟气是一种包含5000多种气体和微粒成分的复杂气溶胶体系，其中包括有害的汞元素，会随着烟气进入人体，对人体造成一定的危害。
卷烟的烟气分为两种，一种是卷烟燃烧端的烟气，另一种卷烟吸端的烟气，其中吸端的烟气成为主流烟气。目前在卷烟主流烟气中汞元素的含量测定中，有效地捕集主流烟气是烟气分析中的关键步骤。常用的捕集方式有剑桥滤片捕集器、静电捕集器、喷射撞击捕集器和溶剂捕集器等。其中剑桥滤片因为背景较高不适合用于元素分析；静电捕集器可以用于元素分析，但是会因为放电产生臭氧而生成人为产物；喷射撞击捕集器喷射撞击捕集器可用于中等和低挥发性物质的定量分析，其优点是能产生大量的容易配成溶液的粒相物，缺点是易造成堵塞，需精确控制流量和压力；溶剂捕集器的结构较为简单，对金属元素和挥发性物质的吸收效果较好。中国专利号：ZL200720091565.0公开了一种卷烟主流烟气中挥发性有机化合物的捕集装置，该装置包括具有进气端和出气端的溶剂吸收装置，进气端通过聚四氟乙烯管串联有吸附管，用于吸收干扰化合物；溶剂吸收装置为一个吸收瓶，该吸收瓶包括上下可拆卸密封装配的瓶盖和瓶体，还包括与瓶盖连通的出气管和插穿瓶盖且吸收瓶装配时伸入瓶体中的进气管，所述进气管***瓶体中的末端设有微孔出气结构。概捕集装置在使用时吸附管的另一端连接捕集器，通过转盘式吸烟机将主流烟气吹入捕集装置进行捕集。采用上述结构的捕集装置具有以下问题：卷烟主流烟气首先进入吸烟机和捕集器，主流烟气中的待测物质容易残留在吸烟机和捕集器上，容易对后续的样品捕集时造成影响，使得最终的测定结果产生偏差，影响测定的重现性，需要在每次测定前对吸烟机和捕集器进行清理，影响捕集的效率，而且使用非常不方便；而且采用一个吸收瓶往往会造成吸收不充分，影响最终的测定结果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种使用方便的卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，以提高捕集的效率。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，包括具有进气端和出气端的溶剂吸收装置，还包括卷烟夹持器和吸烟装置，该卷烟夹持器和吸烟装置分别通过连接管道与溶剂吸收装置的进气端和出气端连接，所述溶剂吸收装置与吸烟装置之间串联有剑桥滤片。
所述卷烟夹持器与溶剂吸收装置之间及吸烟装置与溶剂吸收装置之间分别串联有半球形玻璃磨砂接口。
所述溶剂吸收装置是由两个串联的吸收瓶组成，两个吸收瓶之间串联有半球形玻璃磨砂接口。
所述吸收瓶包括使用时***瓶体中的进气管，该进气管的末端设有节流出气结构。
所述节流出气结构为收口。
所述连接管道为聚四氟乙烯管。
本实用新型的捕集卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，主流烟气在吸烟装置的抽吸作用下首先通入溶剂吸收装置的吸收液中，主流烟气中的汞元素被吸收在吸收液中，避免了待测汞元素在吸烟机上的残留，可以实现对样品的连续捕集，提高了捕集的效率，使用非常方便。并且主流烟气未被吸收的颗粒物及多余的酸气和物质被剑桥滤片所吸收，可以防止主流烟气中的残留物进入吸烟机对其造成损害；而且在卷烟夹持器、吸收瓶、吸烟装置及两吸收瓶之间均串联有半球形玻璃磨砂接口，目的是防止气体的倒流，对吸收瓶中所吸收的汞元素的含量造成影响，而且还不会造成因溶剂的倒吸而造成待测元素的损失。
另外，本实用新型采用两个吸收瓶串联的溶剂吸收装置，相比单个吸收瓶，卷烟主流烟气中的汞元素可以得到充分吸收，相比三个或三个以上的吸收瓶，可以避免抽吸通道的压降过大，而对抽吸过程产生影响，提高收集装置对汞元素的收集质量。
另外，在吸收瓶的出气端设置的收口，可以使主流烟气进入吸收液形成较小的气泡，增大了主流烟气与吸收液的接触面积，提高了吸收液对主流烟气中汞元素的吸收效果；另外，在各部件之间的连接管道采用了聚四氟乙烯管，相比玻璃管具有较高的耐腐蚀性，而且还不易损坏，提高了收集装置使用的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的卷烟主流烟气中汞元素的收集装置包括卷烟夹持器1和吸烟机的抽吸针筒6，在卷烟夹持器1和抽吸针筒6之间通过聚四氟乙烯管串联有两个吸收瓶4、5，所述吸收瓶包括上下可拆卸密封连接的瓶盖8和瓶体9，该瓶盖8上设有与瓶盖8连通的出气管12和插穿瓶盖8伸入瓶体9中的进气管11，所述进气管11***瓶体9中的末端设有收口10；在吸收瓶5和抽吸针筒6之间串联有剑桥滤片7，在卷烟夹持器1与吸收瓶4之间、吸收瓶4与吸收瓶5之间及吸收瓶5与剑桥滤片7之间均串联有半球形玻璃磨砂接口2。
本实用新型的吸收装置在使用时，首先在两个吸收瓶的瓶体中装入30ml5％酸性高锰酸钾溶液，再根据上述结构组装本实用新型的吸收装置，将待测的卷烟样品3放入卷烟夹持器1中，然后检查装置是否漏气，按照GB/T19609规定的标准条件进行抽吸收集，收集完成后，将两个吸收瓶中的吸收液进行消化处理并采用冷原子吸收光谱仪进行测定。本实用新型捕集了9种样品卷烟烟气中的汞并进行了测定，具体测定结果如下表1所示：
表1卷烟主流烟气中汞的测定结果
  样品编号   烟气中汞含量(ng/cig)   RSD(％)，N＝5
  1   3.46   1.52
  2   4.39   2.74
  3   5.13   3.13
  4   5.06   3.08
  5   8.76   2.05
  6   6.10   4.12
  7   9.91   3.46
  8   2.88   2.97
  9   2.98   4.39
  平均回收率(％)   97.3   /
采用本实用新型的收集装置对主流烟气中的汞元素进行捕集，然后进行含量测定，测定的重现性较好，RSD小于5％。

Claims (6)

1.一种卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，包括具有进气端和出气端的溶剂吸收装置，其特征在于：还包括卷烟夹持器和吸烟装置，该卷烟夹持器和吸烟装置分别通过连接管道与溶剂吸收装置的进气端和出气端连接，所述溶剂吸收装置与吸烟装置之间串联有剑桥滤片。
2.根据权利要求1所述卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，其特征在于：所述卷烟夹持器与溶剂吸收装置之间及吸烟装置与溶剂吸收装置之间分别串联有半球形玻璃磨砂接口。
3.根据权利要求1或2所述卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，其特征在于：所述溶剂吸收装置是由两个串联的吸收瓶组成，两个吸收瓶之间串联有半球形玻璃磨砂接口。
4.根据权利要求3所述卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，其特征在于：所述吸收瓶包括使用时***瓶体中的进气管，该进气管的末端设有节流出气结构。
5.根据权利要求4所述卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，其特征在于：所述节流出气结构为收口。
6.根据权利要求1所述卷烟主流烟气中汞元素的收集装置，其特征在于：所述连接管道为聚四氟乙烯管。
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