生物质与烟煤混合燃烧特性及动力学分析研究

使用非等温热分析方法研究了生物质(麦秆)和烟煤混合燃烧的反应特性。结果表明,生物质的添加可以降低混合样品的燃烧着火温度和燃烬温度,且混合样品燃烧反应性能随着生物质混合比例的增加而提升;生物质添加质量分数为20%时,煤和生物质混合燃烧协同作用最明显。使用Coats-Redfern(CR)、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)动力学模型对混合样品燃烧活化能进行计算,其值在挥发分燃烧阶段随着生物质混合比例的增加而增加,在焦炭燃烧阶段呈现下降趋势;通过对FWO和KAS动力学模型有效性进行分析发现,FWO和KAS模型在描述混合样品燃烧动力学时存在一定的局限性,而采用适宜机理函数的CR模型更适用于描述混合样品的燃烧反应动力学,对燃烧机理的分析也印证了动力学的分析结果。     

红外镜面反射炉-顶空-气相色谱-质谱法测定不同部位烟叶烟气挥发性化学成分

为简化样品前处理操作步骤,减小分析误差,采用红外镜面反射炉模拟卷烟抽吸过程,基于装置建立了测定烟叶烟气挥发性化学成分含量的红外镜面反射炉-顶空-气相色谱-质谱(HS-GC/MS)方法,并采用方法对不同部位烟叶的烟气挥发性化学成分进行了测定。结果表明,利用红外镜面反射炉可模拟卷烟抽吸过程,直接对捕集烟叶烟气挥发性化学成分进行分析,避免了烟支卷制、提取和浓缩过程的干扰; 3个部位烟叶样品中醛类、酮类、酸类、烃类和杂环类挥发性成分含量较高,而醇类、酯类和酚类挥发性成分含量较低; 3个部位烟叶常规挥发性成分主要在含量上存在差异,而微量挥发性成分存在明显差异,每个部位烟叶样品分别含有大量不同特有微量挥发性成分。     

梗叶配比对加热卷烟专用稠浆法再造烟叶品质的影响

  目的  研究不同梗叶配比对加热卷烟专用稠浆法再造烟叶品质的影响,为稠浆法再造烟叶的开发提供支撑。  方法  分别制备了全叶及梗叶配比为1:9、2:8、3:7、4:6、5:5的稠浆法再造烟叶,测定并对比分析了抗张强度、定量、松厚度、热失重及感官质量。  结果  （1）随着烟梗添加比例的增加,稠浆法再造烟叶的定量、抗张强度降低,但松厚度增加。（2）加热卷烟专用稠浆法再造烟叶的热失重可分为3个阶段。全叶制备的稠浆法再造烟叶在第Ⅰ阶段失重比例、最大失重速率较低,但在第Ⅱ、Ⅲ阶段失重比例和最大失重率较高。掺配烟梗后,稠浆法再造烟叶在第Ⅰ阶段的失重比例、最大失重速率较全叶制备的稠浆法再造烟叶明显提升;随着烟梗添加比例的提升,稠浆法再造烟叶在第Ⅱ阶段的失重比例逐渐降低,但在第Ⅲ阶段的失重比例逐渐增加;三个阶段的最大失重速率排序为:第Ⅱ失重阶段>第Ⅲ失重阶段>第Ⅰ失重阶段。（3）随着烟梗占比增加,再造烟叶热流曲线的第一个放热峰的峰值逐渐降低。梗叶配比2:8、梗叶配比3:7的稠浆法再造烟叶的DSC放热峰信号响应值较高。（4）稠浆法再造烟叶中梗叶配比例为2:8时,其感官评吸总分最高,综合感官品质较好。  结论  适宜的梗叶配比不仅可降低稠浆法再造烟叶的成本,而且可提高其松厚度,还可提升、改善其综合感官品质。      

切丝宽度对卷烟主流烟气气溶胶粒径分布的影响

为研究切丝宽度对卷烟烟气气溶胶粒径分布特性的影响,采用DMS500快速粒径谱仪和电子低压撞击器(ELPI),在ISO抽吸模式下,分别研究了不同切丝宽度卷烟烟气气溶胶的粒数粒径分布和质量粒径分布特征。结果表明:(1)不同切丝宽度(0.7、0.9和1.1 mm)卷烟的烟气气溶胶粒子数随粒径大小均呈现出近似的对数正态分布,粒子主要分布在40～400 nm。切丝宽度为0.7 mm和0.9 mm时烟气气溶胶的粒子数浓度略高于切丝宽度为1.1 mm,随切丝宽度的增加烟气气溶胶粒数中值直径(CMD)逐渐减小。(2)3种切丝宽度卷烟烟气气溶胶的质量主要集中在粒径为100～1 000 nm范围内,随着切丝宽度的增加,烟气气溶胶质量中值直径(MMD)减小,气溶胶总质量降低。(3)随着烟丝切丝宽度增加烟气总粒相物、焦油、烟碱、水分和CO逐渐降低。(4)感官评吸结果表明随切丝宽度增加烟气量降低,烟气质变稍粗糙,烟气形态变短,烟气变蓬松,整体烟气感官品质略有下降。(5)综合考虑,切丝宽度为0.9 mm时,烟气粒子浓度高、粒径大小适中,烟气常规释放量较0.7 mm时低,并有较好的感官质量。     

加热卷烟添加剂研究进展

为了掌握近年来国内外加热卷烟添加剂的研究现状,参考国外烟草公司对添加剂的安全性评估规程,对添加剂的使用要求、热解行为、对烟气的影响以及毒理学评估等方面进行了综述。结果表明：(1)大多数加热卷烟添加剂在受热温度低于350℃时以原型转移至烟气中,但受化合物本身性质以及裂解氛围等的影响,裂解产物分布略有差异。(2)添加剂能在低温状态下促进烟气中烟碱、甘油和香味成分等关键物质的释放,添加特定的硅酸盐能够降低有害成分的释放。(3)现有添加剂毒理学研究中,常用的甘油、丙二醇和薄荷醇等添加剂在加热状态下不会增加主流烟气的细胞毒性,但在是否能降低烟气毒性方面还需作进一步探索。     

微通道内TiN、TiO_2涂层的制备及抑焦效果研究

为了缓解换热通道壁面金属催化结焦,在温度为800℃,时间为2 h条件下,实现了内径为2 mm,长度700 mm的304不锈钢管道内表面Ti N涂层的化学气相沉积(CVD);进一步,在700℃的氧化气氛中,将Ti N涂层氧化得到Ti O2涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)仪等分别检测了涂层的形貌、元素组成和晶型结构。检测结果表明,CVD法制备的Ti N、Ti O2涂层表面均匀完整,粒子结合紧密,其组成基本符合化学计量比;其中Ti N为立方晶相结构,Ti O2为金红石相结构。以某种碳氢燃料A为原料采用自制的超临界裂解装置对Ti N、Ti O2涂层的抑制结焦效果进行了初步评价。结果表明,与304空白管相比,Ti N涂层管和Ti O2涂层管高温稳定运行时间明显延长,其中Ti N涂层管抑焦效果更加显著。     

酸类香料在不同加香方式制备卷烟中的感官贡献度研究

为明确不同酸类香料在卷烟中的感官贡献特点,采用柱前衍生化/GC-MS技术分析了戊酸、辛酸和癸酸3种有机酸在不同加香方式、不同圆周卷烟中的主流烟气粒相转移率,结合嗅觉阈值、味觉阈值定义并计算3种有机酸嗅觉贡献度和味觉贡献度.结果表明:1)就主流烟气粒相转移率大小而言,挥发性有机酸(戊酸)更适合采用爆珠加香的添加方式,半挥...     

加热卷烟不同类型专用基片水吸附特性研究

通过动态蒸汽吸附实验,对以稠浆造纸法、稠浆法、造纸法和湿法造纸法制备的加热卷烟专用基片的吸水、保水性能及吸附机理进行了研究。结果表明,稠浆法制备的基片在低湿度下保水性最佳,相对湿度为0.85时,蒸汽吸附量为38.07%;造纸法制备的基片水吸附量最大,为43.17%。研究还发现,介孔结构有利于降低基片的失水速率,从而提高其保水性能。对吸附平衡过程和吸附动力学过程进行分析发现,蒸汽在基片上的吸附过程符合Freundlich吸附模型和Henderson吸附模型,吸附动力学符合拟一级吸附模型,即物理吸附控制过程。