卷烟烟气的形成及其理化性质.pptxVIP

第十章卷烟烟气的形成及其理化性质;第一节 烟支的燃烧;一、主流烟气和侧流烟气;1 主流烟气MS：吸燃时产生的烟气，进入口腔，产生生理强度。 评吸卷烟时，主要是评吸MS,来判断卷烟的香味，杂气，刺激性，余味等的优劣。 2 侧流烟气SS：阴燃时产生的烟气，不进入口腔;3 吸燃：动态抽吸　供氧不充分，发生不完全燃烧，所以产物复杂，不仅仅是二氧化碳和水。因为吸燃时形成的碳化层阻止了空气的进入。 4 阴燃：静态抽吸　供氧较充分，是在富氧条件下燃烧，氧化反应是主要的。 空气主要从碳线附近的旁通区进入，燃烧也主要发生在旁通区，所以燃烧较完全 ;5 旁通区：燃烧锥底部周围的高温燃烧区，该区燃烧温度最高，燃烧所需的空气大部分从这个地方通过，所以叫旁通区。 6 堵塞效应（du se）：燃烧锥的中间部分，形成了一个致密不透气的碳化体，气流不易从这里通过，所以成为堵塞效应。是相对于旁通区而言的 ;二、烟支燃烧时的温度分布;烟支燃烧时的温度分布1;烟支燃烧时的温度分布2;烟支燃烧时O2，CO ，CO2 浓度变化;;烟支燃烧时O2，CO ，CO2 浓度变化;三、烟支燃烧特性;依据烟支燃烧时的温度分布和不同温度区内所发生的化学反应，一般把一支燃烧着的烟分为3个主要的反应区 ： 高温区，热解蒸馏区和低温区;;四、主要化学反应;3 芳香族化合物　　 芳环热稳定性较高，在热解区，侧链和官能团比较不温度先从苯环上断裂下来，进一步分解成气体或挥发产物，冷凝后液化；芳核彼此缩合或聚合形成稠环化合物。 4自由基反应　　 在烟支抽吸过程中存在自由基反应 ;五、烟气气溶胶的形成;（二）气溶胶形成机制;１）冷凝作用：发生在烟丝上的冷凝作用。主流烟气进入低温冷凝区后，被稀释空气冷却，或者被较冷的烟丝冷却，烟气中沸点高，挥发性低的物质在烟丝上冷却，从气态转化为液态形成气溶胶的微粒 ;２）晶核作用：发生在固体颗粒上的冷凝作用叫晶核作用。高温燃烧过程会使一些物质以固体颗粒的形式直接进入烟气气流中，这些固体颗粒就形成了烟气的冷凝核心（又叫晶核）。 3）聚合作用：在高温条件下，若干个小分子物质之间相互聚合???成更大分子量的大分子物质的反应。未饱和有机物和苯环较易发生聚合作用。;2 侧流烟气气溶胶的形成机制 ： 侧流烟气微粒来源于热解蒸馏区中形成的浓聚蒸汽，这种蒸汽通过局部蚀解的卷烟纸向烟支外扩散；蒸汽一旦离开燃烧锥便受到骤然降温和稀释作用，从而冷凝为侧流烟气中气溶胶微粒。;（三）气溶胶的组成;气相部分：包括来自空气的一些气体；直接由烟叶中挥发进入烟气的物质；烟叶燃烧后产生的气态分子；水蒸汽。 ;第二节 标准吸烟条件和烟气的收集;一 标准吸烟条件;（一）对吸烟机的要求;2.抽吸频率和持续抽吸时间　 每口抽吸持续时间为2.0ｓ±0.05 抽吸频率：每抽吸1口（2ｓ），停顿58ｓ，然后再抽下一口，也就是说，1min完成一次循环：包括抽吸2ｓ，阴燃58ｓ。;3抽吸容量：在标准的吸烟环境里，1KPa降装置，每口抽吸标准容量为35mL±0.15mL。 4抽吸流量图：未点燃卷烟在标准吸烟机上的抽吸流量图应为钟形，最大流量在8-1.2s之间。;（二）大气环境要求;3调节时间：抽吸前调节卷烟主要是调节烟支的平衡水分。一般48ｈ的调节时间足够达到水分平衡。平衡标准：试样质量3ｈ内的相对变化不大于0.2％。 ;二 主流烟气的收集;(二)静电沉积器 它由一个中心的正电极围以圆柱形的负电极所组成。电压可高达25kV的正极产生一个电场，带电荷的烟气气溶胶穿过这个电场，带正电荷的微粒就被收集在负极上。气相组分通过捕集器需用其他方法加以收集。;(三)喷射撞击捕集器 这种装置是根据喷射撞击原理工作的，烟气气溶胶在高速下通过微孔使其撞击在距离很近的一块平面上。;(五)固体吸附剂;(六)溶剂捕集器;三 侧流烟气的收集;收集装置; 装配好的捕集器 捕集器的切面图;第三节 烟气气溶胶的物理特性;二、粒数浓度 在一给定体积的气溶胶中的粒子数称为粒数浓度。卷烟烟气的平均粒数浓度为1.33×10 10个/cm3，这意味着新鲜的卷烟烟气粒子与其最接近的粒子间的平均距离为4.2μm，或者粒子与相邻粒子之间的距离约为20个粒子的直径。;三、粒子电荷;第四节 卷烟烟气的主要化学成分;一、主流烟气的化学成分;二、气相组分的化学成分;三、粒相组分的化学成分;三、粒相组分的化学成分(续);四、侧流烟气和主流烟气中化学成分的比较;第五节 烟气化学成分与烟叶化学成分的关系;(2)含氮化合物 烟叶中的蛋白质和氨基酸等含氮化合物，高温裂解主要转化为含氮杂环化合物如吡啶类、吡咯类、喹啉类，还可生成氨、胺类及少量的酚类、含氧杂环化合物;(3)烟碱 烟碱的裂解产物大多数是含氮杂环化合物，如吡啶