煙絲熱解燃燒特性及煙草減害的研究.pdf

1、卷煙在抽吸過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，包括水分蒸發(fā)、有機(jī)物熱解和焦炭燃燒等，煙絲的熱解和燃燒行為對(duì)卷煙口感和有害物質(zhì)的生成有重要影響，因此是實(shí)現(xiàn)降焦減害的關(guān)鍵所在。
　　本研究首先用熱重-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究了氧氣對(duì)煙絲燃燒的影響。結(jié)果表明:①當(dāng)溫度低于513K時(shí)，煙絲以熱解反應(yīng)為主，氧氣對(duì)煙絲熱解行為的影響較小，而當(dāng)溫度高于513K時(shí)，熱解和燃燒同時(shí)發(fā)生。②氧氣可促進(jìn)煙絲的燃燒，氧氣濃度越高，燃燒溫度降低，燃燒速率越快;

2、③在各種燃燒產(chǎn)物中，水和二氧化碳的釋放量隨氧氣濃度的升高而增加，而氫氰酸、煙堿、苯酚和吲哚等在有氧條件下的釋放量極小。因此可通過(guò)增加氧氣濃度來(lái)降低煙氣有害成分釋放量。
　　在此基礎(chǔ)上，本研究用熱重-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)一步研究了升溫速率對(duì)煙絲熱解的影響。結(jié)果表明:①隨著升溫速率的升高，煙絲主要成分的熱解溫度區(qū)間的疊加程度、熱解速率以及釋放特性指數(shù)均呈遞增趨勢(shì)，且出現(xiàn)不同程度的熱滯后現(xiàn)象;②熱解產(chǎn)物中的丙烯醛、吡啶、煙堿、苯酚和吲哚的釋放

3、量隨升溫速率的升高而降低;③本研究建立的動(dòng)力學(xué)模型能減小熱滯后所引起的動(dòng)力學(xué)參數(shù)偏差，可以更好地預(yù)測(cè)煙絲的快速熱解行為。在高升溫速率下煙絲的熱解與卷煙燃燒的真實(shí)狀態(tài)更為接近，因此，本文建立的動(dòng)力學(xué)模型能為卷煙燃燒數(shù)學(xué)模型提供更準(zhǔn)確、有效的參數(shù)。
　　此外，本研究還用去離子水、碳酸鈉溶液和檸檬酸溶液分別對(duì)煙絲進(jìn)行了浸漬預(yù)處理，研究了浸漬前后煙絲的化學(xué)成分、熱解特性以及裂解產(chǎn)物的變化。結(jié)果表明:經(jīng)碳酸鈉溶液浸漬后，煙氣中有害成分的前體