论文部分内容阅读
卷烟烟气中的化学成分主要来自于烟丝的燃烧与热解反应过程,与卷烟燃烧温度密切相关,通过调控卷烟的燃烧温度可以改变卷烟主流烟气的成分,因此,通过改变卷烟的燃烧温度,降低卷烟烟气中有害物质的含量,可以为卷烟的减害降焦研究提供新的思路。
本论文以降低卷烟燃烧温度的技术研究为目的,基于卷烟燃烧温度的测量、热重分析仪和红外热像仪等,考察各种烟丝添加剂对于降低卷烟燃烧温度的效果以及深入研究烟丝添加剂的作用机制,并通过考察添加烟丝添加剂的卷烟烟气的成分,对卷烟燃烧温度和烟气成分进行了关联。
多种烟丝添加剂的加入都可以降低卷烟的燃烧温度,其中钾盐的效果要明显优于过渡金属盐、稀土金属盐和钙钛矿型催化剂,尤其是乙酸钾,可使卷烟的最高燃烧温度降低86℃。烟丝添加剂可以促进烟丝的裂解,使得烟丝可以在较低的温度下进行燃烧。同时,钾盐添加剂在高温时受热产生的钾离子与烟丝燃烧过程产生的中间产物会结合生成更加稳定的炭物种,使烟丝燃烧过程暂时中断,减少了各个温度段下的燃烧热量,从而降低卷烟的燃烧温度。
钾盐在烟丝中的添加可以大幅度减少卷烟主流烟气中氰化氢、氨、苯酚、巴豆醛、亚硝胺和一氧化碳等成分的含量。同时,钾盐添加剂影响了烟丝的裂解和反应途径,从而降低了卷烟主流烟气中的CO含量。
基于烟丝在燃烧过程中首先形成烟碳,然后烟碳与氧反应的事实,初步考察了所制备的钙钛矿型催化剂对烟碳燃烧性能以及卷烟燃烧温度的影响。结果表明,La1-xAgxCoO3催化剂能够促进烟碳的燃烧,将其添加到烟丝中可以降低卷烟的燃烧温度。