一種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，包括加熱裝置、冷卻裝置和真空系統(tǒng)；加熱裝置包括第一容器和加熱系統(tǒng)；冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)，以及一個(gè)第二容器或由多個(gè)第二容器串聯(lián)而成的第二容器串聯(lián)組；冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)和一個(gè)第二容器時(shí)，所述第一容器、第二容器及真空系統(tǒng)之間通過(guò)管線依次密封連通；冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)和第二容器串聯(lián)組時(shí)，相鄰的第二容器之間通過(guò)第一連接管密封連通。這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠較徹底地去除煙草減害材料中的揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物，去除效果在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】一種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種有機(jī)小分子化合物的去除裝置，特別涉及一種在卷煙領(lǐng)域中 去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 煙草減害材料為一類能夠降低煙草對(duì)人體危害的煙用添加劑，常用的煙草減害材 料包括納米催化劑、助燃劑、氧化劑和吸附劑。在煙草減害材料的生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)添加一 些揮發(fā)性原料或溶劑，從而導(dǎo)致材料中吸附了大量揮發(fā)性物質(zhì)，這些會(huì)含在煙草減害材料 中的揮發(fā)性物質(zhì)在煙草生產(chǎn)過(guò)程中非常容易溢出，并對(duì)人體健康造成不利影響。因此，應(yīng)當(dāng) 在使用這些煙草減害材料前，對(duì)其進(jìn)行處理，去除殘留的揮發(fā)性成分。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中一般采用加熱方法去除減害材料中含有的揮發(fā)性物質(zhì)，但是單純采用 加熱的方法并不能將揮發(fā)性物質(zhì)徹底去除，特別地，加熱方法對(duì)于去除吸附材料內(nèi)部的揮 發(fā)性物質(zhì)效果不佳，而且隨著時(shí)間的推移，這些殘留在內(nèi)部的揮發(fā)性物質(zhì)容易溢出，從而對(duì) 產(chǎn)品造成不良影響。對(duì)于不同的去除方法其所采用的裝置也相應(yīng)不同。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有一種能夠符合煙草減害材料的安全使用和相關(guān)質(zhì)量安全性標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的去除減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足， 提供一種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徹底 去除并捕集減害材料中殘留的揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的操作方便。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，所述裝置包括加熱裝 置、冷卻裝置和真空系統(tǒng)；
[0008] 所述加熱裝置包括第一容器和加熱系統(tǒng)，所述第一容器的腔體下部置于所述加熱 系統(tǒng)的加熱腔內(nèi)；
[0009] 所述的冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)，以及一個(gè)第二容器或由多個(gè)第二容器串聯(lián)而成的 第二容器串聯(lián)組，所述第二容器的腔體置于所述冷卻系統(tǒng)的冷卻腔內(nèi)；
[0010] 所述冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)和一個(gè)第二容器時(shí)，所述第一容器、第二容器及真空 系統(tǒng)之間通過(guò)管線依次密封連通；
[0011] 所述冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)和第二容器串聯(lián)組時(shí)，相鄰的所述第二容器之間通過(guò) 第一連接管密封連通；位于所述第二容器串聯(lián)組一端的第二容器與第一容器之間通過(guò)第二 連接管密封連通；位于所述第二容器串聯(lián)組另一端的第二容器與所述真空系統(tǒng)通過(guò)第三連 接管密封連通。
[0012] 優(yōu)選地，所述加熱系統(tǒng)選自油浴鍋、水浴鍋或加熱套。
[0013] 優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)選自液氮冷卻裝置、放置有冰水混合物的容器或恒溫冷卻 水浴槽。
[0014] 本實(shí)用新型中所述的液氮冷卻裝置是指盛放有液氮的容器。
[0015] 優(yōu)選地，所述真空系統(tǒng)為真空泵。
[0016] 優(yōu)選地，所述第一容器為玻璃燒瓶。
[0017] 優(yōu)選地，所述的第二容器為冷肼。
[0018] 本實(shí)用新型中公開的去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，可以 通過(guò)加熱裝置對(duì)煙草減害材料進(jìn)行加熱，再通過(guò)冷卻裝置對(duì)煙草減害材料中揮出的有機(jī)小 分子化合物進(jìn)行冷卻捕集，而且加熱過(guò)程和冷卻過(guò)程都是在真空條件下進(jìn)行，進(jìn)一步加快 了煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子的揮發(fā)。
[0019] 一種使用本實(shí)用新型中公開的上述裝置去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子 化合物的方法，具體為：將煙草減害材料置于第一容器中，按照本實(shí)用新型中上述公開的連 接方法將裝置連接好，首先開啟冷卻裝置，然后開啟加熱裝置和真空系統(tǒng)。
[0020] 上述使用方法中具體參數(shù)設(shè)置如下：
[0021] 1)加熱裝置的加熱溫度為50_200°C。
[0022] 2)真空裝置為真空度達(dá)0. OOl-lOmmHg的真空泵。
[0023] 采用上述參數(shù)和裝置對(duì)煙草減害材料連續(xù)處理以去除殘留揮發(fā)性成分，而后采用 吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法對(duì)處理前后樣品中殘留的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。
[0024] 本實(shí)用新型中公開的裝置其有益效果主要在以下三方面：第一，通過(guò)真空系統(tǒng)與 加熱裝置的結(jié)合，可有效除去煙草減害材料中揮發(fā)性小分子化合物及沸點(diǎn)較低的物質(zhì)。第 二，整個(gè)體系處于全封閉狀態(tài)，在除去揮發(fā)性小分子化合物的同時(shí)，揮發(fā)性物質(zhì)不會(huì)泄露至 周圍環(huán)境，從而對(duì)操作者及工作環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生不利影響。第三，所述方法簡(jiǎn)便靈活，可根據(jù) 需要增加或減少冷卻裝置的數(shù)量，保證揮發(fā)性物質(zhì)有效冷卻至捕集裝置中，從而可進(jìn)一步 對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)組成分析。
[0025] 這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，而且能夠較徹底的去除煙草減害材料中的甲苯、乙 苯、苯乙烯、二乙苯、二氯苯等揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物，而且去除效果在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠 保持穩(wěn)定。
[0026] 綜上，本實(shí)用新型中提供的去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置 克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而具有創(chuàng)造性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的 裝置的示意圖1。
[0028] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2中的去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的 裝置的示意圖2。
[0029] 其中圖1和圖2中：
[0030] 1為加熱裝置
[0031] 11為第一容器
[0032] 12為加熱系統(tǒng)
[0033] 2為冷卻裝置
[0034] 21為冷卻系統(tǒng)
[0035] 221為第二容器
[0036] 222為第二容器
[0037] 3為真空系統(tǒng)
[0038] 41為第一連接管
[0039] 42為第二連接管
[0040] 43為第三連接管。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō) 明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過(guò)另 外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng) 用，在沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0042] 須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭 示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條 件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響 本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi) 容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中間"及"門" 等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的 改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0043] 實(shí)施例1
[0044] 參考圖1所示，一種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，所述 裝置包括加熱裝置1、冷卻裝置2和真空系統(tǒng)3 ;
[0045] 所述加熱裝置1包括第一容器11和加熱系統(tǒng)12,所述第一容器11的腔體下部置 于所述加熱系統(tǒng)12的加熱腔內(nèi)；
[0046] 所述的冷卻裝置2包括冷卻系統(tǒng)21，以及由多個(gè)第二容器221、222串聯(lián)而成的第 二容器串聯(lián)組22,所述第二容器221、222的腔體置于所述冷卻系統(tǒng)21的冷卻腔內(nèi)；
[0047] 所述冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)21和第二容器串聯(lián)組22時(shí)，相鄰的所述第二容器 221、222之間通過(guò)第一連接管41密封連通；位于所述第二容器串聯(lián)組22 -端的第二容器 221與第一容器11之間通過(guò)第二連接管42密封連通；位于所述第二容器串聯(lián)組22另一端 的第二容器222與所述真空系統(tǒng)3通過(guò)第三連接管43密封連通。
[0048] 具體地，所述加熱系統(tǒng)12為油浴鍋。
[0049] 具體地，所述冷卻系統(tǒng)21為恒溫冷卻水浴槽。
[0050] 具體地，所述真空系統(tǒng)3為真空泵。真空泵的真空度達(dá)0. OOl-lOmmHg。
[0051] 具體地，所述第一容器11為玻璃燒瓶。更具體地，本實(shí)施例中所述第一容器11為 體積容量為1L的圓底燒瓶。
[0052] 具體地，所述的第二容器221、222為冷肼。
[0053] 更具體地，所述的冷肼為球形冷肼。
[0054] 本實(shí)施例中公開的去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，可以通 過(guò)加熱裝置對(duì)煙草減害材料進(jìn)行加熱，再通過(guò)冷卻裝置對(duì)煙草減害材料中揮出的有機(jī)小分 子化合物進(jìn)行冷卻捕集，而且加熱過(guò)程和冷卻過(guò)程都是在真空條件下進(jìn)行，進(jìn)一步加快了 煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子的揮發(fā)。
[0055] 使用本實(shí)施例中公開的上述裝置去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物 的方法，具體為：將煙草減害材料置于第一容器11中，按照本實(shí)施例中上述公開的連接方 法將裝置連接好，首先開啟冷卻裝置2,然后開啟加熱裝置1和真空系統(tǒng)3。
[0056] 上述使用方法中具體參數(shù)設(shè)置如下：
[0057] 1)加熱裝置1的加熱溫度為140°C。
[0058] 2)真空裝置3為真空度達(dá)0. ImmHg的真空泵。
[0059] 采用上述參數(shù)和裝置對(duì)煙草減害材料連續(xù)處理至少72小時(shí)以去除殘留揮發(fā)性成 分，而后采用吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法對(duì)處理前后樣品中殘留的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行 測(cè)定，所述揮發(fā)性物質(zhì)包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、二乙苯、3-乙基苯乙烯、4-乙基 苯乙烯、二氯苯、苯甲醛及苯乙醇。
[0060] 吹掃捕集方法條件為：稱取0. 5g樣品，裝入40mL動(dòng)態(tài)頂空專用進(jìn)樣瓶?jī)?nèi)；以氦氣 為吹掃器在40°C下吹掃60min，吹掃流量40mL/min ;脫附溫度為260°C，時(shí)間2min，脫附流 量20mL/min。氣相色譜條件為：使用wax柱，柱流量設(shè)為2mL/min，分流比10:1，程序升溫 程序?yàn)?40°C保持 5min，以 2. 5°C /min 升至 200°C，20°C /min 升至 230°C保持 15min。
[0061] 揮發(fā)性有機(jī)物去除效率的計(jì)算方法如下：
[0062] δ = KK)%，其中Q為某揮發(fā)性化合物的去除效率，A為處理后材料經(jīng)吹掃捕 ^ref 集后得到的該化合物的峰面積，AMf為未經(jīng)處理的同一批減害材料樣品經(jīng)吹掃捕集后得到 的該化合物的峰面積。
[0063] 測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1，由表1結(jié)果可知使用本實(shí)用新型中裝置進(jìn)行處理時(shí)，對(duì)于質(zhì)量小 于l〇〇g的煙草減害材料樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)有很好的去除效果優(yōu)于對(duì)較大量的樣品去除 效果。
[0064] 此外，對(duì)處理后揮發(fā)性物質(zhì)去除效果進(jìn)行了時(shí)間上的跟蹤，以同一批未處理樣品 為對(duì)照，分別在2月、3月及5月后對(duì)處理前后的樣品進(jìn)行了揮發(fā)物含量測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如 表2所示，由表2可以發(fā)現(xiàn)使用本實(shí)用新型中裝置對(duì)煙草減害材料進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)去除的 去除效果在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，并不存在由于去除效果不徹底，導(dǎo)致隨著時(shí)間的推移，顆 ?？變?nèi)吸附的揮發(fā)性物質(zhì)漸漸擴(kuò)散到外部，進(jìn)而造成揮發(fā)性物質(zhì)增多的現(xiàn)象。由此說(shuō)明采 用本實(shí)施例中裝置對(duì)煙草減害材料樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的去除是較為徹底的。
[0065] 表1對(duì)100g及500g煙草減害材料處理后揮發(fā)性物質(zhì)去除率 [0066]

【權(quán)利要求】
1. 一種去除煙草減害材料中揮發(fā)性有機(jī)小分子化合物的裝置，其特征在于，所述裝置 包括加熱裝置（1)、冷卻裝置（2)和真空系統(tǒng)（3); 所述加熱裝置（1)包括第一容器（11)和加熱系統(tǒng)（12)，所述第一容器（11)的腔體下 部置于所述加熱系統(tǒng)（12)的加熱腔內(nèi)； 所述的冷卻裝置（2)包括冷卻系統(tǒng)（21)，以及一個(gè)第二容器（221)或由多個(gè)第二容器 (221、222)串聯(lián)而成的第二容器串聯(lián)組（22)，所述第二容器（221、222)的腔體置于所述冷 卻系統(tǒng)（21)的冷卻腔內(nèi)； 所述冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)（21)和一個(gè)第二容器（221)時(shí)，所述第一容器（11)、第二 容器（221)及真空系統(tǒng)（3)之間通過(guò)管線依次密封連通； 所述冷卻裝置包括冷卻系統(tǒng)（21)和第二容器串聯(lián)組（22)時(shí)，相鄰的所述第二容器 (221、222)之間通過(guò)第一連接管（41)密封連通；位于所述第二容器串聯(lián)組（22) -端的第 二容器（221)與第一容器（11)之間通過(guò)第二連接管（42)密封連通；位于所述第二容器串 聯(lián)組（22)另一端的第二容器（222)與所述真空系統(tǒng)（3)通過(guò)第三連接管（43)密封連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加熱系統(tǒng)（12)選自油浴鍋、水浴鍋或加 熱套。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)（21)選自液氮冷卻裝置、放置 有冰水混合物的容器或恒溫冷卻水浴槽。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述真空系統(tǒng)（3)為真空泵。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一容器（11)為玻璃燒瓶。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的第二容器（221、222)為冷肼。
【文檔編號(hào)】A24B15/18GK203841098SQ201420227677
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】費(fèi)婷, 陳敏, 鄭賽晶, 王兵, 傅靖剛, 王磊君 申請(qǐng)人:上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司