烟丝/卷烟纸组合对卷烟焦油量变异的影响

采用火焰原子吸收法测定了5种烟丝10种卷烟纸组合而成的49种卷烟中烟丝的7种金属元素含量,从烟丝的组成、常规化学成分、金属元素含量以及卷烟纸参数四个方面分析烟丝及卷烟纸组合对卷烟焦油量的影响.通过构建烟丝和卷烟纸共变的卷烟样品体系,研究了两者对焦油量的共同影响及相对重要性.实验结果表明:烟丝和卷烟纸组合是影响焦油量的重要因素,两者共同解释了焦油量变异的81.9%,烟丝的影响大于卷烟纸,解释了焦油量变异的48.6%;烟丝中钠含量与焦油量呈正相关关系,镁、锰、钾与焦油量呈负相关关系.卷烟纸参数对焦油量的影响存在交互作用,但其影响的趋势和程度会受到烟丝中参数的影响.在烟丝、卷烟纸共变体系中,烟丝是影响焦油量的主要因素、卷烟纸是次要因素.

基于烟用材料设计的卷烟焦油预测模型的建立

利用均匀试验设计,研究烟用材料4个因素卷烟纸透气度、卷烟纸助燃剂用量、滤嘴通风率及滤嘴长度与焦油相关性;在考虑各因素间的交互作用及平方项的基础下,运用逐步回归法建立了利用卷烟材料预测焦油的预测模型。结果表明,烟用材料预测焦油的预测模型预测标准差(RMSEP)为0.78,平均预测相对偏差为7.03%,决定系数为0.857,模型的预测结果与实际值较为一致,并且平均预测相对偏差低于10%,预测模型预测焦油量准确度较高,预测偏差较小。

2004-2018年烤烟型卷烟烟气焦油和一氧化碳及烟碱的变化

采用描述统计、相似优先比、指数和法等统计方法,研究2004—2018年275份烤烟型卷烟标准样品的烟气焦油量、一氧化碳量和烟碱量的数量特征及变化、每5年变化情况、不同年份的相似性,并对不同年份卷烟烟气焦油量、一氧化碳量和烟碱量进行适宜性评价。结果表明:卷烟烟支焦油量≤10 mg的样品占卷烟样品总量的18.54%,烟支一氧化碳量≤15 mg的样品占卷烟样品总量的89.09%,烟支烟碱量为>0.75~1.25 mg的卷烟样品占样品总量的77.09%;2011—2016年,任意年份的卷烟样品烟气焦油量、一氧化碳量和烟碱量与上1年或后1年样品烟气的优先比值相对较小,其相似性较大;2014—2018年烤烟型卷烟烟支焦油量均值、一氧化碳量均值和烟气烟碱量均值比2004—2008年卷烟样品的分别降低了21.82%、23.89%、16.09%;卷烟样品烟气2004—2008年卷烟样品的烟气焦油量、一氧化碳量和烟碱量适宜性指数相对较小。

聚醚类破乳剂在焦油氨水分离中的应用研究

采用聚醚类破乳剂分离焦油氨水,考察了破乳剂种类、破乳剂投加量、破乳时间对破乳后上清液的含油量、COD值以及悬浮物含量的影响,并揭示破乳机理。结果表明:当破乳剂PFA8311的投加量为500 mg/L、破乳时间为24 h时,焦油氨水分层明显,上层澄清透明,下层为黑色焦油。与未处理焦油氨水相比,焦油去除率为93.72%;COD去除率为56.71%;悬浮物去除率为98.39%。PFA8311分子吸附到油水界面,顶替天然乳化剂,实现破乳。

近红外技术快速测定裂解焦油芳烃含量

针对常用的气相色谱(GC)分析法进行焦油芳烃检测分析周期较长的问题,本文用傅里叶变换型近红外光谱仪及相关软件对石脑油蒸汽裂解焦油芳烃的含量进行了测定和实验研究。考虑焦油样品颜色差异大、芳烃含量变化大,实验通过对样品管改进、异常值判断、建模波段及光谱预处理方法优选等优化了碳六、碳七、碳八、碳九、碳十及总芳烃含量6组预测模型性能,建立了石脑油蒸汽裂解焦油样品中芳烃含量的快速分析方法,使得单个样品的分析时间缩短到2min以内。优化后6组模型的相关系数(R)分别为0.995 20,0.993 08,0.946 33,0.978 99,0.948 46,0.998 63,交叉验证均方差(RMSECV)分别为1.07,0.806,2.17,0.979,0.665,1.15。未知样6组芳烃含量的近红外光谱及气相色谱(GC)分析数据吻合良好,t-检验绝对值均小于其临界t值(t0.05(17)=2.11)。另外,近红外分析数据相对标准偏差(RSD)均小于2%,显示提出的方法具有较好的重复性。

高温煤焦油沥青基中间相炭微球的制备与表征

由高温煤焦油沥青通过热聚合法制备的中间相炭微球(MCMB)为重要的功能性人造炭材料,高温煤焦油沥青的性质在很大程度上影响着中间相炭微球的品质,因而进一步明确高温煤焦油沥青性质与中间相炭微球间的关系以期为热聚合法生产高品质MCMB提供一定的理论基础和技术支持。选用7种来源不同的高温煤焦油沥青(P-AG、P-SX、P-XJ、P-KL、P-SP、P-XD和P-TJ)为原料制备中间相炭微球,分别利用红外光谱、偏光显微镜、扫描电镜、XRD和拉曼光谱对沥青原料、中间相炭微球生球和炭化后中间炭微球熟球的性质进行系统研究。研究结果表明:7种不同来源高温煤焦油沥青的芳香性指数(Iar)均高于0.85,制备的MCMB在1 200℃炭化处理后,石墨化度(g)均高于38%,理想石墨微晶含量(Ig)高于7.73%。其中,以P-XJ沥青为原料所制备的MCMB品质最佳,其MCMB收率为18.28%、平均粒径23.20μm、粒度均匀指数0.720 3。高温煤焦油沥青经过热聚合处理能高效制备MCMB,MCMB的收率和球形度以及粒径分布等受原生喹啉不溶物(QI)含量影响较大,经1 200℃炭化处理后的MCMB的高温可石墨化性较好。综合考虑MCMB收率、平均粒径、粒度均匀性、表面形貌等因素可知,以高温煤焦油沥青制备MCMB时,调控原料沥青的原生QI含量具有重要的实际意义。

基于支持向量机的卷烟焦油预测

分析了卷烟焦油含量预测问题,提出了基于支持向量机的卷烟焦油含量预测方法。首先,介绍了支持向量回归估计的学习算法。其次,建立了基于支持向量机的卷烟焦油含量预测模型。然后,提出了卷烟焦油含量支持向量机预测的实现算法。最后给出了一个算例。实例表明,该方法能够根据烟叶中的化学成分的测量值来预测卷烟的焦油含量。

松木屑CaO催化加压气化研究

在固定床反应器中,以水蒸气为气化介质,探讨不同Ca O添加量和压力对松木屑气化结果的影响。结果表明Ca O具有CO2吸附和催化焦油裂解双重作用。在800℃、0.5 MPa下,添加一定量Ca O,CO2浓度降幅达到50%以上,H2浓度增加到59.35%,气体热值达到12.97 MJ/m3;在900℃,Ca/C(Ca O所含Ca与松木屑所含碳的物质的量之比)为1.0时焦油有最小值,为2.43 g/m3。此外,增加反应压力,H2和CO2的浓度出现缓慢增加趋势,CO浓度减少,CH4浓度无明显变化,同时气体中焦油含量出现降低趋势,该实验中最低值可达1.99 g/m3。

卷烟焦油含量预测的数学模型

选择某烟厂常用的不同地区和等级的22种烟叶,组成20个卷烟配方,根据焦油含量实测值,利用多元回归分析的方法建立了预测成品卷烟焦油含量的数学模型.利用该模型对卷烟配方的焦油含量进行预测,可以有效地控制成品卷烟的焦油含量,在卷烟的配方设计中有较好的应用价值.

中型流化床中二次风对生物质气化的影响

以空气为气化介质,在中型管式布风流化床(截面积300×300mm2,高5m)反应器上考察了二次风的加入(占一次风比例的0-40%)对生物质(木屑)气化效果、二次反应和焦油产率的影响。在进料量39kg/h,一次进风量50Nm3/h条件下进行。实验结果表明,加入二次风显著改变了碳转化率、气化效率和焦油产率,而对二次反应影响不大。得到最佳二次配风比为30%,此时,燃气低热值为5453kJ/m3,产气率、碳转化率和气化效率分别为2.46m3/ kg、97%和85%;焦油含量降低了约62.6%。

卷烟滤嘴的过滤结构研究进展

目前卷烟滤嘴对主流烟气中的有害成分滤除效果不佳,提高滤嘴降焦减害效果以及改善吸烟口感成为研究的重点。笔者对卷烟滤嘴结构研究进展进行综述,分析了异型结构滤嘴通过改变主流烟气速度和行进路线,以及复合滤嘴结构利用多种滤材不同形式复合方式实现显著提高降焦减害效果,提出经过特殊设计能够实现自由改变通风度和焦油量,改善卷烟口感的新型结构滤嘴,通过结构模块化能够形成不同类型滤嘴,满足消费者多元化的需求。在保持卷烟口感前提下,环保滤材和具有优良降焦减害效果的滤嘴未来将会广泛应用到卷烟产品上。

东北烟区低焦油烟叶关键栽培技术研究

东北烟区作为我国最大的填充型低焦油烟叶产区,研究其低焦油烟叶关键生产技术具有重要意义。在辽宁、吉林通过施氮量、施钾量、留叶数和株距4因素二次回归正交组合试验,研究其对烤烟焦油释放量及内在理化指标的影响。在施氮量、施钾量、留叶数和株距4个处理的单因素效应中,对焦油释放量的影响均表现为株距>留叶数>施氮量≈施钾量,焦油释放量稳定最低较理想的处理组合为(1)辽宁宽甸点:施氮量4.50 kg/667m^2、施钾量20.08 kg/667m^2、留叶15片,株距0.40m。(2)吉林汪清点:施氮量3.99 kg/667m^2、施钾量18.10 kg/667m^2、留叶20片,株距0.33 m。与当前生产对照比较,较理想的处理组合为施氮量均降低0.5 kg/667m^2,钾氮比均上调0.5,留叶均增加2片,株距减少0.15 m左右。在辽宁宽甸点,施氮量对总植物碱的影响最大,施钾量和留叶数对K_2O的影响最大。在吉林汪清点,株距对叶宽的影响最大。东北低焦油烟叶生产应以群体质量控制为主,其次是养分运筹调控。辽宁低碱高钾、吉林较低的叶宽可作为东北低焦油烟叶的理化特征参考指标,建议在东北烟区进一步对优选组合技术验证后推广,并深入研究低焦油烟叶形成的生理机制。

逐口主流烟气粒相物中氨与烟气常规成分的相关性

为了解卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与常规烟气检测成分焦油、烟碱、水分的相关性,选取8种不同规格不同档次的卷烟,逐口测定了烟气粒相物中氨和常规烟气检测成分焦油、烟碱以及水分的含量,分析了卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与烟气焦油、烟碱、水分的相关性,并建立了以焦油、烟碱、水分为自变量的氨释放量多元线性回归方程。结果表明:卷烟主流烟气中氨的释放量逐口线性增加;氨与烟气焦油量及烟碱量呈极显著正相关,氨与烟气水分呈负相关;建立的数学回归模型拟合效果较好。

水分对稻杆热解特性的影响

利用热重质谱联用分析仪对水分含量不同的稻秆进行热解实验研究,并对热解过程的动力学特性进行分析。结果表明,稻杆中的水分含量对其热解的4个主要阶段都有重要的影响:水分延迟了热解失重峰的出现,同时也促进了稻杆的热解;不凝性小分子气体的析出量随稻杆原料水分含量增大而增大,主要焦油组分析出量则随之减小。对稻秆热解过程的动力学参数进行求解,所得预测值与实验结果能较好地吻合,同时讨论了稻杆热解过程的活化能与指前因子之间的动力学补偿效应。

含碳成型纸降低卷烟烟气有害成分的研究

研究一种新型含碳成型纸对降低卷烟烟气有害成分的影响。结果表明,对两种不同牌号卷烟,使用含碳成型纸可明显降低卷烟烟气总粒相物含量、焦油含量、CO含量,卷烟烟气的烟碱含量亦有所下降。同时该成型纸与醋酸纤维丝束卷制工艺简单,烟支改装不污染机器,成本低。

卷烟焦油预测研究

为了解决传统预测方法不能准确预测焦油量的一小样本非线性预测问题,提出从支持向量机的角度进行预测,并在其中关键问题核函数的选择上,应用保角映射进行核函数构造.该算法将焦油预测问题通过非线性变换映射到一个高维的特征空间,在高维的特征空间构造线性判别函数以替换原空间的非线性判别函数.选择22种不同地区和等级的烟叶,利用相同卷烟纸和滤嘴将各种烟叶卷制成单料卷烟,检测得各种烟叶单克烟丝烟雾中焦油量,以此为样本,进行函数训练并进行预测.实验证明该算法能提高焦油量预测精度和效率.

降低剩余氨水焦油含量的措施

介绍了安钢焦化厂剩余氨水处理系统的工艺流程,分析了剩余氨水焦油含量高的主要原因。采取的改进措施:在鼓冷工序增加了焦油氨水分离槽;将蒸氨工序原料槽改为除焦油槽,延长了焦油氨水的分离时间;加强了对剩余氨水槽及蒸氨原料除焦油槽的放油。通过改进,降低了剩余氨水中的焦油含量,由改进前的平均500mg/L以上降为200mg/L左右,改善了外排水质,具有较好的经济效益和社会效益。

XFF秸秆气化机组的改进

在总结ＸＦＦ秸秆气化机组缺点的基础上，对气化炉、净化系统的结构进行了改进，并进行了试验和运行验证，结果表明，改进后的机组，克服了气化炉和净化系统燃气管道的堵塞等缺点，并改善燃气净化性能，净化后燃气焦油含量比改进前降低了３０％ 。

高当量比生物质氧气气化试验研究

以固定床气化炉为反应器、秸秆成型燃料为原料、纯氧为气化介质，通过改变进氧气量来调节气化当量比，试验研究高当量比（0．31—0．40）对气化结果的影响。发现随着当量比的增加，气化反应温度逐渐升高、碳转化率和气体产率逐渐增加、产出气热值逐渐降低、产出气中焦油含量逐渐降低。试验结果表明：高当量比生物质氧气气化的方法可行；通过增大当量比的方法提高反应温度，可有效降低产出气中的焦油含量。