活性炭孔结构对卷烟烟气过滤效率的影响.pdf

《活性炭孔结构对卷烟烟气过滤效率的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第5期当代化工Vo1．39，No．52010年10月ContemporaryChemicalIndustryOctober，2010活性炭孔结构对卷烟烟气过滤效率的影响贾伟萍，常纪恒，王宏生(中国烟草总公司郑州烟草研究院，河南郑州450001)摘要：综述了活性炭孔径分布和比表面积对卷烟烟气过滤效率的影响，介绍了利用气体吸附法表征活性炭孔径分布的方法，并对活性炭滤嘴在低焦油卷烟设计中的应用进行了展望。关键词：活性炭；吸附；孔结构；滤嘴中图分类号：TQ424．1文献标识码：A文章编号：1671—0460(201

2、0)05—0596—04卷烟烟气是一种气、液、固并存的复杂的多相气溶胶。据报道，仅卷烟烟气中的化学成分即达近4000种，这些化学成分中既有提供烟草香气，吃味和生理作用的物质，也有产生杂气，刺激和不良吃味的物质，还有微量的对人体健康产生危害的物质[11。因此，在满足烟民生理需要，不改变卷烟吃味的前提下，减少烟气中不良成分成为近年来国内外烟草行业研究重点之一。在众多的减害降焦技术中，滤嘴里添加吸附剂，能选择性吸附卷烟烟气中某些有图1活性炭片滤嘴害成分，是一种比较有效的方法。Fig．1Activepatchfilter活

3、性炭是一种优良的吸附剂，因其具备比表面积大，孔隙结构发达，化学性质稳定，可去除烟气中挥发性有机化合物等优点，成为复合滤嘴中最常用的吸附材料。从目前的研究情况来看[2-，活性炭可以选择性的去除20多种烟气有害成分，包括甲醛，乙醛，重金属元素和放射性元素等。活性炭的吸附能力，取决于活性炭的种类和用量。在用量一定的情况下，过滤效率随着活性炭的比表面积和孔容的增大而增大『4】。卷烟滤嘴中常用椰壳基活性炭，是由于它具有优质的天然结构，利于形成发达的微孔，图2分片式活性炭片滤嘴且其硬度较大，易于加工[51。Fig．2Theac

4、tivepatchfilterwithasplitpatch国外菲尔创纳公司对活性炭滤嘴的研究较早可以产生较好的吸附效果。但在卷烟开发中，为了也较深入，先后推出了多种活性炭滤嘴如二复合同避免卷烟香气浓度的减少，适合选用中等碘值弱碱芯活性炭滤嘴和多功能活性炭片滤嘴(APF)等同，见性的活性炭。邱哗等嘲测定了韩国产的烟用椰壳炭图1，图2。国内对活性炭滤嘴的研究始于上世纪90的水分，表观密度，粒度分布，碘值等对卷烟主流烟年代，一些研究者采用活性炭粉，活性炭颗粒，活性气的吸附过滤效果，发现国外烟用活性炭是一种表炭纤维等作为

5、吸附剂，从不同角度研究了活性炭滤观密度较低，粒度分布在60～80目(250～180m)嘴的作用和效果。李中昌等[71将不同碘值和pH值的之间，吸附性能好的优质椰壳炭。根据文献调研发活性炭添加到复合滤嘴中，考察了它们对焦油和现，国内对活性炭滤嘴吸附作用的研究仍局限在对CO的吸附能力，发现碱性pH值，高碘值的活性炭活性炭的一些基本的理化指标的测试和不同的改收稿日期：2009一l1—28作者简介：贾伟萍(1984一)，女，郑州烟草研究院在读硕士研究生，主要从事卷烟工艺和卷烟辅助材料的研究。E—mail：Jiaweipin

6、g0704@yahoo．corncn。2010年1O月贾伟萍，等：活性炭孔结构对卷烟烟气过滤效率的影响597性前处理方式【91对吸附性能的影响。而影响活性炭烟草公司Tokida{18】等在研究了活性炭纤维对烟气中吸附能力的主要因素是活性炭的孔结构和表面化半挥发性有机物的吸附过程时也得出了同样的结学性质，目前，研究烟用活性炭的孔结构和表面化论，同时还发现微孔半径大于1nl／1的活性炭纤维学性质对去除烟气中不良成分的影响以及对吸附对半挥发性化合物有较高的吸附效率，尤其对沸点效率的有效预测的系统研究还很少。介于10020

7、0℃之问的化合物。日本烟草公司Sasakit9]等研究了活性炭的饱和吸附量和孔尺寸对2活性炭孔结构对主流烟气过滤效率烟气中挥发性有机物吸附效率的影响，发现吸附效的影响率不仅与被吸附物质的物化性质有关，还与活性炭的孔径分布和表面性质有关，吸附过程中的特征吸活性炭具有发达的孔隙结构，主要包含3种孔隙，即大孔，中孔和微孔。在气相吸附中微孔起主要附能大小取决于活性炭的微孔结构，随着微孔尺寸的增大而减小。Tokida{~]等在研究活性炭纤维的微的吸附作用，中孔和大孔为被吸附物质进入微孔提孔结构对烟气中挥发性有机物吸附过程的影

8、响时供通道。根据IUPAC(国际理论与应用化学联合会)的规定【Ⅻ，微孔孔径<2nnl，中孔孔径为2～50nli1，发现，在活性炭纤维上发生的吸附过程，微孔半径大孔孔径>50nli1。比比表面积的影响更大，具有丰富窄微孔分布的活作为吸附剂，活性炭的比表面积和孔径分布对性炭纤维有更高的吸附效率。其吸附性能有重要的影响『l1】。澳大利亚学者c3活性炭孔结构的表征P