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烟草颗粒热解与释烟特性影响因素研究 被引量：11
1
作者 曹芸 张劲 +9 位作者 王鹏 周顺 王孝峰 张亚平 张晓宇 王成虎 李延岩 管明婧 陈刚 黄兰 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期18-26,共9页
【目的】为探索加热状态下烟草颗粒热解和烟气释放规律。【方法】采用导热系数测试仪、热分析仪(TGA)和锥形量热仪(CONE)表征分析了甘油添加量、水分含量以及粒径对烟草颗粒导热特性、热解过程和烟气释放特性的影响。【结果】(1)样品导... 【目的】为探索加热状态下烟草颗粒热解和烟气释放规律。【方法】采用导热系数测试仪、热分析仪(TGA)和锥形量热仪(CONE)表征分析了甘油添加量、水分含量以及粒径对烟草颗粒导热特性、热解过程和烟气释放特性的影响。【结果】(1)样品导热系数随水分和甘油含量的增加以及粒径减小整体上呈现不同程度的上升趋势,不同水分与甘油含量样品比热容变化趋势与导热系数基本一致,随粒径减小其比热容持续降低;(2)甘油大幅增加烟草颗粒在低温区(140℃~300℃)失重比例,并使其成为最主要失重阶段;水分含量对烟草颗粒失重速率影响随温度升高逐渐减弱,主要对低温区下游离态水、甘油等小分子物质释出影响较大;减小粒径,样品主要失重过程向低温区稍有平移;(3)增加甘油含量(30%以内)、降低水分含量以及减小粒径均有利于缩短烟草颗粒起始释烟时间,提高释烟速率,且释放总量整体呈上升趋势。 展开更多
关键词 烟草颗粒 热解特性 释烟特性 甘油 水分 粒径
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甘油与丙二醇复配比例对烟草颗粒热解和释烟特性的影响 被引量：5
2
作者 曹芸 王成虎 +8 位作者 王鹏 金宇 鲍穗 王孝峰 张亚平 张晓宇 管明婧 李延岩 周顺 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期50-58,共9页
为考察雾化剂种类和质量分数对烟草颗粒热解和烟气释放特性的影响规律,采用湿法造粒技术,利用热重-红外光谱联用系统(TG-FTIR)、锥型量热仪(CONE)以及稳态热解装置与撞击采样器联用系统,研究甘油与丙二醇复配比例对烟草颗粒热解与烟气... 为考察雾化剂种类和质量分数对烟草颗粒热解和烟气释放特性的影响规律,采用湿法造粒技术,利用热重-红外光谱联用系统(TG-FTIR)、锥型量热仪(CONE)以及稳态热解装置与撞击采样器联用系统,研究甘油与丙二醇复配比例对烟草颗粒热解与烟气释放特性的影响。结果表明:(1)随丙二醇量的增加,烟草颗粒起始失重速率明显增大,总失重比例增加,主要失重温区向低温区移动,且单一雾化剂制备的烟草颗粒主要失重温区范围较小,混合雾化剂则较为宽泛;有氧裂解阶段失重速率与甘油质量分数成反比。(2)红外光谱分析结果显示,添加丙二醇后,烟草颗粒在100℃即开始释放雾化剂;随丙二醇质量分数的增加,碳水化合物、酚类、有机酸类、烟碱等胺类化合物以及烷烃、烯烃等化合物的释放量变化趋势由先增大后减小变为逐渐增大;在有氧裂解阶段,单一甘油体系裂解的气相产物以CO_(2)、H_(2)O、CO和羰基化合物为主,随丙二醇质量分数的增加,碳氢和羰基化合物的特征吸收峰增强,且CO和CO_(2)的特征吸收峰强度在350、400℃时明显增大,说明烟草裂解更为剧烈。(3)随丙二醇质量分数的增加,烟草颗粒的释烟时间范围减少,累积释烟总量降低,由30%(质量分数)丙二醇制备的烟草颗粒的起始释烟速率最小;增加甘油质量分数,烟草颗粒热解释放CO和CO_(2)的速率减小。(4)随甘油质量分数的增加,气溶胶总质量呈增加趋势,平均粒径则呈先减小后增大的趋势。 展开更多
关键词 烟草颗粒 甘油 丙二醇 热重-红外光谱联用 裂解 释烟特性 气溶胶粒径
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导热填料改性烟草颗粒的热解和释烟特性
3
作者 曹芸 王成虎 +6 位作者 张劲 王鹏 周顺 王孝峰 张晓宇 管明婧 李延岩 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期25-32,共8页
为揭示加热不燃烧状态下导热填料对烟草颗粒热解和释烟特性的影响规律,利用导热系数测试仪、热分析仪(TGA)和锥形量热仪(CONE),研究了不同含量和种类的导热填料对烟草颗粒导热系数、热解过程以及烟气释放过程的影响。结果表明:①随碳酸... 为揭示加热不燃烧状态下导热填料对烟草颗粒热解和释烟特性的影响规律,利用导热系数测试仪、热分析仪(TGA)和锥形量热仪(CONE),研究了不同含量和种类的导热填料对烟草颗粒导热系数、热解过程以及烟气释放过程的影响。结果表明:①随碳酸钙(CaCO3)粉体质量分数增加,烟草颗粒导热系数增大。20%添加量下填料发生自团聚,导热系数略有降低。晶须可有效改善填料在基材中的自团聚现象。碳化硅(SiC)较CaCO3对导热系数的提升更明显。②相较于对照样品,添加导热填料后,烟草颗粒微分热重(DTG)曲线向低温区移动,整体上导热性越高,移动幅度越大,最大失重速率越大。不同升温速率下,具有最大导热系数样品的DTG曲线始终位于对照样的低温侧;且随升温速率增大,其与对照样热解特征参数的差值逐渐缩小,导热性差异对烟草颗粒热解过程的影响程度减小。③相较于对照样品,添加导热填料后,烟草颗粒起始释烟速率增大;随导热性提高,最大释烟速率增大,烟气释放过程集聚。CO与CO_(2)的释放速率随导热性提高明显增大,说明烟草颗粒的热解程度加剧,但提高导热性易造成热量集聚,使烟草颗粒发生燃烧。 展开更多
关键词 烟草颗粒 导热填料 碳化硅(SiC) 碳酸钙(CaCO3) 热解 释烟特性
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