一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，具體屬于煙草行業(yè)中卷煙濾嘴吸附材料吸附/脫附檢測分析的【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型提供一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，包括有鋼瓶、氣體流量控制裝置、反應(yīng)氣混合裝置、氣路切換面板、原位漫反射紅外光譜儀、質(zhì)譜儀和連接管線。本實用新型的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其氣路切換面板可以控制進(jìn)入原位漫反射反應(yīng)池的氣體方式，便于分析反應(yīng)池中樣品的熱脫附、探針分子飽和吸附和探針分子脈沖吸附等各種復(fù)雜情況，能夠綜合考察卷煙煙氣氣相成分和固體吸附材料的相互作用方式，以及確定煙氣氣相成分經(jīng)過固體吸附材料之后各組分的變化情況。
【專利說明】一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，具體屬于煙草行業(yè)中卷煙濾嘴吸附材料吸附/脫附檢測分析的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著吸煙與健康問題爭議的日益突出，煙草行業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)，降焦減害已成為當(dāng)前煙草行業(yè)發(fā)展的方向和趨勢。其中，卷煙濾嘴吸附材料對于有害煙氣成分的吸附應(yīng)用作為降焦減害的重要手段之一，一直備受研究者們的關(guān)注。因此，如何判斷固體吸附材料的吸附特性，對于吸附材料在卷煙濾嘴上的應(yīng)用具有極其重要的現(xiàn)實意義。
[0003]目前，在煙草行業(yè)中測定某種固體吸附材料的吸附/熱脫附情況，最常用的是熱重分析，但是熱重法分析固體吸附材料的熱脫附情況，存在很多的局限性。此方法只能了解不同溫度下固體吸附材料的質(zhì)量變化，不能進(jìn)一步了解固體吸附材料在熱脫附過程中，其表面的脫附分子和固體吸附材料表面的相互作用，同樣地不能確定不同溫度下脫附分子的物種。因此研究在不同溫度下，煙氣氣相成分和固體吸附材料之間的相互作用方式，對于新型的卷煙濾嘴吸附材料的研究和開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。
[0004]原位紅外光譜作為一種研究氣體和固體材料之間相互作用的重要分析工具，已廣泛應(yīng)用在催化反應(yīng)中表征原位條件下氣體分子在固體吸附材料表面的吸附形式，特別是在催化反應(yīng)中捕捉一些反應(yīng)中間態(tài)的物質(zhì)，從分子原子角度理解催化反應(yīng)的機(jī)理。但采用原位紅外光譜來考察卷煙煙氣中揮發(fā)或者半揮發(fā)性成分在固體吸附材料表面以物理吸附和化學(xué)吸附并存時的相互作用方式尚未見報道。質(zhì)譜作為一種可以對氣體分子組分進(jìn)行定量定性分析的儀器，與原位紅外光譜相結(jié)合，對卷煙煙氣中揮發(fā)或者半揮發(fā)性成分經(jīng)過固體吸附材料之后各組分的變化情況進(jìn)行考察也未見報道。
[0005]因此，有必要根據(jù)煙草行業(yè)中固體吸附材料以及卷煙煙氣成分的具體情況，設(shè)計一種原位紅外光譜與質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，探究固體吸附材料吸附特性，滿足卷煙降焦減害技術(shù)發(fā)展的需求。
實用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型提供了一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，目的在于綜合考察卷煙煙氣氣相成分和固體吸附材料的相互作用方式，以及確定煙氣氣相成分經(jīng)過固體吸附材料之后各組分的變化情況。具體來說，該系統(tǒng)利用原位漫反射紅外光譜在線分析固體吸附材料在不同溫度下表面的物質(zhì)變化，以及脫附分子和固體吸附材料表面的相互作用方式的變化；同時該系統(tǒng)可檢測探針分子和固體吸附材料的相互作用方式，探針分子進(jìn)樣方式可選為連續(xù)進(jìn)樣和脈沖進(jìn)樣，全面考察探針分子在固體吸附材料表面在飽和吸附和少量吸附狀態(tài)下的相互作用方式；最后該系統(tǒng)末端所接的質(zhì)譜可考察從原位漫反射原位池流出氣體各組分的變化情況。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，包括有鋼瓶、氣體流量控制裝置、反應(yīng)氣混合裝置、氣路切換面板、原位漫反射紅外光譜儀、質(zhì)譜儀和連接管線，其中，所述氣路切換面板設(shè)有通過管線連接的三通閥、下六通閥和上六通閥，所述三通閥按順時針方向依次設(shè)有接口 A、接口 B、接口 C，所述下六通閥按逆時針方向依次設(shè)有接口 D、接口 E、接口 F、接口 G、接口 H、接口 I，所述上六通閥按逆時針方向依次設(shè)有接口 J、接口 K、接口 L、接口 M、接口 N、接口 O ;所述鋼瓶包括有載氣鋼瓶和反應(yīng)氣鋼瓶，所述載氣鋼瓶通過管線經(jīng)氣體流量控制裝置分別與氣路切換面板的下六通閥的接口 D、三通閥的接口 B連接，所述反應(yīng)氣鋼瓶通過管線依次經(jīng)氣體流量控制裝置、反應(yīng)氣混合裝置與氣路切換面板的三通閥的接口 A連接；所述氣路切換面板的上六通閥的接口 K通過管線依次與原位漫反射紅外光譜儀、質(zhì)譜儀連接，所述氣路切換面板的上六通閥的接口 N還連接有排空管。
[0008]優(yōu)選的，所述氣路切換面板4中所述三通閥設(shè)有測試擋和清洗擋的切換，所述下六通閥設(shè)有進(jìn)樣擋和取樣擋的切換，所述上六通閥設(shè)有脈沖進(jìn)樣擋和連續(xù)進(jìn)樣擋的切換。
[0009]優(yōu)選的，所述氣路切換面板4中所述三通閥、下六通閥和上六通閥通過管線按下述連接方式連接:
[0010]所述三通閥的接口 C與所述下六通閥的接口 F通過管線連接；
[0011]所述下六通閥的接口 E、接口 H通過管線彼此連接；
[0012]所述下六通閥的接口 I與所述上六通閥的接口 J通過管線連接；
[0013]所述下六通閥的接口 G與所述上六通閥的接口 L通過管線連接；
[0014]所述上六通閥的接口 M、接口 O通過管線彼此連接。
[0015]優(yōu)選的，所述鋼瓶中載氣鋼瓶和反應(yīng)氣鋼瓶上還分別設(shè)有減壓閥。
[0016]所述載氣選自氦氣、氬氣、氮?dú)庵幸环N。所述載氣為不會在紅外區(qū)域有吸收的惰性氣體。
[0017]所述反應(yīng)氣選自卷煙煙氣成分中多種。具體的，卷煙煙氣成分包括有一氧化碳、巴豆醛、丙烯醛、乙醛等。
[0018]優(yōu)選的,所述反應(yīng)氣鋼瓶至少包括兩個反應(yīng)氣鋼瓶。
[0019]進(jìn)一步的，每個反應(yīng)氣鋼瓶通過管線分別與一個氣體流量控制裝置連接，多個氣體流量控制裝置通過管線與一個反應(yīng)氣混合裝置相連接。
[0020]優(yōu)選的，所述氣體流量控制裝置為質(zhì)量流量計。
[0021]優(yōu)選的，所述反應(yīng)氣混合裝置包括有進(jìn)氣口、混氣室、出氣口，所述混氣室為密閉容器，連接有兩個以上的進(jìn)氣口和一個出氣口。
[0022]具體的，所述反應(yīng)氣混合裝置為由多進(jìn)氣口輸入、單出氣口輸出的混氣裝置，即反應(yīng)氣通過管線由兩個以上的進(jìn)氣口輸入密閉的混氣室，使得多種反應(yīng)氣在此密閉容器中混合均勻，混合時間為30分鐘，然后從單一的出氣口通過管線輸出至氣路切換面板。所述反應(yīng)氣混合裝置的材質(zhì)為抗腐蝕的316L型鋼材。
[0023]優(yōu)選的，所述原位漫反射紅外光譜儀內(nèi)還設(shè)有原位漫反射反應(yīng)池。
[0024]進(jìn)一步的，所述氣路切換面板通過連接管線與原位漫反射紅外光譜儀內(nèi)的原位漫反射反應(yīng)池相連接，所述原位漫反射反應(yīng)池再通過管線與質(zhì)譜儀相連接。
[0025]優(yōu)選的，所述原位漫反射紅外光譜儀與所述質(zhì)譜儀之間的連接管線上還設(shè)有排空支管。
[0026]如上所述，本實用新型的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0027](I)本實用新型中的氣路切換面板可以控制進(jìn)入原位漫反射反應(yīng)池的氣體方式，通過對六通閥的有效切換，可以分別采用連續(xù)載氣、連續(xù)反應(yīng)氣和脈沖反應(yīng)氣進(jìn)樣，便于分析反應(yīng)池中樣品的熱脫附、探針分子飽和吸附和探針分子脈沖吸附等各種復(fù)雜情況。
[0028](2)本實用新型中的氣路切換面板上的三通閥能控制測試和管線清洗的切換，特別當(dāng)三通閥達(dá)到氣路清洗狀態(tài)時，氣路控制面板后面的管線通的都是載氣，載氣能有效地吹掃掉管線中吸附的反應(yīng)氣體，起到了清洗管線、排除干擾的作用。
[0029](3)本實用新型中的反應(yīng)氣混合裝置可以連接所用的各路反應(yīng)氣體，能使連接的兩種以上反應(yīng)氣體混合成所需要濃度，從而有效調(diào)控反應(yīng)氣體混合比例，便于用于分析檢測。
[0030](4)本實用新型中的原位漫反射紅外光譜儀可以考察煙草行業(yè)使用的固體吸附材料熱脫附狀態(tài)下，表面物質(zhì)變化，以及脫附分子和固體吸附材料表面的相互作用方式的變化；原位漫反射紅外光譜儀也可以考察卷煙煙氣成分和固體吸附材料的相互作用方式；分析便捷、準(zhǔn)確。
[0031](5)本實用新型中的質(zhì)譜可以準(zhǔn)確分析從原位漫反射反應(yīng)池流出卷煙煙氣中氣體的各組分變化情況，使用方便，檢測準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1顯示為本實用新型的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)整體氣路示意圖
[0033]圖2顯示為本實用新型的氣路切換面板在連續(xù)載氣進(jìn)樣狀態(tài)下的氣路示意圖2A、2B
[0034]圖3顯示為本實用新型的氣路切換面板在連續(xù)反應(yīng)氣進(jìn)樣狀態(tài)下的氣路示意圖3A、3B
[0035]圖4顯示為本實用新型的氣路切換面板在反應(yīng)氣脈沖進(jìn)樣狀態(tài)下的氣路示意圖4A、4B
[0036]圖5顯示為本實用新型的氣路切換面板在測試和氣路清洗狀態(tài)切換時的氣路示意圖5A、5B
[0037]圖6顯示為本實用新型的反應(yīng)氣混合裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0038]附圖標(biāo)記
[0039]I鋼瓶
[0040]11載氣鋼瓶
[0041]12反應(yīng)氣鋼瓶
[0042]13減壓閥
[0043]2氣體流量控制裝置
[0044]3反應(yīng)氣混合裝置
[0045]31進(jìn)氣口
[0046]32混氣室
[0047]33出氣口
[0048]4氣路切換面板
[0049]41三通閥
[0050]411、412、413三通閥接口 A、B、C
[0051]42下六通閥
[0052]421、422、423、424、425、426 下六通閥接口 D、E、F、G、H、I
[0053]43上六通閥
[0054]431、432、433、434、435、436 上六通閥接口 J、K、L、M、N、O
[0055]44排空管
[0056]5原位漫反射紅外光譜儀
[0057]51原位漫反射反應(yīng)池
[0058]6質(zhì)譜儀
[0059]7連接管線
[0060]8排空支管

【具體實施方式】
[0061]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0062]請參閱圖1至圖5。須知，本說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，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(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)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0063]如圖1-5所示，本實用新型提供一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其中，如圖1所示，包括有鋼瓶1、氣體流量控制裝置2、反應(yīng)氣混合裝置3、氣路切換面板4、原位漫反射紅外光譜儀5、質(zhì)譜儀6和連接管線7。
[0064]其中，如圖1所示，所述鋼瓶I包括有載氣鋼瓶11和反應(yīng)氣鋼瓶12,所述鋼瓶I中載氣鋼瓶11和反應(yīng)氣鋼瓶12上還分別設(shè)有減壓閥13。所述反應(yīng)氣鋼瓶12至少包括兩個以上的反應(yīng)氣鋼瓶。每個反應(yīng)氣鋼瓶通過管線7分別與一個氣體流量控制裝置2連接，多個氣體流量控制裝置2通過管線7與一個反應(yīng)氣混合裝置3相連接。
[0065]如圖6所示，所述反應(yīng)氣混合裝置3包括有進(jìn)氣口 31、混氣室32、出氣口 33，所述混氣室32為密閉容器，連接有兩個以上的進(jìn)氣口 31和一個出氣口 33。
[0066]如圖2-5所示，所述氣路切換面板4設(shè)有通過管線7連接的三通閥41、下六通閥42和上六通閥43 ;所述三通閥41按順時針方向依次設(shè)有接口 A411、接口 B412、接口 C413，所述下六通閥42按逆時針方向依次設(shè)有接口接口 D421、接口 E422、接口 F423、接口 G424、接口 H425、接口 1426，所述上六通閥43按逆時針方向依次設(shè)有接口接口 J431、接口 K432、接口 L433、接口 M434、接口 N435、接口 0436 ;所述氣路切換面板4中所述三通閥41、下六通閥42和上六通閥43通過管線7按下述連接方式連接:
[0067]所述三通閥41的接C 口 413與所述下六通閥42的接口 F423通過管線7連接；
[0068]所述下六通閥42的接口 E422、接口 H425通過管線7彼此連接；
[0069]所述下六通閥42的接口 1426與所述上六通閥43的接口 J431通過管線7連接；
[0070]所述下六通閥42的接口 G424與所述上六通閥43的接口 L433通過管線7連接；
[0071]所述上六通閥43的接口 M434、接口 0436通過管線7彼此連接。
[0072]如圖1-5所示，所述氣路切換面板4的上六通閥43的接口 K432通過管線7依次與原位漫反射紅外光譜儀5、質(zhì)譜儀6連接，所述氣路切換面板4的上六通閥43的接口 N435還連接有排空管44。
[0073]如圖1-5所示，所述載氣鋼瓶11通過管線7經(jīng)氣體流量控制裝置2分別與氣路切換面板4的下六通閥42的接口 D421、三通閥41的接口 B412連接，所述反應(yīng)氣鋼瓶12通過管線7依次經(jīng)氣體流量控制裝置2、反應(yīng)氣混合裝置3與氣路切換面板4的三通閥41的接口 A411連接。
[0074]如圖1所示,所述原位漫反射紅外光譜儀5內(nèi)還設(shè)有原位漫反射反應(yīng)池51。所述氣路切換面板4通過連接管線7與原位漫反射紅外光譜儀5內(nèi)的原位漫反射反應(yīng)池51相連接，所述原位漫反射反應(yīng)池51再通過管線7與質(zhì)譜儀6相連接。所述原位漫反射紅外光譜儀5與所述質(zhì)譜儀6之間的連接管線7上還設(shè)有排空支管8。
[0075]本實用新型中具體使用的氣體及裝置設(shè)備如下:
[0076]所述載氣鋼瓶11中載氣選自氦氣、氬氣、氮?dú)庵幸环N。所述反應(yīng)氣鋼瓶12中反應(yīng)氣選自卷煙煙氣成分中多種。具體的，卷煙煙氣成分包括有一氧化碳、巴豆醛、丙烯醛、乙醛坐寸ο
[0077]所述氣體流量控制裝置2選自美國SIERRA公司生產(chǎn)的C100L型質(zhì)量流量計。
[0078]所述反應(yīng)氣混合裝置3為由多口輸入單口輸出的混氣裝置，其材質(zhì)為抗腐蝕的316L型鋼材。
[0079]所述氣路切換面板4上三通閥41、下六通閥42和上六通閥43均選自南京科立華儀器儀表有限公司生產(chǎn)的三通閥和六通閥。
[0080]所述原位漫反射紅外光譜儀5選自美國THERMO-FISHER公司的Nicolet 5700型傅里葉紅外光譜儀。所述原位漫反射反應(yīng)池51選自美國HARRICK公司的DRK-4-NI8型高溫原位漫反射紅外反應(yīng)池，反應(yīng)池溫度控制范圍為:室溫-900°C。
[0081]所述質(zhì)譜儀6選自英國Hiden公司的QIC 20小型在線氣體分析質(zhì)譜儀。
[0082]以下通過實施例對本實用新型的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)行闡述。
[0083]如圖1所示，載氣和反應(yīng)氣分別從載氣鋼瓶11和反應(yīng)氣鋼瓶12中流出，經(jīng)過減壓閥13后，分別通過可調(diào)節(jié)載氣和反應(yīng)氣流速的氣體流量控制裝置2，流速范圍為0-50ml/min0反應(yīng)氣再流入反應(yīng)氣混合裝置3進(jìn)行混合后流入氣路切換面板4。載氣流出氣體流量控制裝置2后直接流入氣路切換面板4。
[0084]其中，多種反應(yīng)氣經(jīng)管線7通過不同進(jìn)氣口 31流入密閉的混氣室32，在混氣室32中混合，混合時間為30分鐘，再通過單一的出氣口 33通過管線7流出至氣路切換面板4。
[0085]所述的氣路切換面板4的氣路切換由下六通閥42和上六通閥43控制，上六通閥43控制脈沖進(jìn)樣和連續(xù)進(jìn)樣的切換，下六通閥42控制在脈沖進(jìn)樣條件下進(jìn)樣和取樣的切換。所述三通閥41控制測試和清洗切換。氣體進(jìn)樣方式總共有3種:連續(xù)載氣進(jìn)樣、連續(xù)反應(yīng)氣進(jìn)樣、反應(yīng)氣脈沖進(jìn)樣，用于分析各種復(fù)雜情況。
[0086]當(dāng)進(jìn)行連續(xù)載氣進(jìn)樣時，用以檢測固體吸附材料在惰性氣氛下，表面吸附組分隨溫度的變化情況。如圖2所示，將三通閥41打到測試擋，即接口 A411與C413連接。上六通閥43打到脈沖進(jìn)樣擋，即接口 J431與K432連接，接口 L433與M434連接，接口 N435與0436連接。下六通閥42保持取樣或者進(jìn)樣擋，如圖2A所示，選擇進(jìn)樣擋時，使接口 D421與E422連接，接口 F423與G424連接，接口 H425與1426連接；如圖2B所示，選擇取樣擋時，使接口 D421與1426連接，接口 E422與F423連接，接口 G424與H425連接。從而使載氣流入氣路切換面板4后，經(jīng)過下六通閥42和上六通閥43，流出氣路切換面板4，通過連接管線7進(jìn)入原位漫反射紅外光譜儀5 ;使反應(yīng)氣流入氣路切換面板4后，經(jīng)過三通閥41、下六通閥42和上六通閥43，流出氣路切換面板4，通過排空管44排空。
[0087]當(dāng)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)氣進(jìn)樣時，用以檢測反應(yīng)氣在不同溫度下和固體吸附材料表面的相互作用方式，半定量分析不同材料的飽和吸附量情況。如圖3所示，將三通閥41打到測試擋，即接口 A411與C413連接。上六通閥43打到連續(xù)進(jìn)樣擋，即接口 J431與0436連接，接口 K432與L433連接，接口 M434與N435連接。下六通閥42保持取樣或者進(jìn)樣擋，如圖3A所示，選擇進(jìn)樣擋時，使接口 D421與E422連接，接口 F423與G424連接，接口 H425與1426連接；如圖3B所示，選擇取樣擋時，使接口 D421與1426連接，接口 E422與F423連接，接口G424與H425連接。從而使反應(yīng)氣流入氣路切換面板4后，經(jīng)過三通閥41、下六通閥42和上六通閥43，流出氣路切換面板4，通過連接管線7進(jìn)入原位漫反射紅外光譜儀5 ;使載氣流入氣路切換面板4后，經(jīng)過下六通閥42和上六通閥43，流出氣路切換面板4，通過排空管44排空。
[0088]當(dāng)進(jìn)行反應(yīng)氣脈沖進(jìn)樣時，用以檢測反應(yīng)氣在不同溫度下和固體吸附材料表面的相互作用方式，以及分析反應(yīng)氣在固體吸附材料表面吸附量隨時間的變化情況。如圖4所示，將三通閥41打到測試擋，即接口 A411與C413連接。上六通閥43打到脈沖進(jìn)樣擋，即接口 J431與K432連接，接口 L433與M434連接，接口 N435與0436連接。如圖4A所示，下六通閥42先打到取樣擋，使接口 D421與1426連接，接口 E422與F423連接，接口 G424與H425連接，使反應(yīng)氣充滿定量環(huán)；再如圖4B所示，下六通閥42切換到進(jìn)樣擋，使接口 D421與E422連接，接口 F423與G424連接，接口 H425與1426連接，完成一次脈沖進(jìn)樣。從而使流入氣路切換面板4的反應(yīng)氣和載氣混合，經(jīng)過下六通閥42和上六通閥43，流出氣路切換面板4，通過連接管線7進(jìn)入原位漫反射紅外光譜儀5 ;殘余的反應(yīng)氣經(jīng)過三通閥41、下六通閥42和上六通閥43，流出氣路切換面板4，通過排空管44排空。如需進(jìn)行多次反應(yīng)氣脈沖進(jìn)樣，重復(fù)下六通閥42的以上切換。
[0089]當(dāng)所有測試結(jié)束或者開始新的測試時，氣路切換面板4的管線中殘留上次測試的反應(yīng)氣體將影響到本次測試的結(jié)果。所以在每次測試前，如圖5所示，需要對氣路切換面板
4進(jìn)行清洗。如圖5A所示，將處于測試擋(即接口 A411與C413連接)的三通閥41切換到清洗擋。如圖5B所示，三通閥41切換到清洗擋時，將接口 B412與C413連接。上六通閥43打到脈沖進(jìn)樣擋，即接口 J431與K432連接，接口 L433與M434連接，接口 N435與0436連接。下六通閥42打到進(jìn)樣擋，使接口 D421與E422連接，接口 4F23與G424連接，接口 H425與1426連接。將氣體流量控制裝置2中載氣流速開到最大(50mL/min)，持續(xù)吹掃30min以上，將管路中殘留的反應(yīng)氣吹掃干凈，保證每次測試不會受到干擾。
[0090]如圖1所示，從氣路切換面板4流出的氣體進(jìn)入原位漫反射紅外光譜儀5的原位漫反射反應(yīng)池51中，氣體從反應(yīng)池一端進(jìn)入，從固體吸附材料樣品的上面經(jīng)過后，從下部流出，同時紅外光譜在線檢測氣體中的某些組分與固體吸附材料表面發(fā)生相互作用的方式。原位漫反射反應(yīng)池51中固體吸附材料樣品的溫度可調(diào)范圍為:室溫-900°C。從原位漫反射紅外光譜儀5流出的氣體，一部分流入質(zhì)譜儀6，檢測原位漫反射反應(yīng)池51流出氣體的各組分變化情況；一部分通過排空支管8排空。
[0091]綜上所述，本實用新型提供了一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，能夠綜合考察卷煙煙氣氣相成分和固體吸附材料的相互作用方式，以及確定煙氣氣相成分經(jīng)過固體吸附材料之后各組分的變化情況，使用方便，能夠有效排除干擾，分析便捷、準(zhǔn)確。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0092]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，包括有鋼瓶(I)、氣體流量控制裝置(2)、反應(yīng)氣混合裝置(3)、氣路切換面板(4)、原位漫反射紅外光譜儀(5)、質(zhì)譜儀(6)和連接管線(7)，其中，所述氣路切換面板(4)設(shè)有通過管線(7)連接的三通閥(41)、下六通閥(42)和上六通閥(43)，所述三通閥(41)按順時針方向依次設(shè)有接口 A(411)、接口B (412)、接口 C (413)，所述下六通閥(42)按逆時針方向依次設(shè)有接口 D (421)、接口 E (422)、接口？(423)、接口6(424)、接口！1(425)、接口 I (426)，所述上六通閥(43)按逆時針方向依次設(shè)有接口 J(431)、接口 K(432)、接口 L(433)、接口 M(434)、接口 N(435)、接口 0(436);所述鋼瓶⑴包括有載氣鋼瓶(11)和反應(yīng)氣鋼瓶(12)，所述載氣鋼瓶(11)通過管線(7)經(jīng)氣體流量控制裝置(2)分別與氣路切換面板(4)的下六通閥(42)的接口 D(421)、三通閥(41)的接口 B(412)連接，所述反應(yīng)氣鋼瓶(12)通過管線(7)依次經(jīng)氣體流量控制裝置(2)、反應(yīng)氣混合裝置(3)與氣路切換面板⑷的三通閥(41)的接口 A(411)連接；所述氣路切換面板(4)的上六通閥(43)的接口 K(432)通過管線(7)依次與原位漫反射紅外光譜儀(5)、質(zhì)譜儀(6)連接，所述氣路切換面板(4)的上六通閥(43)的接口 N(435)還連接有排空管(44)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣路切換面板(4)中所述三通閥(41)、下六通閥(42)和上六通閥(43)通過管線(7)按下述連接方式連接:所述三通閥(41)的接口 C(413)與所述下六通閥(42)的接口 F(423)通過管線(7)連接；所述下六通閥(42)的接口 E(422)、接口 H(425)通過管線(7)彼此連接；所述下六通閥(42)的接口 1(426)與所述上六通閥(43)的接口 J(431)通過管線(7)連接；所述下六通閥(42)的接口 G(424)與所述上六通閥(43)的接口 L(433)通過管線(7)連接；所述上六通閥(43)的接口 M(434)、接口 0(436)通過管線(7)彼此連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣路切換面板(4)中所述三通閥(41)設(shè)有測試擋和清洗擋，所述下六通閥(42)設(shè)有進(jìn)樣擋和取樣擋，所述上六通閥(43)設(shè)有脈沖進(jìn)樣擋和連續(xù)進(jìn)樣擋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼瓶(I)中載氣鋼瓶(11)和反應(yīng)氣鋼瓶(12)上還分別設(shè)有減壓閥(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)氣鋼瓶(12)至少包括兩個反應(yīng)氣鋼瓶；每個反應(yīng)氣鋼瓶通過管線(7)分別與一個氣體流量控制裝置(2)連接，多個氣體流量控制裝置(2)通過管線(7)與一個反應(yīng)氣混合裝置⑶相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體流量控制裝置(2)為質(zhì)量流量計。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)氣混合裝置(3)包括有進(jìn)氣口(31)、混氣室(32)、出氣口(33)，所述混氣室(32)為密閉容器，連接有兩個以上的進(jìn)氣口(31)和一個出氣口(33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述原位漫反射紅外光譜儀(5)內(nèi)還設(shè)有原位漫反射反應(yīng)池(51)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣路切換面板(4)通過連接管線(7)與原位漫反射紅外光譜儀(5)內(nèi)的原位漫反射反應(yīng)池(51)相連接，所述原位漫反射反應(yīng)池(51)再通過管線(7)與質(zhì)譜儀(6)相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位漫反射紅外光譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述原位漫反射紅外光譜儀(5)與所述質(zhì)譜儀(6)之間的連接管線(7)上還設(shè)有排空支管⑶。
【文檔編號】G01N21/3504GK204044062SQ201420456503
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】鄭賽晶, 華青, 劉百戰(zhàn), 陳敏 申請人:上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司