过滤嘴香烟对卷烟性能的影响

  醋纤和纸质滤嘴最主要的作用是去除烟气微粒(即WTPM)。微粒过滤主要是机械过滤。纤维滤嘴对烟气气相影响小,其气相组分和可冷凝或主要存在于粒相的半挥发性烟气组分可以被纤维滤嘴选择性截留,即是说,因为它们对滤材有亲和力,其截留程度大于粒相物。别的半挥发性组分将从滤嘴中洗脱出来,鸿运国际,鸿运国际备用网址-鸿运国际娱乐网址在这里注解:即是说,这些组分的过滤效率低于粒相物的过滤效率。活性炭滤嘴比纤维滤嘴选择性更强,尤其是对半挥发性组分。
  
  纤维滤嘴对烟气截留的主要历程是对气溶胶微粒的机械捕集。此历程取决于微粒的大小和数量以及纤维的特征。由于烟气气溶胶中微粒浓度非常高(见表2),微粒将与滤嘴纤维发生高频率的碰撞。如果微粒在滤嘴里的滞留时间仅约0.04s,而其粒径(0.25m)相对于滤嘴纤维直径(205m)非常小,此时,我们认为滤嘴对微粒的截留率将较低[102]。这些因素中任一因素都不能完全地描述滤嘴的性能(即适中的过滤效率),但其解释这些特征的物理机理可以用来模拟滤嘴性能[42,44.72.73,76]。
  
  图7阐述了烟气微粒的捕集历程[721。当通过滤嘴的微粒有足够的动量偏离环绕纤维单丝的烟气流向并与纤维相碰撞时,就产生了惯性碰撞捕集。因为惯性碰撞与微粒动量有关,所以通过此历程获得的过滤效率随微粒速度或质量增加而增加。由于微粒的动量低,所以惯性碰撞过滤效率对滤嘴总微粒过滤效率贡献较小(约占2%)0当不规则运动微粒一与纤维相碰撞时,就出现了扩散沉积。低质量微粒运动比高质量微粒运动更为强烈。因为微粒在滤嘴内的阻留时间增加为微粒扩散沉积在纤维上提供了更多的机会,扩散沉积在低速烟气中显得更为普遍,此历程产生的过滤效率就占滤嘴总微粒过滤效率的65%1441.直接拦截机理发生于烟气微粒通过滤嘴时刚好与纤维表面接触碰撞时,此历程与微粒粒径有关而与其速度无关。此过滤效率占滤嘴总微粒过滤效率的30-35%[441根据以上所述,微粒过滤效率取决于微粒大小(质量和直径)、分布状态和微粒速度。微粒过滤效率对微粒粒径的理论相依性如图8所示1761。
  
  此理沦认为微粒粒径约为烟气微粒平均粒径时,其过滤效率最小。也就是说,极小和极大微粒将被优先去除,流出滤嘴的气溶胶将有浓度较高的直径为0.25m的微粒。许多研究者试图经过实验来证明烟气过滤中存在粒径选择性,然而,多数实验结果证明此种选择性不存在。实验结果与理论不相符,1441可能是因为测量气溶胶的方法不同所导致的
  
  在通风滤嘴设计中,烟气流速对微粒过滤的影响是一个重要的依据。滤嘴通风降低了滤嘴上游段(与烟条相邻)的烟气流速。因而,此段的过滤效率将随通风度的增加而增加(扩散沉积增加)。而滤嘴通风孔一F游段的流速与通风度无关,即保持不变。因而下游段的过滤效率将不随通风度的变化而变化。由于一下游段的烟气流速较高,所以其过滤效率低于上游段,滤嘴总过滤效率随通风度的增加而增加,但其增加幅度低于上游段。通风度对滤嘴各段及其总过滤效率的影响的实验结果见表7[86]。
  
  


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