[实用新型]一种在线检测烟气中氰化氢的光电解装置

说明书

本实用新型属于氰化氢检测技术领域，具体公开了一种在线检测烟气中氰化氢的光电解装置，包括底座、电解池以及光传输组件；所述电解池包括插嵌于所述底座的石英比色皿、设于所述石英比色皿上端口的封盖以及由所述封盖插入石英比色皿内部的电极组件，所述电极组件包括工作电极、对电极和参比电极；所述光传输组件包括用于接收并传递烟气取样点光信号的传输光纤以及设于所述传输光纤后端的用于选择性透过烟气取样点光信号中氰化氢对应波长的光的光纤光栅；所述光纤光栅固定于所述底座且其出口正对石英比色皿的透光面。本实用新型通过光电解法实现烟气中氰化氢实时自动化检测，检测效率高，准确性好，灵敏度高。

技术领域

本实用新型属于氰化氢检测技术领域，具体涉及一种在线检测烟气中氰化氢的光电解装置。

背景技术

卷烟的烟气中具有一些有害物质，例如焦油、CO和尼古丁等，氰化氢也是卷烟烟气中的一种无色剧毒物质，主要来自于烟草中的蛋白质、氨基酸和硝酸盐的转化，特别是甘氨酸、脯氨酸及氨基二羧酸的热解。氰化氢又称山埃，化学式为HCN，标准状态下为气体，无色而苦，并有杏仁气味，氰化氢中的氰基在人体内容易与细胞线粒体内的氧化型细胞色素氧化酶中的Fe³⁺结合，抵制细胞色素氧化酶，使细胞组织不能利用氧，产生细胞内窒息性缺氧，对人体产生危害。因此，对烟气中氰化氢的定量检测是一项重要的工作。

光度分析法是最常用的氰化氢的检测方法，目前卷烟主流烟气HCN释放量的标准测定方法YC/T 253-2008也是采用光度分析法，主要原理为：在微酸性条件下，氰离子与氯胺T作用生成氯化氰，氯化氰与异烟酸反应后经水解生成戊烯二醛类化合物，再与1,3-二甲基巴比妥酸反应生成蓝色化合物，蓝色化合物在600 nm处进行光度检测。该方法在烟草行业应用广泛，常用于卷烟烟气中HCN释放量的测定，但是卷烟烟气中的硫氰酸盐离子、碘离子、溴离子、氯离子、亚硫酸盐离子、异氰酸盐离子、碳酸盐离子等离子在上述异烟酸-巴比妥酸分光光度法中有明显干扰，其中硫氰酸盐离子的干扰非常大，对显色反应有较大的影响，灵敏度较低；并且这种方式前处理过程复杂，需要用滤片和NaOH溶液捕集吸收氰化氢，不可避免地会损失部分氰化氢，影响后续检测，而且只能间隔时间段取样，检测次数少，无法发映出氰化氢含量的变化情况。

综上，现有的异烟酸-巴比妥酸分光光度法检测氰化氢操作复杂，耗时长，很难准确反映出烟气中HCN的含量水平。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种在线检测烟气中氰化氢的光电解装置，通过光电解法，实现烟气中氰化氢实时自动化检测，检测效率高，准确性好，灵敏度高。

为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种在线检测烟气中氰化氢的光电解装置，包括底座、电解池以及光传输组件；所述电解池包括插嵌于所述底座的石英比色皿、设于所述石英比色皿上端口的封盖以及由所述封盖插入石英比色皿内部的电极组件，所述电极组件包括工作电极、对电极和参比电极；所述光传输组件包括用于接收并传递烟气取样点光信号的传输光纤以及设于所述传输光纤后端的用于选择性透过烟气取样点光信号中氰化氢对应波长的光的光纤光栅；所述光纤光栅固定于所述底座且其出口正对石英比色皿的透光面。其中：光纤光栅具有滤波作用，通过多个狭缝进行分光，使得只有氰化氢对应波长的光可以透过狭缝，进而直射到石英比色皿上。

优选的，所述底座上位于透光面的一侧开设有凹槽，所述凹槽的底部位置低于所述光纤光栅与底座的接口所处的水平面。凹槽的设置是为了便于观察石英比色皿内部情况，比如光照位置，各电极插入深度等；实际检测过程为减少光的损失，可以将电解池放入避光装置中。

优选的，所述光纤光栅出口所处的位置至少能使氰化氢对应波长的光照到工作电极表面。射入石英比色皿中的光会被电极附近溶液或者电极材料吸收，都能使电极反应发生，直接照射到工作电极表面可以促进使电极反应发生，提高灵敏度。

优选的，所述工作电极为铂网电极，增加比表面积，同时增加光接触面积以及与石英比色皿中电解液的接触面积，有利于光电解反应的进行。