Aplicação da tecnologia de adsorção de gases na indústria do tabaco
A moderna indústria do tabaco utiliza um grande número de tecnologias avançadas no processo de produção. Por exemplo, a estrutura física do tabaco, tal como a área superficial específica e a densidade real, é analisada por instrumentos de adsorção de gás para fornecer suporte técnico para a otimização dos parâmetros do processo.
Analisador de Adsorção de Gás na Indústria do Tabaco
Tabaco, geralmente se refere a produtos de tabaco que são cortados em pedaços, grãos, flocos, pontas ou outros formatos, depois adicionados a materiais auxiliares, fermentados, armazenados e prontos para venda para fumar sem serem enrolados, também conhecido como tabaco picado. As propriedades físicas de umedecimento do tabaco são fatores importantes que afetam sua resistência, combustibilidade, aroma e conforto ao fumar. Quando a perda de umidade do tabaco é rápida e o teor de umidade é baixo, é fácil causar estilhaços durante o processo de produção e ressecamento e irritação durante o consumo de cigarros. Verificou-se que as diferenças nas propriedades físicas de retenção de humidade do tabaco existem não apenas entre diferentes variedades, mas também entre diferentes partes e qualidades da mesma variedade de tabaco. De um modo geral, para o mesmo tipo de tabaco, as propriedades humedecedoras do tabaco superior e médio são melhores, e o tabaco inferior é o pior; quanto maior o grau, melhores serão as propriedades umectantes do tabaco.
A retenção física de umidade do tabaco refere-se à capacidade das folhas de tabaco de regular a inibição da perda de umidade quando o tabaco é exposto a condições de baixa umidade. O teor de umidade de equilíbrio é um índice comum usado na indústria do tabaco para avaliar as propriedades físicas de umedecimento do tabaco. A propriedade física de humedecimento do tabaco depende em grande parte da sua estrutura física. Do ponto de vista da estrutura física, o tabaco é principalmente um material poroso que contém um grande número de capilares, e a estrutura dos poros não só afecta a quantidade de água condensada no interior do tabaco, mas também afecta as características de difusão da água no interior do tabaco; a área superficial específica, a densidade real, a capacidade dos poros e a distribuição do tamanho dos poros do tabaco são indicadores importantes da sua estrutura física. Os poros são grandes em áreas de superfície específicas e podem absorver fortemente a água do ar. Além disso, alguns pesquisadores inferiram a curva de absorção de umidade do tabaco com base na distribuição do tamanho dos poros; todos os itens acima fornecem uma base teórica para uma compreensão abrangente das propriedades de retenção de umidade do tabaco.
Além disso, a medição da densidade real pode fornecer os dados físicos básicos necessários para a análise das propriedades de transferência de calor e massa e das características do fluxo de partículas dos materiais de tabaco, e fornecer suporte técnico para a otimização dos parâmetros do processo.
A adsorção de gases é um dos métodos mais importantes para caracterizar as propriedades físicas das superfícies dos materiais. Usando o analisador volumétrico estático de superfície específica e tamanho de poro da série CIQTEK V-sorb X800, a área de superfície específica, volume de poro e distribuição de tamanho de poro do material podem ser obtidos com base na análise de adsorção física; assim, a adsorção e difusão de água do material tabaco, bem como as propriedades físicas de molhabilidade podem ser avaliadas de forma fundamental. Além disso, o analisador de densidade real CIQTEK pode caracterizar a densidade real do material, que por sua vez pode ser usado para melhorar o processo de cultivo e processamento do tabaco.
Assim, pode-se observar que a distribuição específica do tamanho da superfície e dos poros e a densidade real desempenham um papel crucial na seleção dos tipos de tabaco, no processo de fabricação e nas propriedades finais de umedecimento físico e sensorial.
Aplicação de analisador de adsorção de gases em resíduos de tabaco
No processo de produção e processamento do tabaco, é gerada uma grande quantidade de resíduos de tabaco, como palha de tabaco, tabaco mofado e tabaco residual, entre os quais a palha de tabaco é o principal resíduo. No entanto, a maior parte dos resíduos de tabaco é actualmente eliminada através de descarte, enterramento directo ou simplesmente queima, o que não só causa uma utilização ineficiente dos recursos, mas também graves problemas de poluição ambiental. Se a utilização eficaz destes resíduos de tabaco puder ser realizada, produzirá enormes benefícios económicos e bons benefícios ecológicos.
Folhas de tabaco, imagem da Internet
Verificou-se que a aplicação de resíduos de tabaco no domínio dos materiais porosos (principalmente biomassa porosa e materiais de carbono porosos) inclui principalmente dois aspectos: a aplicação dos próprios materiais de tabaco e a investigação no domínio dos materiais de carbono como matérias-primas. Entre eles, a derivatização de materiais de carbono e a aplicação no campo da eletroquímica (supercapacitor) são dois caminhos importantes para a utilização de resíduos de tabaco de alto valor no futuro. As principais instruções de aplicação são as seguintes.
1. Material Biochar : preparado pelo método de carbonização direta. Os canais de poros são principalmente microporosos e macroporosos, com poros subdesenvolvidos e área superficial específica relativamente baixa (<400 m 2 /g). É comumente usado como condicionador de solo, não apenas para aumentar a matéria orgânica ou nutrientes (C, N, P, K) no solo, mas também na umidificação do solo, na composição dos elementos da superfície (relação H/C, O/C), e a área superficial específica do biochar são dois fatores importantes que afetam sua higroscopicidade .
2. Materiais de carbono porosos : Os materiais de carbono preparados pelo método de ativação (incluindo o método de autoativação) possuem poros bem desenvolvidos e são principalmente microporosos. É usado principalmente para a adsorção de corantes orgânicos ou metais pesados em águas residuais. Em termos de adsorção de metais pesados, as propriedades de adsorção do biochar são usadas principalmente para reduzir a biodisponibilidade de metais pesados no solo pelas plantas de tabaco e, assim, reduzir o acúmulo de elementos de metais pesados nas plantas.
3. Materiais de carbono porosos à base de talo de tabaco : usando talo de tabaco e outros resíduos, os materiais de carbono porosos preparados têm uma alta área superficial específica e características de estrutura de poros de vários níveis, que apresentam excelente desempenho na área de adsorção de gases e supercapacitores.
Analisador microporoso de alto desempenho CIQTEK
O analisador microporoso de alto desempenho da série CIQTEK UltraSorb X800 com método de volume estático concentra-se na caracterização de superfície de materiais microporosos. O equipamento é baseado em tubulação de aço inoxidável, com um design inovador de tubo de amostra selado com superfície metálica VCR para melhorar a vedação geral do processo de fluxo da tubulação de gás, com as vantagens de retenção de vácuo de longo prazo, relação de pressão parcial ultrabaixa, constante controle de temperatura e fluxos múltiplos. É capaz de realizar testes de adsorção de gás em materiais de carbono porosos e analisar parâmetros como área superficial específica BET, capacidade de poros microporosos e distribuição de tamanho de poros dos materiais, o que por sua vez pode fazer uma avaliação fundamental da adsorção e desempenho catalítico do materiais.
Analisador microporoso de alto desempenho CIQTEK UltraSorb X800
A seguir estão exemplos de caracterização de materiais de carbono porosos usando analisadores microporosos de alto desempenho da série CIQTEK UltraSorb X800.
A Figura 1 demonstra que a área superficial específica do BET para materiais de carbono porosos é de 1870 m2 / g. Para materiais microporosos, a adsorção de nitrogênio está mais próxima da adsorção de saturação em monocamada, e a área superficial específica de Langmuir é geralmente observada e mostrada como sendo de 2.105 m2/ g .
A isoterma de adsorção-dessorção de N 2 na Figura 2 é uma isoterma de classe I, indicando uma estrutura microporosa mais abundante.
Combinado com a análise do diagrama de distribuição de tamanho de poro, o HK - distribuição de tamanho de poro na Figura 3 mostra uma distribuição mais concentrada de um tamanho de poro de microporo próximo de 0,66 nm, indicando que seu tamanho de poro mais contável é 0,66 nm.
Figura 1 Resultados do teste BET de materiais de carbono porosos
Figura 2 Isoterma de adsorção-dessorção de N 2 de material de carbono poroso
Figura 3 Distribuição do tamanho dos poros microporosos HK de material de carbono poroso
Aplicação da tecnologia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) na indústria do tabaco
Além disso, os radicais livres são uma das substâncias nocivas mais importantes na fumaça do cigarro, atacando direta e indiretamente os componentes celulares, levando à oxidação dos tecidos e células humanas, danificando lipídios e proteínas nas membranas celulares e causando doenças como o câncer. A tecnologia EPR é a única tecnologia que pode detectar e analisar diretamente os radicais livres e, em combinação com a tecnologia de captura de radicais livres, pode identificar os tipos de radicais livres nocivos na fumaça do cigarro, alcançar um avanço nos métodos de pesquisa e identificar ainda mais suas estruturas, que pode orientar e desenvolver tecnologias correspondentes de eliminação de radicais livres.
Espectrômetro CIQTEK EPR (ESR)
EASY-V 3220 e 3210 são os instrumentos de análise de área de superfície e tamanho de poros específicos da BET desenvolvidos independentemente pela CIQTEK, usando o método volumétrico estático. ▪ Teste de área superficial específica, faixa 0,0005 (m 2 /g) e superior. ▪ Análise de tamanho de poros: 0,35 nm-2 nm (microporo), análise de distribuição de tamanho de microporos; 2 nm-500 nm (mesoporo ou macroporo). ▪ Duas estações de análise. EASY-V 3220: teste simultâneo de 2 amostras; EASY-V 3210: teste alternativo de 2 amostras. ▪ Equipado com bomba molecular.
Saber maisEASY-V 1220 é o instrumento de análise de área de superfície específica e tamanho de poros BET desenvolvido independentemente pela CIQTEK, usando o método volumétrico estático. ▪ Teste de área superficial específica, faixa 0,0005 (m 2 /g) e superior. ▪ Análise do tamanho dos poros: 2 nm-500 nm. ▪ Duas estações de análise, teste simultâneo de 2 amostras. ▪ Equipado com bomba de vácuo de dois estágios.
Saber maisEASY-V 3440 é o instrumento de análise de área de superfície específica e tamanho de poros BET desenvolvido independentemente pela CIQTEK, usando o método volumétrico estático . ▪ Teste de área superficial específica, faixa 0,0005 (m 2 /g) e superior. ▪ Análise de tamanho de poros: 0,35 nm-2 nm (microporo), análise de distribuição de tamanho de microporos; 2 nm-500 nm (mesoporo ou macroporo). ▪ Quatro estações de análise, testes simultâneos de 4 amostras. ▪ Equipado com bomba molecular.
Saber maisEASY-V 1440 é o instrumento de análise de área de superfície específica e tamanho de poros BET desenvolvido independentemente pela CIQTEK, usando o método volumétrico estático. ▪ Teste de área superficial específica, faixa 0,0005 (m 2 /g) e superior. ▪ Análise do tamanho dos poros: 2 nm-500 nm. ▪ Quatro estações de análise, testes simultâneos de 4 amostras. ▪ Equipado com bomba de vácuo de dois estágios.
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