一种氮消化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学领域，尤其涉及一种氮消化处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]烟草中含氮化合物主要有蛋白质、游离氨基酸、生物碱、叶绿素、硝酸盐和其它含氮杂环化合物等，这些组分影响着烟叶特性，也影响着烟草的评吸质量。烟草中的含氮化合物在燃吸过程中，形成的烟气给人以辣、刺、苦的感觉，它们的含量既不能过多，也不能缺少，只有维持一定的量或比例才能使烟气有较好的品质。
[0003]鉴于烟草中总氮的含量对烟叶品质和吸食味道的重要性，行业内开发了不同的方法进行测定。常用的方法主要有两类，一是消化后测氨，一是燃烧后测氮，其代表方法分别为凯氏法和杜马法。凯氏法测定总氮的基本过程是把烟样先消化，使其中各种形态的氮都转变成氨态氮，然后进行定量测定。经典的凯氏定氮法，就是将有机化合物中所含的氮在浓硫酸和催化剂的作用下，经过强热消化分解，有机氮被转化为氨，通过测试氨的含量计算含氮量。
[0004]在凯氏法消化氮的过程中，通过水流的方式来吸收消化过程所产生的二氧化硫、
二氧化碳等气体，此过程浪费消化大量的水。
【发明内容】
[0005]针对以上问题，本发明提供了一种氮消化处理方法，本发明提供的氮消化处理方法能节约消化用水。
[0006]本发明提供一种氮消化处理方法，包括:采用凯氏法将含氮化合物消化，碱性溶液循环，通过碱性溶液吸收消化尾气。
[0007]优选的，所述碱性溶液为含有可溶性碳酸氢盐、可溶性碳酸盐、可溶性氢氧化物的一种或两种以上混合物的溶液。
[0008]优选的，所述碱性溶液循环采用高压循环。
[0009]优选的，所述方法还包括在所述碱性溶液的储液罐中进行尾气吸收。
[0010]优选的，所述含氮物包括蛋白质、游离氨基酸、生物碱、叶绿素和含氮杂环化合物。
[0011]优选的，所述储液罐包括罐体、进气口、排气口和废液出口。
[0012]优选的，所述高压循环的压力为500?700mbar，循环速度为8.0?10.0L/min。
[0013]优选的，所述碱液的浓度为0.005?0.05mol/Lo
[0014]从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点:本发明实施例提供的技术方案中，采用凯氏法将含氮化合物消化，消化过程会产生二氧化硫、二氧化碳等酸性废气，本发明通过碱性溶液的循环，将所述酸性废气部分吸收，并将剩余部分带入储液罐进行二次吸收，储液罐中的碱性溶液通过泵循环使用。本发明在吸收所述废气的同时减少了水资源的浪费，另外使得连接管道中所述酸性气体浓度迅速下降，减少了所述酸性气体对管道的腐蚀。
[0015]如果在本发明储液罐的排气口通过泵连接第二储液罐，在第二储液罐中酸性气体被进一步吸收，使得排出的尾气中酸性气体浓度进一步降低，此方案为本领域技术人员不经创造性劳动即可联想得到的，仍属于本发明的保护范围。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例中氮消化处理过程示意图。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供了一种氮消化处理方法，包括:采用凯氏法将含氮化合物消化，碱性溶液循环，通过碱性溶液吸收消化尾气。
[0018]在本发明中，消化过程会产生二氧化硫、二氧化碳等酸性尾气，可通过碱性溶液的高速循环产生负压，将所述酸性废气部分吸收，并将剩余部分带入储液罐进行二次吸收，储液罐中的碱性溶液通过泵循环使用，在吸收所述废气的同时减少了水资源的浪费，并且使得连接管道中所述酸性气体浓度迅速下降，减少了所述酸性气体对管道的腐蚀。同时，本发明在储液罐中进行二次吸收，使得尾气中的酸性气体进一步被吸收。
[0019]参见图1，图1为本发明实施例中氮消化处理过程示意图。
[0020]本发明实施例取一定量含氮化合物(简称含氮物)，可包括蛋白质、游离氨基酸、生物碱、叶绿素和含氮杂环化合物，如烟草、土壤、牛肉或鸡蛋等，用凯氏法将含氮化合物消化，含氮物消化成氨的过程中产生尾气，尾气中含有二氧化硫、二氧化碳等酸性气体。
[0021]在本发明的一个实施例中，准确称取含氮物(烟草制品)的用量为0.lg，加入Ig硫酸钾和0.1g氧化汞，再加入5mL浓硫酸；平行称取42份于42个消化管中。按照以下程序进行消化:150°C，保持60分钟，然后升温至250°C，保持60分钟，再升温至370°C，保持150分钟。包括升温时间在内，程序升温时间共需5小时。采用42位消化炉进行反应，完成一次消化过程需消耗42mL浓硫酸，产生约20L 二氧化硫气体。
[0022]本发明实施例优选用碱性溶液高压循环，在尾气出口产生负压，吸收酸性尾气。碱性溶液可选用含有可溶性碳酸氢盐、可溶性碳酸盐、可溶性氢氧化物的一种或两种以上混合物的(水)溶液，如(氢氧化钠、氢氧化钾，碳酸钠，碳酸氢钠等)；浓度可为0.005?0.05mol/L，优选0.008?0.05mol/L。在本发明的优选实施例中，高压循环所形成的压力为500?700mbar，优选550?650mbar ;喊液的循环速度为8.0?10.0L/min,优选9.0?10.0L/mino
[0023]相应的，本发明还提供了一种氮消化处理装置，包括:
[0024]消化设备，用于采用凯氏法将含氮物消化，得到氨和消化尾气；
[0025]与所述消化设备通过管道相连的碱液储液罐；
[0026]与所述消化设备及所述碱液储液罐通过管道相连的泵，所述泵使碱液储液罐中碱性溶液循环，吸收消化尾气。
[0027]参见图1，本发明提供的氮消化处理装置包括消化设备，用于采用凯氏法将含氮物消化，得到氨和消化尾气。本发明对所述消化设备没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的消化仪。
[0028]本发明提供的氮消化处理装置包括碱液储液罐，其与所述消化设备通过管道相连；所述碱液储液罐用于储存碱性溶液。在本发明的优选实施例中，所述碱液储液罐包括:
[0029]用于储存碱性溶液的罐体；
[0030]所述罐体设置有进口、废液出口和排气口，所述罐体用于吸收消化尾气。
[0031]罐体结构为长方体状、圆柱状或锥状，容量不小于150L，保证液位不超容积的2/3ο材质选用耐酸碱材料，例如聚四氟乙烯，陶瓷或耐酸碱不锈钢等惰性材料。
[0032]作为优选，所述碱液储液罐内设置有搅拌设备如搅拌桨，通过搅拌增加尾气与碱性液体的接触面积，利于尾气吸收。搅拌桨的材质选用惰性的聚四氟乙烯，采用桨式搅拌器，搅拌圆周速度为2.0?2.5m/s,确保罐内溶液均一。
[0033]本发明提供的氮消化处理装置包括泵，与所述消化设备及所述碱液储液罐通过管道相连；所述泵使碱液储液罐中碱性溶液循环，吸收消化尾气。泵为高压泵，提供8.0?10.0L/min流量的压力。
[0034]在本发明的优选实施例中，所述消化设备设置有尾气排放管道，所述泵使碱液储液罐中碱性溶液在所述尾气排放管道中高压循环。
[0035]本发明还提供了一种氮消化处理装置，包括:
[0036]消化设备，用于采用凯氏法将含氮物消化，得到氨和消化尾气，消化设备设置有尾气排放管道；
[0037]与所述消化设备及所述碱液储液罐通过管道相连的泵，所述泵使碱液储液罐中碱性溶液循环，吸收消化尾气，同时泵使碱液储液罐中碱性溶液在尾气排放管道中高速循环；
[0038]