杨国威，卞 强，余青霓，魏 巍

（中国航天员科研训练中心，北京100094）

1 引言

一般情况下，CO2在空气中的含量[1]（体积分数）为0.03%～0.04%，当室内CO2浓度大于1.5%时，会引起人体呼吸困难和呼吸频率加快、改变血液pH值、减弱人的活动能力等；当浓度大于3%时，会引起头疼、眩晕、和恶心；当浓度大于6%～8%时，可导致昏迷和死亡。因此严格控制室内，尤其是控制密闭空间中人体代谢产生的CO2浓度至关重要。

当前，国际上短期载人飞行和便携生保系统中大量使用LiOH作为CO2吸收剂，这是由于非再生情况下，LiOH不仅分子量相对较小，可以有效降低发射成本，而且强碱与CO2的化学反应剧烈，在接触面积充分的情况下，反应非常彻底。工程设计上虽然充分考虑了CO2净化器的结构设计、装填物LiOH的成形方式对吸收效率的影响，但是产品在实际工作过程中，在温度、湿度、气体流动等因素的共同作用下，CO2净化器内部微观物理化学过程异常复杂，不仅包含有蒸发、扩散、溶解等物理过程，而且交织着化学反应过程，不同过程之间也存在着相互关联影响。载人航天器密闭空间有人驻留的环境中，正常条件下系统控制的温度为17℃～25℃，相对湿度为30%～70%；但是当系统控制出现故障时，温湿度参数可能会出现较大的波动。环境因素的变化有可能影响CO2净化器内部微观物理化学过程，导致CO2吸收剂孔隙状态发生变化，最终影响CO2净化器的净化效率。

本文旨在摸清故障状态下，温湿度波动对LiOH吸收CO2能力的影响，从而预估该工况条件下CO2净化器的真实净化能力，为决策提供参考依据。……