李跃华 徐筱欣

上海交通大学 动力装置及其自动化研究所，上海 200240

1 引 言

在舰艇上，CO2是一种有害气体。大气中的CO2浓度通常为0.03%，舰艇上该气体的安全浓度通常为0.5%～1.0%［1］。在其浓度高于这一范围时，艇员就会感到不适，甚至是难以完成工作。因此，当舰艇上的CO2浓度超标时，必须采用一定的去除技术以降低浓度。

目前，舰艇上采用的空气净化装置对CO2的吸收主要是通过吸收剂来完成。曾有人进行过一项统计：美国和英国的核潜艇主要使用一乙醇胺（MEA）吸收CO2；法国海军核潜艇采用分子筛吸附CO2；东欧和前苏联国家的常规潜艇一般采用超氧化物（超氧化钾或超氧化钠）吸收CO2并释放O2，也有采用MEA的。

对于动力系统在某一封闭的箱装体内运行的情况，由于CO2的成分也比较高，其内部气体在排出到舱室之前必须经过净化处理，以达到舱室排放要求。孟帅等［2］研制了用于该场合的空气净化器，吸附CO2的材料主要也是分子筛。

沸石是一种重要的分子筛，是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3～2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。

生产厂商提供的各种分子筛对CO2的吸附量通常是在25℃下测得。而对于舰船，无论是用于净化舱室空气还是净化箱装体之类的密闭环境，其压力约为1个大气压，但温度有可能会不同。因此，有必要研究分子筛在1个大气压左右、不同温度下的CO2吸附性能。另外，孟帅等人开发的空气净化装置在吸附CO2时，往往还要面临空气中大量的 N2、O2以及少量 CO、CxHy等的竞争。……