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HFC-134a化学性质稳定、易脱附、低浓度易检测且环境友好,常被用于集体防护核心装备“过滤吸收器”机械漏毒非破坏性检测的示踪气体。该物质在化学防护材料上的吸附行为,特别是与水蒸气（H2O）在化学防护炭材料上的竞争吸附过程,是建立过滤吸收器机械漏毒非破坏性检测方法的理论基础。本文在化学防护炭材料理化特性系统表征的基础上,通过实验研究、模型分析以及过程模拟计算,从吸附平衡和吸附动力学两个方面,较为深入地研究了HFC-134a和H2O在化学防护炭材料上的竞争吸附过程。利用全自动比表面积及孔隙度分析仪、X射线光电子能谱仪等手段,全面考察了基炭（AC）、无铬浸渍炭（ASZM-T）以及有铬浸渍炭（ASC-T）等3种化学防护炭材料的物理结构和表面化学特性。结果表明:比表面积和孔隙容积的大小排列顺序均为AC>ASC-T>ASZM-T;表面含氧官能团主要为羟基、羧基,相对百分含量的大小排列顺序为ASC-T>ASZM-T>AC。利用重量法真空蒸汽吸附仪和基于容积法自建的微量氟利昂吸附平衡测试系统,测试了单组分HFC-134a和H2O在3种化学防护炭材料上的吸附等温线,利用经典吸附平衡模型对单组分吸附数据进行拟合,采用理想溶液理论（IAST）计算了双组分吸附平衡,探讨了平衡状态HFC-134a和H2O的竞争吸附。结果表明:（1）H2O吸附等温线为V型,P/P0<0.7范围内的吸附容量与表面含氧官能团浓度呈正相关,P/P0>0.7范围内的吸附容量与孔隙容积呈正相关;低浓度（<2000ppm）范围,HFC-134a吸附等温线为I型,吸附容量与孔隙容积呈正相关,与温度呈负相关,属于物理吸附;（2）微孔DD模型和Mahle模型分别能够准确拟合P/P0<0.4和P/P0>0.4范围的H2O吸附等温线;DR方程能够准确拟合低浓度范围的HFC-134a吸附等温线,通过DR方程标绘得到的吸附特征曲线,能够预测室温范围内低浓度HFC-134a吸附平衡数据;（3）IAST计算结果初步揭示了HFC-134a和H2O在ASZM-T和ASC-T上的竞争吸附规律:伴随H2O含量增加,HFC-134a吸附量降低,主要归因于吸附质浓度、孔隙结构和表面含氧官能团效应的影响。利用自建的吸附动力学评价系统和光纤光栅温度评价系统,测试了不同实验条件下HFC-134a和H2O在化学防护炭材料固定吸附床上的穿透曲线,考察了化学防护炭材料种类、气流比速、气流浓度、床层厚度、床层温度、气流湿度以及床层含水率等因素对HFC-134a吸附行为的影响规律,分析了吸附过程中固定床层温度场的变化情况,探讨了动态情况下HFC-134a和H2O的竞争吸附。结果表明:（1）HFC-134a在固定床层上的防护时间与材料孔隙容积、床层厚度呈正相关,与气流比速、气流浓度、床层温度呈负相关;（2）H2O吸/脱附过程热效应明显,一定时间内HFC-134a和H2O的吸附过程处于非等温状态;（3）伴随气流湿度增大,HFC-134a穿透时间和动态饱和吸附量降低,穿透曲线出现“Rolling up”。竞争吸附过程可分为共吸附、穿透、HFC-134a解吸以及动态吸附平衡4个阶段。原因是:吸附过程中H2O吸附放热促使床层内部温度升高,造成被吸附的HFC-134a脱附,造成“Rolling up”现象。气流湿度越大,热效应越显著,现象越明显;（4）伴随床层含水率增大,HFC-134a穿透时间降低,动态饱和吸附量增加,穿透曲线出现“假吸附平台”。竞争吸附过程可分为共吸附、穿透、HFC-134a假吸附平衡以及动态吸附平衡4个阶段。原因是:预吸附H2O脱附,造成床层内部温度降低,HFC-134a吸附容量变大,同时H2O脱附后释放大量吸附位点,造成“假吸附平台”现象。床层含水率越大,热效应越显著,现象越明显;（5）H2O与浸渍炭表面含氧官能团结合作用强,预吸附H2O脱附不完全,大量残留H2O附着于孔壁,增大孔隙容积,改变孔径分布,造成床层含H2O情况的HFC-134a动态饱和吸附量增大。利用Aspen Plus模拟软件计算了不同实验条件下HFC-134a和H2O在ASZM-T固定吸附床上的穿透曲线和吸附负荷曲线。结果表明:对于气流含H2O情况,软件能够较好地模拟HFC-134a和H2O的穿透曲线,模拟获得的吸附负荷曲线描述了动态吸附过程的任意时刻,两种吸附质在床层不同位置的浓度分布;对于床层含H2O情况,模拟结果与实验数据存在较大误差。