2 实验平台的设计与搭建 6

2.1 主要实验平台 6

2.2输气系统 7

2.3气体采集系统 8

2.4辅助测试 8

2.5 实验准备 9

2.5.1 气体流量计的校正 9

2.5.2 实验装置调试 9

3 六氟丙烷高温热分解的实验研究 11

3.1 实验仪器与药品 11

3.1.1 实验仪器 11

3.1.2 实验药品 11

3.2 主要测试条件 11

3.2.1 气相色谱/质谱联用仪（GC/MS） 11

3.2.2 离子色谱法 12

3.3 实验方案 12

3.4 实验步骤 14

3.5 实验结果与讨论 14

3.5.1 六氟丙烷与真实火焰作用下气体产物中HF的变化 14

3.5.2 火焰结构的变化 16

3.5.3 火焰温度的变化 17

3.5.4 在B类火焰作用下气体产物组成 18

3.6 本章小结 19

结     论 21

致     谢 22

附   录1 23

参考文献 28

1 引言

1.1 研究背景

哈龙灭火剂是以卤素原子取代一些低级烷烃类化合物中的部分或全部氢原子后所生成的具有一定灭火能力的化合物的总称，国际上统称Halon，代表物质是Halon1301（CF3Br）和Halon1211（CF2ClBr）。哈龙灭火剂具有灭火浓度低、灭火效率高、不导电、耐储存以及不损坏和污染受害物品等优点，因而被广泛应用于工业和民用建筑、国防建设中，以保护大型计算机房、通信机房、精密仪器贮藏室、各种档案室以及舰船装备等重要场所[1,2]。

然而，在二十世纪七十年代，研究大气的科研人员发现大气臭氧层有不断耗减的趋势[3]。在探究其发生原因的过程中，哈龙灭火剂被认定为破坏臭氧层的罪魁祸首之一，并称之为“消耗臭氧层物质”（国际简称ODS）[4]。哈龙灭火剂释放后会消耗臭氧层，原因是当它进入到平流层后受短波紫外线UV-C的照射，分解产生Br·自由基或Cl·自由基，与臭氧反应，消耗臭氧[5]。

为了保护地球，联合国环境规划署(UNEP)规定:发达国家淘汰CFCs和哈龙灭火剂的时间为2000年1月1日，发展中国家淘汰CFCs和哈龙灭火剂的时间为2010年1月1日[6]。我国政府承诺：自2005年起停止生产哈龙1211灭火剂，自2010年起停止生产哈龙1301灭火剂。由此可见，研制和使用哈龙替代灭火剂，是消防领域研究的热点和重点之一[7]。目前国际上公认的哈龙替代物有一下几点要求[8]：①对环境（大气）无危害，不破坏臭氧层。②对人体无毒性危害，或仅有轻微影响，最好是相当于哈龙1301的微毒级，能应用于有人场所。③不可燃，灭火效能高，设计灭火浓度低。④喷射后能全部汽化。⑤应属于可液化的气体或具有与液化气体相类似的物化特征，平时可以液态存贮。⑥存贮稳定性。⑦与弹性密封元件的相容性良好。⑧成本低。目前在我国发展较为成熟和应用较为广泛的典型替代品主要有含氟灭火剂、惰性气体、二氧化碳灭火剂、气溶胶灭火剂和水基型灭火剂等[9]。国内外开展了大量的研究开发新型高效的洁净气体灭火剂。近年来研究表明, 氢氟烃及全氟烃有望作为哈龙灭火剂的替代物。氢氟烃具有物理性质与哈龙灭火剂相近、灭火效率较高、对臭氧层的耗损潜能值为0、产品使用和维护价格相对合理等特点, 近年来发展迅速, 成为目前使用较多、应用潜力最大的一类洁净气体灭火剂[10]。六氟丙烷生产成本相对较低, 充装压力小, 安全性能高, 将使用越来越广泛。论文网