氟利昂替代物簡介.ppt

1、氟利昂替代物簡介,徐雯麗 2012年6月15日,氟利昂Freon,氟利昂指氯氟碳化合物，可用“CFC”表示。 最常用的是氟利昂-12（R12）。 因?yàn)闊o味、無易燃性、無毒性、無腐蝕性及相當(dāng)穩(wěn)定，氟利昂被廣泛使用于日常生活中。一度被認(rèn)為是最佳的“安全制冷劑,氟利昂的發(fā)展歷史,1926年,1931年,20世紀(jì)30年代,1963年,1974年,1987年,托馬斯米奇尼首臺CFC機(jī)器,商業(yè)生產(chǎn)并普及使用,美國杜邦公司氟利昂,有機(jī)氟工業(yè)產(chǎn)量的98,臭氧層破壞,蒙特利爾議定書,氟利昂的生產(chǎn),氟利昂由一個烷烴經(jīng)鹵化反應(yīng)（自由基取代反應(yīng)）與氟、氯結(jié)合而成，而烷烴的氫原子會被氟或氯原子所取代。 其中最重要的是二

2、氯二氟甲烷（R12）。 R12在常溫常壓下為無色氣體。熔點(diǎn)-158 ，沸點(diǎn)-29.8；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；與酸、堿不反應(yīng)。 CCl4 + HF CCl2F2 + CCl3F + CClF3 （主） （副） （副,氟利昂的用途,壓縮噴霧噴射劑： 液態(tài)氟利昂通常被加進(jìn)噴漆及殺蟲劑等壓縮噴霧的容器。當(dāng)使用者使用壓縮噴霧時，容器內(nèi)的壓力會降低，導(dǎo)致液態(tài)氟利昂氣化，令內(nèi)里的液體噴射出來。 清潔劑： 氟利昂能夠溶解油脂，故被用作電子零件及金屬用品的清潔劑,氟利昂的用途,冷凍劑： 氟利昂氣化時吸收大量熱能，令附近環(huán)境變冷，所以成為冷藏器（例如冰箱及空調(diào)）的冷凍劑。 發(fā)泡劑： 在制造發(fā)泡膠的過程中，氟

3、利昂被混合于塑膠中，成為發(fā)泡膠的氣泡。 抗凝劑： 氟利昂被加進(jìn)汽油中，防止汽油因低溫而凝結(jié),氟利昂對臭氧層的破壞,氟利昂在175220nm的紫外光照射下產(chǎn)生Cl ： CFCl3 + hvCFCl2十Cl CF2Cl2 + hvCF2Cl十Cl 光解所產(chǎn)生的Cl 可破壞O3，其機(jī)理為： Cl 十O3ClO 十O2 ClO 十O Cl 十O2 總反應(yīng)： O3十O 2O2,中國對氟利昂的限制,中國環(huán)保部、國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部于2010年9月27日發(fā)布中國受控消耗臭氧層物質(zhì)清單。 清單中物質(zhì)包括8類，96種物質(zhì)，共575個化合物,全氯氟烴,哈龍,四氯化碳,含氫氯氟烴,含氫溴氟烴,溴氯甲烷,甲基溴

4、,甲基氯仿,氟利昂替代物的選擇,CFCs的替代物必須考慮對環(huán)境的影響因素，此外，還必須考慮其安全性和可接受性，要求替代物能接近以前主要使用的CFCs產(chǎn)品性能。例如新的制冷劑替代物必須具有良好的熱力學(xué)性能、高效以及使用安全等優(yōu)點(diǎn)。 從長遠(yuǎn)考慮，CFCs替代物要具備以下兩個特點(diǎn)： （1）具有很低的ODP值：臭氧破壞潛能值 （2）具有較低的GWP值：氣候變暖潛能值,氟利昂替代物的種類,1.人工合成型替代制冷劑 1.1 HCFCs類物質(zhì)，即含氫氟氯烴類化合物 1.2 HFCs類物質(zhì)，即氫氟烴類化合物 1.3 HFEs，氟化醚類 1.4 混合制冷劑 2.天然制冷化合物 2.1 HFs 碳?xì)浠衔?2.2

5、 R700系列化合物,1.1 含氫氟氯烴類HCFCs,優(yōu)點(diǎn)：GWP值和ODP值低 缺點(diǎn)：消耗大氣臭氧 結(jié)論：作為臨時的過渡性替代物 中國根據(jù)蒙特利爾議定書規(guī)定，2013年生產(chǎn)和使用分別凍結(jié)在2009和2010年兩年平均水平，2015年在這水平上削減10，2020年削減35，2025年削減67.5，2030年實(shí)現(xiàn)除維修和特殊用途以外的完全淘汰,R-22(CHClF2,R-141(CH3CCl2F,R-142b(CH3CClF2,R22,R22(CHClF2)在常溫下為無色，近似無味的氣體，不燃燒、不爆炸、無腐蝕，毒性比R12略大，但仍然是安全的制冷劑，加壓可液化為無色透明的液體。 R22的化學(xué)穩(wěn)

6、定性和熱穩(wěn)定性均很高，特別是在沒有水份存在的情況下，在200以下與一般金屬不起反應(yīng)。在水存在時，僅與堿緩慢起作用。但在高溫下會發(fā)生裂解。 R22 是一種低溫制冷劑，可得到-80的制冷溫度,1.2 氫氟烴類HFCs,優(yōu)點(diǎn)：在大氣中壽命短，無氯，對臭氧不產(chǎn)生破壞作用。 缺點(diǎn)：GWP值不為0 結(jié)論：在目前以及將來的一定時期內(nèi)，是CFCs較好的替代品,R134a(CF3CH2F,R152a(CH3CHF2,R125(CF3CHF2,R134a,R134a(CF3CH2F)是一款使用最廣泛的中低溫環(huán)保制冷劑，不含氯原子，對臭氧層不起破壞作用，具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、無毒、無刺激性、無腐蝕性）

7、；其制冷量與效率與R12非常接近，所以視為優(yōu)秀的長期替代制冷劑。 R134a可廣泛用做汽車空調(diào)，冰箱、中央空調(diào)、商業(yè)制冷等行業(yè)的制冷劑，并可用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品、清洗行業(yè),1.3 氟化醚類HFEs,此類化合物不含氯原子，不是臭氧消耗物質(zhì)，其平流層的ODP值為0。 與HFCs結(jié)構(gòu)類似，多一個醚鍵，使得大氣壽命縮短，并且GWP值較HFCs更低。 結(jié)論：是相對優(yōu)良的替代物。目前仍在研發(fā)、測試階段，未投入生產(chǎn),HFE-143a (CF3OCH3,HFE-218(CF3OCF2CF3,HFE-143a & HFE-218,醚類混合物HFE-134aHFE-218（32.9:61.7）制冷性能與其他R2

8、2替代制冷劑熱物性基本相似，在環(huán)保方面具有優(yōu)越的性能，同時符合“蒙特利爾議定書”和“京都議定書”的要求。在熱穩(wěn)性能方面也具有很大優(yōu)勢。 因此理論上完全可以作為新一代的制冷劑用作R22的替代物,1.4 混合制冷劑,R410A是近共沸混合制冷劑：R32：R125=1:1 ODP為0，GWP為2000，比R22高。毒性極低不可燃，熱穩(wěn)定性高。 R407C是由R32：R125：R134a按23：25：52組成的三元非共沸混合物。 ODP值為0，GWP值為1700與R22相同。具有清潔、低毒、不燃、致冷效果好等特點(diǎn)，大量用于空調(diào)行業(yè),R32,R125,R134a,1.4 混合制冷劑,山東東岳化工有限公司

9、于2007年開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的東岳三號(DYR03) 、東岳五號(DYR05)等可替代R22的環(huán)保制冷劑。 DYR03 (R439a)是三元混合物，無毒不燃，制冷速度快，節(jié)能效果好,可直接充灌于R410A系統(tǒng)中。 DYR05是三元混合物，無毒不燃，熱工參數(shù)與R22非常接近，循環(huán)性能優(yōu)于R22 可直接充灌于空調(diào)系統(tǒng)中替代R22,氟利昂替代物的種類,1.人工合成型替代制冷劑 1.1 HCFCs類物質(zhì)，即含有氯氟氫碳的化合物 1.2 HFCs類物質(zhì)，即含有氟氫碳的化合物 1.3 HFEs，氟化醚類 1.4 混合制冷劑 2.天然制冷化合物 2.1 HFs 碳?xì)浠衔?2.2 R700系列化合物,2.1 HFs 碳?xì)浠衔?HFs 碳?xì)浠衔?，如丙?R290)、丁烷(R600)、 異丁烷(R600a)等。 此類化合物OPD為0，GWP值較低，但由于具有可燃性，在使用上受到一定限制，在技術(shù)開發(fā)和安全設(shè)計上要求較高,2.2 R700系列化合物,R700系列化合物，如R717(NH3)、R744(CO2)、R718(H2O)等。 NH3是一種傳統(tǒng)