氟利昂替代物简介.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,氟利昂替代物简介,徐雯丽,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,）。,因为无味、无易燃性、无毒性、无腐蚀性及相当稳定，氟利昂被广泛使用于日常生活中。一度被认为是最佳的“,安全制冷剂,”。,氟利昂的发展,历史,1926,年,1931,年,20,世纪,30,年代,1963,年,1974,年,1987,年,托马斯,米奇尼,首台,CFC,机器,商业生产并普及使用,美国杜邦公司,氟利昂,有机氟工业产量的,98%,臭氧层破坏,蒙特利尔议定书,氟利昂的生产,氟利昂,由一个烷烃经卤化反应（自由基取代反应）与氟、氯结合而成，而烷烃的氢原子会被氟或氯原子所取代。,其中最重要的是二氯二氟甲烷（,R12,）。,R12,在常温常压下为无色气体。熔点,-158,，沸点,-29.8,；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。,CCl,4,+HF,CCl,2,F,2,+CCl,3,F +CClF,3,（主）,（副）（副）,氟利昂的用途,压缩喷雾喷射剂：,液态氟利昂通常被加进,喷漆及杀虫剂,等压缩喷雾的容器。当使用者使用压缩喷雾时，容器内的压力会降低，导致液态氟利昂气化，令内里的液体喷射出来。,清洁剂：,氟利昂能够溶解油脂，故被,用作电子零件及金属用品的清洁剂,。,氟利昂的用途,冷冻剂：,氟利昂气化时吸收大量热能，令附近环境变冷，所以成为冷藏器（例如冰箱及空调）的冷冻剂。,发泡剂：,在制造发泡胶的过程中，氟利昂被混合于塑胶中，成为,发泡胶的气泡,。,抗凝剂：,氟利昂被加进,汽油,中，防止汽油因低温而凝结。,氟利昂,对臭氧层的破坏,氟利昂在,175,220nm,的紫外光照射下产生,Cl,：,CFCl,3,+hvCFCl,2,十,Cl,CF,2,Cl,2,+hvCF,2,Cl,十,Cl,光解所产生的,Cl,可破坏,O,3,，其机理为：,Cl,十,O,3,ClO,十,O,2,ClO,十,O,Cl,十,O,2,总反应：,O,3,十,O,2O,2,中国对氟利昂的限制,中国环保部、国家发改委、工业和信息化部于,2010,年,9,月,27,日发布,中国受控消耗臭氧层物质清单,。,清单中物质包括,8,类，,96,种物质，共,575,个化合物。,全氯氟烃,哈龙,四氯化碳,含氢氯氟烃,含氢溴氟烃,溴氯甲烷,甲基溴,甲基氯仿,氟利昂替代物的选择,CFCs,的替代物必须考虑对环境的影响因素，此外，还必须考虑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,产品性能。例如新的制冷剂替代物必须具有良好的热力学性能、高效以及使用安全等优点。,从长远考虑，,CFCs,替代物要具备以下两个特点：,（,1,）具有很低的,ODP,值：臭氧破坏潜能值,（,2,）具有较低的,GWP,值：气候变暖潜能值,氟利昂替代物的种类,1.,人工合成型替代制冷剂,1.1,HCFCs,类物质，即含氢氟氯烃类化合物,1.2,HFCs,类物质，即氢氟烃类化合物,1.3,HFEs,，氟化醚类,1.4,混合制冷剂,2.,天然制冷化合物,2.1,HFs,碳氢化合物,2.2 R700,系列化合物,1.1,含氢氟氯烃类,HCFCs,优点：,GWP,值和,ODP,值低,缺点：,消耗大气臭氧,结论：,作为临时的过渡性替代物,中国根据,蒙特利尔,议定书,规定,，,2013,年生产和使用分别冻结在,2009,和,2010,年两年平均水平，,2015,年在这水平,上削减,10,，,2020,年削减,35,，,2025,年削减,67.5,，,2030,年实现除维修和特殊用途以外的完全淘汰,。,R-22(CHClF,2,),R-141(CH,3,CCl,2,F),R-142b(CH,3,CClF,2,),R22,R22(CHClF,2,),在常温下为无色，近似无味的气体，不燃烧、不爆炸、无腐蚀，毒性比,R12,略大，但仍然是,安全的制冷剂,，加压可液化为无色透明的液体。,R22,的,化学稳定性和热稳定性,均很高，特别是在没有水份存在的情况下，在,200,以下与一般金属不起反应。在水存在时，仅与碱缓慢起作用。但在高温下会发生裂解。,R22,是一种,低温制冷剂,，可得到,-80,的制冷温度。,1.2,氢氟烃类,HFCs,优点：,在大气中寿命短，无氯，对臭氧不产生破坏作用。,缺点：,GWP,值不为,0,结论：,在目前以及将来的一定时期内，是,CFCs,较好的替代品。,R134a(CF,3,CH,2,F),R152a(CH,3,CHF,2,),R125(CF,3,CHF,2,),R134a,R134a(CF,3,CH,2,F),是一款使用最广泛的,中低温环保制冷剂,，不含氯原子，对,臭氧层不起破坏作用,，具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性）；其制冷量与效率与,R12,非常接近，,所以视为优秀的长期替代制冷剂,。,R134a,可广泛用做汽车空调，冰箱、中央空调、商业制冷等行业的制冷剂，并可用于医药、农药、化妆品、清洗行业。,1.3,氟化醚类,HFEs,此类化合物不含氯原子，不是臭氧消耗物质，其平流层的,ODP,值为,0,。,与,HFCs,结构类似，多一个醚键，使得大气寿命缩短，并且,GWP,值较,HFCs,更低。,结论：是相对优良的替代物。,目前仍在研发、测试阶段，未投入生产。,HFE-143a(CF,3,OCH,3,),HFE-218(CF,3,OCF,2,CF,3,),HFE-143a&HFE-218,醚类混合物,HFE-134a,HFE-218,（,32.9:61.7,）制冷性能与其他,R22,替代制冷剂热物性基本相似，在环保方面具有优越的性能，同时符合“蒙特利尔议定书”和“京都议定书”的要求。在热稳性能方面也具有很大优势。,因此理论上完全可以作为新一代的制冷剂用作,R22,的替代物。,1.4,混合制冷剂,R410A,是近共沸混合制冷剂：,R32,：,R125=1:1,ODP,为,0,，,GWP,为,2000,，比,R22,高。毒性极低不可燃，热稳定性高。,R407C,是由,R32,：,R125,：,R134a,按,23,：,25,：,52,组成的三元非共沸混合物。,ODP,值为,0,，,GWP,值为,1700,与,R22,相同。具有清洁、低毒、不燃、致冷效果好等特点，大量用于空调行业。,R32,R125,R134a,1.4,混合制冷剂,山东东岳化工有限公司于,2007,年开发出了具有自主知识产权的,东岳三号,(DYR03),、,东岳五号,(DYR05),等可替代,R22,的环保制冷剂。,DYR03,(R439a),是三元混合物，无毒不燃，制冷速度快，节能效果好,可直接充灌于,R410A,系统中。,DYR05,是三元混合物，无毒不燃，热工参数与,R22,非常接近，循环性能优于,R22,可直接充灌于空调系统中替代,R22.,氟利昂替代物的种类,1.,人工合成型替代制冷剂,1.1,HCFCs,类物质，即含有氯氟氢碳的化合物,1.2,HFCs,类物质，即含有氟氢碳的化合物,1.3,HFEs,，氟化醚类,1.4,混合制冷剂,2.,天然制冷化合物,2.1,HFs,碳氢化合物,2.2 R700,系列化合物,2.1 HFs 碳氢化合物,HFs,碳氢化合物，如丙烷,(R290),、丁烷,(R600),、,异丁烷,(R600a),等。,此类化合物,OPD,为,0,，,GWP,值较低,，但由于具有可燃性，在使用上受到一定限制，在技术开发和安全设计上要求较高。,2.2 R700,系列化合物,R700,系列化合物，如,R717(NH,3,),、,R744(CO,2,),、,R718(H,2,O),等。,NH,3,是一种传统的制冷剂，使用历史悠久，优点是,ODP,值和,GWP,值都为,0,、价格低廉、传热性能好、能效高,。缺点：,毒性高、与某些材料不兼容,。使用受到限制。,H,2,O,作为制冷剂，对环境没有任何破坏,。,CO,2,作为制冷剂，,ODP,为,0,，,GWP,为,1,，无毒，不燃烧，无腐蚀性、容积制冷量大。,在技术开发上要求较高,。,总结,类型,优点,缺点,人工 合成型,HCFCs,GWP,值和,ODP,值低,消耗大气臭氧,HFCs,在大气中寿命短；,ODP=0,GWP,值较高,HFEs,ODP=0,；,GWP,值较,HFCs,更低,GWP,不为,0,混合制冷剂,ODP=0,GWP,值较高,天然化合物,ODP,值和,GWP,值很低,开发技术高,Thank You！,