R1234YF制冷劑

1、制冷劑HFO-1234yf特性張斌 112310134環(huán)境特性由于分子中不含氯原子,HFO-1234yf的ODP為0；因?yàn)镠FO-1234yf在大氣中壽命只有11 天, GWP 為4, 且大氣分解產(chǎn)物與HFO-134a相同, HFO-1234yf對(duì)氣侯環(huán)境的影響幾乎可以忽略, 遠(yuǎn)小于HFC-134a。安全性HFO-1234yf 無閃點(diǎn), 自燃點(diǎn)405，為弱可燃性, HFO-1234yf可燃性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于目前已知的幾種可燃性制冷劑，HFO-1234yf屬于低毒類化學(xué)物質(zhì), 它屬于ASHRAE毒性分類的A級(jí)，但當(dāng)吸入時(shí)可引起嗜睡和注意力不集中, 頭暈眼花, 眼睛、皮膚和呼吸道系統(tǒng)不適, HFO-12

2、34yf的4h LC50> 400000ppm, 臨床毒性表現(xiàn)不明顯, 狗的心臟敏感閾值約為120189ppm, 在重復(fù)吸入研究中90天NOAEL 為50000ppm, 進(jìn)一步證明HFO-1234yf 的低毒性, 對(duì)鼠和兔的吸入致畸性研究表明: 將懷孕的鼠和兔分別暴露在50000 和4000 的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)HFO-1234yf對(duì)胎兒發(fā)育沒有影響, HFO-1234yf不致畸?；蚨拘栽囼?yàn)結(jié)果表明: Ames、染色體異常試驗(yàn)、小核試驗(yàn)均為陰性, 表明HFO-1234yf不會(huì)導(dǎo)致人類基因突變。材料兼容性HFO-1234y對(duì)制冷設(shè)備中所有常用金屬材料不具有活性和腐蝕性, 包括碳鋼、不銹鋼、銅和黃

3、銅等。但可與鋁、鎂、鋅反應(yīng), 尤其是除去表面氧化層的鋁、鎂、鋅, 設(shè)備中要禁用。HFO-1234y對(duì)塑料和橡膠的侵蝕性要比HFO-1234yf小。杜邦公司在100 % 對(duì)HFO-1234y和不同塑料、橡膠等彈性體的相容性進(jìn)行試驗(yàn), 結(jié)果見表4。結(jié)果表明, HFO-1234y與這幾種塑料和橡膠彈性體的兼容性均在要求的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。HFO-1234y與塑料的相容性見表10，與彈性材料相容性見表11，表中“0”級(jí)為相容性最優(yōu)，其質(zhì)量增加率應(yīng)<1%，物流變形為0，“1”級(jí)為相容界限，其質(zhì)量增加率應(yīng)在1%-10%以內(nèi)，物理變形<2%；“2”級(jí)為不相容，其質(zhì)量增加率>10%，物理變形>

4、;2%。 檢漏儀由于HFO-1234yf是含氟的碳?xì)渲评鋭?，泄露時(shí)很容易檢測(cè)，可使用HFC-134a相同的檢漏儀。而平常在大氣中就含有CO2，因此檢測(cè)微量泄露的技術(shù)和儀器較復(fù)雜。運(yùn)行性能（與R134a比較）HFO-1234yf的某些熱力性質(zhì)和R134a相似，見表2。圖2表示HFO-1234yf和R134a在汽車空調(diào)系統(tǒng)中循環(huán)的壓焓圖比較?？梢钥闯觯鼈兊睦淠龎毫驼舭l(fā)壓力基本相同。 圖3表示HFO-1234yf和R134a的飽和蒸汽密度比較，可以看出，它們的變化很相似。圖4到圖7為HFO-1234yf和R134a的制冷量和COP的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，并且系統(tǒng)中采用了不同的膨脹閥調(diào)節(jié)方式。適用場(chǎng)合根據(jù)

5、歐盟的F-gas 法規(guī)，自2011年1月1日起，在歐盟境內(nèi)生產(chǎn)和銷售的所有新設(shè)計(jì)車型，禁止使用GWP 150 的制冷劑; 自2017 年1 月1 日起，在歐洲境內(nèi)生產(chǎn)和銷售的所有新車，禁止使用GWP 150 的制冷劑。可以看出廣泛作為汽車空調(diào)制冷劑的R134a ( GWP = 1300) 的逐步淘汰將成為必然趨勢(shì)。DuPont 與Honeywell 推出的R1234yf 和R1234ze 被認(rèn)為是替代R134a 的新一代環(huán)保制冷劑,所以R1234yf會(huì)首先應(yīng)用于汽車空調(diào)上。應(yīng)用現(xiàn)狀經(jīng)過數(shù)年的嚴(yán)格測(cè)試，HFO-1234yf 已經(jīng)得到了美國(guó)、歐洲、日本和韓國(guó)許多汽車制造商的認(rèn)可，并已著手商業(yè)化的準(zhǔn)

6、備。今年霍尼韋爾已開始與中國(guó)主要汽車制造商合作進(jìn)行HFO-1234yf 的測(cè)試工作。2008 年6 月10 日至12 日，SAE 在亞利桑那州斯科戴爾市召開了汽車空調(diào)制冷劑替代方案大會(huì)。會(huì)議的主要內(nèi)容是討論霍尼韋爾公司和杜邦公司聯(lián)合研制的HFO-1234yf 制冷劑的可行性。討論結(jié)果歸納總結(jié)為：HFO-1234yf 是最適合的新一代制冷劑， 將在未來成為全球最主要的汽車空調(diào)制冷劑壟斷市場(chǎng)， 可能歐洲部分廠商會(huì)在很有限的程度上使用CO2制冷劑。2009 年2 月6 日，美國(guó)環(huán)保署（EPA）與美國(guó)汽車空調(diào)協(xié)會(huì)（MACS）在美國(guó)達(dá)拉斯聯(lián)合舉辦了HFO-1234yf 商業(yè)化會(huì)議，再一次表明了HFO-1

7、234yf 在汽車空調(diào)制冷劑的地位。2009 年8 月6 日, 霍尼韋爾公司在美國(guó)新澤西州宣布， 日本監(jiān)管機(jī)構(gòu)已批準(zhǔn)HFO-1234yf 可出口到日本并在日本使用， 這標(biāo)志著新型制冷劑的全球應(yīng)用取得重大進(jìn)展51。在HFO-1234yf 研發(fā)方面， 阿科瑪公司也不甘落后， 已經(jīng)推出了一項(xiàng)新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的計(jì)劃，將HFO-1234yf 作為第4 代制冷劑替代HFC-134a 應(yīng)用于汽車空調(diào)系統(tǒng)。目前，阿科瑪已經(jīng)生產(chǎn)出實(shí)驗(yàn)室規(guī)模數(shù)量的HFO-1234yf， 計(jì)劃在歐洲投資生產(chǎn)HFO-1234yf。隨著歐盟禁止使用GWP 高于150 的制冷劑的期限越來越近，HFO-1234yf 作為HFC-134a 制冷劑