氟利昂替代物簡介課件

氟利昂替代物簡介徐雯麗2012年6月15日氟利昂替代物簡介徐雯麗1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）。因為無味、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Freon氟利昂指氯氟碳化合物，可用“CFC”表示。2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機器商業(yè)生產(chǎn)并普及使用美國杜邦公司——氟利昂有機氟工業(yè)產(chǎn)量的98%臭氧層破壞《蒙特利爾議定書》氟利昂的發(fā)展歷史1926年1931年20世紀(jì)30年代19633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。其中最重要的是二氯二氟甲烷（R12）。R12在常溫常壓下為無色氣體。熔點-158℃，沸點-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4氟利昂的用途壓縮噴霧噴射劑：液態(tài)氟利昂通常被加進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。氟利昂的用途壓縮噴霧噴射劑：5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，氟利昂被混合于塑膠中，成為發(fā)泡膠的氣泡?？鼓齽悍罕患舆M汽油中，防止汽油因低溫而凝結(jié)。氟利昂的用途冷凍劑：6氟利昂對臭氧層的破壞氟利昂在175～220nm的紫外光照射下產(chǎn)生Cl·：CFCl3+hv→CFCl2十Cl·CF2Cl2+hv→CF2Cl十Cl·光解所產(chǎn)生的Cl·可破壞O3，其機理為：Cl·十O3→ClO·十O2ClO·十O·→Cl·十O2總反應(yīng)：O3十O·→2O2氟利昂對臭氧層的破壞氟利昂在175～220nm的紫外光照射下7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甲基氯仿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28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。從長遠考慮，CFCs替代物要具備以下兩個特點：（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選擇CFCs的替代物必須考慮對環(huán)境的影響因素，9氟利昂替代物的種類1.人工合成型替代制冷劑1.1HCFCs類物質(zhì)，即含氫氟氯烴類化合物1.2HFCs類物質(zhì)，即氫氟烴類化合物1.3HFEs，氟化醚類1.4混合制冷劑2.天然制冷化合物2.1HFs碳氫化合物2.2R700系列化合物氟利昂替代物的種類1.人工合成型替代制冷劑101.1含氫氟氯烴類HCFCs優(yōu)點：GWP值和ODP值低缺點：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)1.1含氫氟氯烴類HCFCs優(yōu)點：GWP值和ODP值低R-11R22R22(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)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。R22R22(CHClF2)在常溫下為無色，近似無味的氣體，121.2氫氟烴類HFCs優(yōu)點：在大氣中壽命短，無氯，對臭氧不產(chǎn)生破壞作用。缺點：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)1.2氫氟烴類HFCs優(yōu)點：在大氣中壽命短，無氯，對臭氧不13R134aR134a(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）；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)。R134aR134a(CF3CH2F)是一款使用最廣泛的中低141.3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)1.3氟化醚類HFEs此類化合物不含氯原子，不是臭氧消耗物15HFE-143a&HFE-218醚類混合物HFE-134a／HFE-218（32.9:61.7）制冷性能與其他R22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。HFE-143a&HFE-218醚類混合物HFE-134161.4混合制冷劑R410A是近共沸混合制冷劑：R32：R125=1:1ODP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，大量用于空調(diào)行業(yè)。R32R125R134a1.4混合制冷劑R410A是近共沸混合制冷劑：R32：R1171.4混合制冷劑山東東岳化工有限公司于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R22.1.4混合制冷劑山東東岳化工有限公司于2007年開發(fā)出了具18氟利昂替代物的種類1.人工合成型替代制冷劑1.1HCFCs類物質(zhì)，即含有氯氟氫碳的化合物1.2HFCs類物質(zhì)，即含有氟氫碳的化合物1.3HFEs，氟化醚類1.4混合制冷劑2.天然制冷化合物2.1HFs碳氫化合物2.2R700系列化合物氟利昂替代物的種類1.人工合成型替代制冷劑192.1HFs碳氫化合物HFs碳氫化合物，如丙烷(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。2.1HFs碳氫化合物HFs碳氫化合物，如丙烷(R29202.2R700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)的制冷劑，使用歷史悠久，優(yōu)點是ODP值和GWP值都為0、價格低廉、傳熱性能好、能效高。缺點：毒性高、與某些材料不兼容。使用受到限制。H2O作為制冷劑，對環(huán)境沒有任何破壞。CO2作為制冷劑，ODP為0，GWP為1，無毒，不燃燒，無腐蝕性、容積制冷量大。在技術(shù)開發(fā)上要求較高。2.2R700系列化合物R700系列化合物，如R