制冷新材料安全评价.doc

制冷新材料安全评价 及安全特性检测关键技术研究 项目及经费概算2012年4月 目 录 一、项目可行性报告 1 （一）立项的背景和意义 1 （二）国内外研究现状和发展趋势 3 （三）项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 6 1、主要研究开发内容 6 2、技术关键 8 3、主要创新点 9 （四）项目预期目标 10 1、主要技术经济指标 10 2、社会效益 10 3、技术应用和产业化前景 11 4、获取自主知识产权情况 12 （五）项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 12 1、实施方案 12 2、技术路线 21 3、组织方式 23 4、课题分解 24 （六）计划进度安排 24 （七）现有工作基础和条件 25 二、经费概算 28 省级科技计划项目经费概算表 28 经费概算说明 29 一、项目可行性报告 （一立项的背景和意义化工新材料是我国战略性新兴产业的重要组成部分。在我国新材料十二五规划、浙江省十二五规划及《浙江省新材料产业发展规划(2010-2015)》中均作为化工新材料重要组成部分氟化工产业单列一个专项，预计行业总产值到十二五末将达1500亿元浙江省氟化工行业产品门类齐全、产量最大。制冷材料从2010年开始已发展到了以防止全球变暖、零ODP(消耗臭氧潜能值)、低GWP(全球变暖潜能值)、短大气寿命、高效为原则的第四代制冷材料。目前国际社会已限制高GWP值制冷材料的使用，我国作为世界上最大的制冷材料生产和消费国已规定从2013开始冻结第三代制冷材料HCFC的消费并于20年淘汰，产业转型升级形势严峻，国家已在《氟化工行业十二五规划》中明确重点发展低温室效应值的新型ODS(消耗臭氧层物质)替代品。 可燃性与其GWP值呈反比关系，低GWP值制冷材料一般具有可燃性。一般均为C、H和F原子通过共价键组成分子结构、与其可燃性、毒性及大气寿命消长关系如图1所示。 图1 氯、氟及氢与其可燃性、毒性及大气寿命消长关系 KJ/mol，高于C-H键414KJ/mol的键能较GWP值高大气寿命、化学稳定性P值造成可燃性增加。满足环保、节能要求的低GWP值制冷材料均属含C-H键较多而C-F键较少的可燃制冷材料，且部分可燃制冷材料属于甲级危险化学品。化学反应。当可燃制冷材料气体在空气中燃烧或爆炸时，首先发生一个C-H键的断裂，产生活化中心自由基： HR+O2→H·+2·O·+R· 链锁反应的链过程，进一步形成链传递： H·+·O·→OH· 2OH·→H2O+·O· 最后一步反应大量热并再·O·自由基，链锁反应将，使可燃气体产生燃烧爆炸。消除可燃制冷材料燃烧爆炸的可能性，必须杜绝其自由基的产生或销毁其产生的自由基。前者即为不提供能使得C-H断裂的能量，后者则为减少自由基与可燃制冷材料分子碰撞的机率以切断链锁反应。宏观上前者表现为最小点火能，而后者表现为燃烧极限在根本原因上消除二者产生的机率即可防止可燃制冷材料的燃烧爆炸。 可燃制冷新材料，生产、存储、运输以及使用等环节上发生泄漏、火灾、爆炸事故，造成了巨大的人员伤亡、财产损失及环境重大污染可燃性制冷材料安全检测及安全评价技术的研究变得尤为必要。制冷新材料的安全性已引起高度重视，安全性评价方法和安全法规的制定已成为学术界和政府部门的关注热点。美国、澳大利亚以及欧洲等发达国家正在制定大量的安全检测技术标准，推动可燃制冷材料的安全使用，国际社会对第四代制冷材料的认可度不断上升。 制冷材料可燃性的参数和试验工作仅限于燃烧极限和燃烧热，这两个参数。极大地限制着其混合工质成份选择、配比优化和循环性能测试等研究的开展，阻碍了这些低GWP值制冷新材料的安全使用与推广。本项目建立安全评价体系，研究检测技术及相关设备，为安全应用提供，更加全面、综合地评价制冷新材料的，为新一代可燃制冷新材料的应用研究和市场开拓奠定基础，加快我省制冷材料产业转型升级。 二国内外研究现状和发展趋势可燃制冷新材料的安全评价和安全特性检测是全球制冷材料发展的首要任务。国际组织（国际标准化委员会、国际电工委员会）、欧盟相关国家，甚至美国等一些一直不允许在大中型制冷空调系统中使用可燃制冷材料的国家和学术性团体已开展可燃制冷材料安全评价和应用的可行性研究。例如，美国空调制冷协会(ARI)组织全球范围的一些厂商和专家进行全球制冷材料环境评价网络(GREEN)工作，评价制冷新材料在制冷空调系统中作为替代品的可能性，制定包括安全评价标准及检测流程。日本从1990年开始组织国家项目研发对环境友好的新一代制冷材料、发泡剂和清洗剂，并候选制冷材料安全性评价、实用性试验和综合评价研究，选取氟化醚类物质并对其热力学物性、毒性和可燃性进行大量试验和理论研究并建立了相应的数据库。而我国尚未对可燃性制冷新材料安全性评价及检测技术开展系统的研究工作。 国际性组织和