课件：第二章 制冷剂替代.ppt

第二章 制冷剂替代 一、问题的提出 氯氟烃（CFCs）有优良的物理化学和热力性能，被广泛使用。 早在1974年美国加利福尼亚大学的两位教授指出：氟氯碳化合物扩散至地球同温层时，被太阳的紫外线照射而分解、放出氯原子，与同温层中臭氧进行连锁反应，使臭氧层出现“空洞” 破坏。 CFCl2 紫外线 CF2Cl+Cl Cl+O3 ClO+O2 Cl+ O Cl+O2 R12对大气臭氧层有严重破坏作用，并产生温室效应，因此它已受到限用与禁用。但它目前仍是国内应用较广的中温制冷剂之一，2010年1月1日起将在我国完全停止生产和消费 南极臭氧空洞的变化 2000年臭氧空洞的形状 2002年臭氧空洞变形了 循环反应产生的氯原子不断地与臭氧分子作用，使一个氯氟烃分子，可以破坏成千上万个臭氧分子，使臭氧层出现“空洞”，这一现象已被英国南极考察队和卫星观测所证实。据UNEP（联合国环境规划署）提供的资料，臭氧每减少1％,紫外线辐射量约增加2％。 臭氧层的破坏将导致： ①危及人类健康，可使皮肤癌、白内障的发病率增加，破坏人体免疫系统； ②危及植物及海洋生物，使农作物减产，不利于海洋生物的生长与繁殖； ③产生附加温室效应，从而加剧全球气候转暖过程； ④加速聚合物（如塑料等）的老化。 因此保护臭氧层已成为当前一项全球性的紧迫任务。 二 ，环境影响指标 考察物质对臭氧层的危害程度用臭氧衰减指数ODP 表示；物质造成温室效应危害的程度用温室 指数 GWP表示。R11的 ODP和 值规定为1，即以R11为基准，其它物质的 ODP和 GWP是相对于R11 的比较值。下表给出一些氟里昂制冷剂的 和 值。 制冷剂 ODP值 GWP值 CFC11 1.0 1.0 CFC12 0.9--1.0 2.8--3.4 CFC13 1.0 － CFC113 0.8--0.9 1.3--1.4 CFC114 0.6--0.8 3.7--4.1 CFC115 0.3--0.5 7.4--7.6 HCFC22 0.04--0.06 0.32--0.37 HCFC123 0.013--0.022 0.017--0.020 HCFC124 0.016--0.024 0.092--0.10 HCF125 0 0.51--0.65 HCF134a 0 0.24--0.29 HCFC141b 0.07--0.11 0.084--0.097 HCFC142b 0.05--0.06 0.34--0.39 HFC143a 0 0.72--0.76 HFC152a 0 0.026--0.033 ODP表示考察物质对臭氧层的危害程度的臭氧衰减指数 GWP表示；物质造成温室效应危害的程度用温室 指数 。 氯氟烃CFC 氢氟烃HFC 含氢氯氟烃HCFC 稳定性增大 可燃性增大 可燃性增大 毒性中间大 CCl4(R10) CH4 (R50) CF4 (R14) 二、替代方向 1、以新的人工纯质制冷剂替代 寻找不含氯元素的CFCS氟里昂物质，且热力性质与CFCS十分接近， 以美、日为代表的发达国家已经大批量地生产和应用R134A替代R12.我国也确定了以R134A为替代方案之一。 采用R134a时，润滑油以聚烷撑二醇（PAG）类油与多元醇脂类油（POE）；干燥剂为XH-7或XH-9型的分子筛；合成橡胶不易使用；对钢、铜、铁、铝等金属材料无化学反应，对锌有化学反应；低温制冷量略有下降。 2、以混合制冷剂替代 发挥混合物“优势互补、取长补短”的作用，目前的思路是：几种HFCS制冷剂组成的混合工质，如R407C、R410A等替代R22. 小型空调以R410A,大型空调以R407C 采用R407C[R32 (23%):R125(25%):R134a(52%)] 时，是非共沸工质，充注采用液相，以保持成分不变，充液量适当减少；润滑油用POE类；干燥剂用XH-7或XH-9型的分子筛； R410A [R32 (50%):R125(50%)]和R410B(45%:55%) R410A看似为非共沸工质，但从温度滑移（0.040C）看，认为是共沸工质。 工作压力高于R22，高出约50%的冷凝压力，制冷系统需重新设计与改进。 R410B的温度滑移0.020C,性能与R410A相似。 R417(R125/R134a/R600)环保制冷剂 3、以自然物质替代 因人造物质多少对环境的影响。 以丹麦、德国等国主张以自然物质作为替代物，如水、CO2、NH3、 碳氢化合物:丙烷（R290）、丁烷（R600）、异丁烷（R600a） 。 国内很多冰箱厂家已用R600a作为冰箱制冷剂，国外用丙烷（R290）、丁