專(zhuān)利名稱(chēng)：新型綠色混合制冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空調(diào)或制冷系統(tǒng)中的制冷劑。
背景技術(shù)：
由于HCFC22的淘汰已成定局，尋求其替代物的研究正在全球范圍內(nèi)迅速展開(kāi)。到目前為止，比較成熟的替代物有HFC134a、HFC32/HFC134a、HFC32/HFC125/HFC134a(R407C，質(zhì)量組成23/25/52％)和HFC32/HFC125(R410A，質(zhì)量組成50/50％)等鹵代烴。但是隨著溫室效應(yīng)給全球生態(tài)環(huán)境帶來(lái)日益嚴(yán)重的后果與災(zāi)害，人們開(kāi)始越來(lái)越多地關(guān)注全球變暖這一環(huán)境問(wèn)題。事實(shí)上，只要是人工合成的制冷劑都有可能帶來(lái)新的、某種意想不到的、有害于環(huán)境或人類(lèi)的問(wèn)題。因此，將替代物研究的注意力轉(zhuǎn)向環(huán)境特性優(yōu)良的自然物質(zhì)，也就成為必然。而且某些自然工質(zhì)，如氨、二氧化碳等，已經(jīng)成功地得到應(yīng)用。碳?xì)浠衔锸亲匀还べ|(zhì)中的一大類(lèi)。因?yàn)榫哂形锵岛托阅苌系亩鄻有?，所以可從中篩選出性能優(yōu)良的物系，并根據(jù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)原則形成多種混合工質(zhì)組合，逼近被替代的CFCs和HCFCs，形成純天然替代物。這些物質(zhì)不僅ODP(臭氧破壞勢(shì))，GWP(溫室效應(yīng)勢(shì))值為0、GWP與CO2有相同的量級(jí)，而且易于獲得、凝固點(diǎn)低、對(duì)金屬不腐蝕、可與潤(rùn)滑油很好地互溶以保證換熱。
但是碳?xì)浠衔锏目扇?、易爆性阻礙了它們得到廣泛的應(yīng)用。如何解決碳?xì)浠衔锏陌踩詥?wèn)題，是實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
為推進(jìn)碳?xì)浠衔?HCs)自然工質(zhì)的安全應(yīng)用，本發(fā)明的目的是通過(guò)引入阻燃工質(zhì)，并變化混合物的組元和組成，在源頭上消除工質(zhì)的可燃性，組成以自然工質(zhì)為主體，用以在空調(diào)系統(tǒng)中替代HCFC22。
本發(fā)明內(nèi)容介紹及實(shí)施例新型綠色混合制冷劑，含有HFC13I1，HFC134a，CO2，以上三種工質(zhì)在制冷系統(tǒng)中除做為制冷劑外，也做為阻燃劑。由HC1270、HFC13I1、HC170組成新型綠色混合制冷劑-1，由HC1270、HFC134a、HC170組成新型綠色混合制冷劑-2，由HC290、HFC134a、HC170組成新型綠色混合制冷劑-3，由HC290、HFC134a、CO2組成新型綠色混合制冷劑-4，由HC1270、HFC134a、CO2組成新型綠色混合制冷劑-5，由HC290、HFC13I1、CO2組成新型綠色混合制冷劑-6，由HC1270、HFC13I1、CO2組成新型綠色混合制冷劑-7。各不同組元工質(zhì)組成的新型綠色混合制冷劑其具體摩耳配比為HC1270/HFC13I1/HC170(新型綠色混合制冷劑-1)75-55/15-25/10-20mol％，HC1270/HFC134a/HC170(新型綠色混合制冷劑-2)80-35/15-45/5-20mol％，HC290/HFC134a/HC170(新型綠色混合制冷劑-3)75-35/15-45/10-20mol％，HC290/HFC134a/CO2(新型綠色混合制冷劑-4)75-55/15-35/10mol％，HC1270/HFC134a/CO2(新型綠色混合制冷劑-5)80-50/15-40/5-10mol％，HC290/HFC13I1/CO2(新型綠色混合制冷劑-6)75-65/15-25/10mol％，HC290/HFC13I1/CO2(新型綠色混合制冷劑-7)75-65/15-25/10mol％。本發(fā)明所述制冷劑其制備方法是，在常溫下將容器和管路抽空后，將上述各組分工質(zhì)按其相應(yīng)摩爾的配比進(jìn)行物理混合即可。
本發(fā)明的有益效果在于，通過(guò)引入阻燃組元工質(zhì)，并變化混合物的組元和組成，在源頭上消除工質(zhì)的可燃性，組成以自然工質(zhì)為主體，環(huán)境特性、安全性和循環(huán)性能俱佳的HCs/阻燃劑混合工質(zhì)，用以在空調(diào)系統(tǒng)中替代HCFC22。
上述組分中的HC1270稱(chēng)為丙稀，其分子式為CH2CHCH3，分子量為42.081。HC290稱(chēng)為丙烷，其分子式為CH3CH2CH3，分子量為44.097。HC170稱(chēng)為乙烷，其分子式為CH3CH3，分子量為30.070。HFC134a稱(chēng)為四氟乙烷，其分子式為CH2FCF3，分子量為102.03。HFC13I1稱(chēng)為三氟碘甲烷，其分子式為CF3I，分子量為195.9。CO2(R744)稱(chēng)為二氧化碳，其分子式為CO2，分子量為44.01。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取65％HC1270，20％HFC13I1，15％HC170，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例2取65％HC1270，30％HFC134a，5％HC170，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例3取65％HC290，20％HFC134a，15％HC170，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例4取75％HC290，15％HFC134a，10％CO2，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例5取75％HC1270，20％HFC134a，5％CO2，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例6取75％HC290，15％HFC13I1，10％CO2，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例7取75％HC1270，15％HFC13I1，10％CO2，將這三種組分在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
若空調(diào)、熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況取為蒸發(fā)溫度為7.2℃，冷凝溫度約為54.4℃，壓機(jī)吸氣溫度為35℃，過(guò)冷溫度為46.1℃，壓機(jī)效率為85％，根據(jù)循環(huán)計(jì)算，將上述七個(gè)實(shí)施例的有關(guān)參數(shù)以及與R22和現(xiàn)有替代物之一R407C的比較列于下表1、2表1

表2

注表中‘*’均為與R22的相對(duì)值由上表可見(jiàn)，這七個(gè)實(shí)施例的環(huán)境性能ODP、GWP均比R22及現(xiàn)有替代物好。從排氣溫度看，這七實(shí)施例均比R22低。冷凝壓力、蒸發(fā)壓力等參數(shù)均與R22相近，而且均處于允許范圍，可直接充灌。從熱工性能上看，COP雖比R22略低，但與現(xiàn)有一種替代物R407C相當(dāng)。冷量均比R22和現(xiàn)有替代物大，也即意味著充灌量可相對(duì)減少。容積制冷量大致與R22相當(dāng)，有的還略高。
本發(fā)明屬于綠色系列混合工質(zhì)，以自然工質(zhì)(碳?xì)浠衔?、CO2)為主體，環(huán)境特性優(yōu)良(ODP值為0、GWP值低)；安全不可燃，與機(jī)組材料和潤(rùn)滑油兼容，價(jià)格低廉；熱力性能優(yōu)良，主要循環(huán)性能指標(biāo)與HCFC22相近或略優(yōu)，可用于在制冷、空調(diào)、熱泵系統(tǒng)中灌注式替代環(huán)害工質(zhì)HCFC22、R502。具有環(huán)保和節(jié)能效益。
權(quán)利要求
1.新型綠色混合制冷劑，含有HFC13I1，HFC134a，CO2，其特征是HFC13I1、HFC134a和CO2mol％在制冷系統(tǒng)中除做為制冷劑外，也做為阻燃劑，由HC1270、HFC13I1、HC170組成新型綠色混合制冷劑-1，由HC1270、HFC134a、HC170組成新型綠色混合制冷劑-2，由HC290、HFC134a、HC170組成新型綠色混合制冷劑-3，由HC290、HFC134a、CO2組成新型綠色混合制冷劑-4，由HC1270、HFC134a、CO2組成新型綠色混合制冷劑-5，由HC290、HFC13I1、CO2組成新型綠色混合制冷劑-6，由HC1270、HFC13I1、CO2組成新型綠色混合制冷劑-7。
2.按照權(quán)利要求1所述的新型綠色混合制冷劑，其特征是所述的由各不同工質(zhì)組成的新型綠色混合制冷劑其具體摩耳配比為HC1270/HFC13I1/HC170(新型綠色混合制冷劑-1)75-55/15-25/10-20mol％，HC1270/HFC134a/HC170(新型綠色混合制冷劑-2)80-35/15-45/5-20mol％，HC290/HFC134a/HC170(新型綠色混合制冷劑-3)75-35/15-45/10-20mol％，HC290/HFC134a/CO2(新型綠色混合制冷劑-4)75-55/15-35/10mol％，HC1270/HFC134a/CO2(新型綠色混合制冷劑-5)80-50/15-40/5-10mol％，HC290/HFC13I1/CO2(新型綠色混合制冷劑-6)75-65/15-25/10mol％，HC290/HFC13I1/CO2(新型綠色混合制冷劑-7)75-65/15-25/10mol％。
全文摘要
新型綠色混合制冷劑，含有HFC13I，HFC134a，CO
文檔編號(hào)C09K5/04GK1412267SQ0212411
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者王懷信, 李海龍, 馬利敏, 劉方 申請(qǐng)人:天津大學(xué)