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氟利昂替代物简介,徐雯丽2012年6月15日,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）。因为无味、无易燃性、无毒性、无腐蚀性及相当稳定，氟利昂被广泛使用于日常生活中。一度被认为是最佳的“安全制冷剂”。,氟利昂的发展历史,1926年,1931年,20世纪30年代,1963年,1974年,1987年,托马斯米奇尼首台CFC机器,商业生产并普及使用,美国杜邦公司氟利昂,有机氟工业产量的98%,臭氧层破坏,蒙特利尔议定书,氟利昂的生产,氟利昂由一个烷烃经卤化反应（自由基取代反应）与氟、氯结合而成，而烷烃的氢原子会被氟或氯原子所取代。其中最重要的是二氯二氟甲烷（R12）。R12在常温常压下为无色气体。熔点-158，沸点-29.8；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。CCl4+HF CCl2F2+CCl3F+CClF3（主）（副）（副）,氟利昂的用途,压缩喷雾喷射剂：液态氟利昂通常被加进喷漆及杀虫剂等压缩喷雾的容器。当使用者使用压缩喷雾时，容器内的压力会降低，导致液态氟利昂气化，令内里的液体喷射出来。清洁剂：氟利昂能够溶解油脂，故被用作电子零件及金属用品的清洁剂。,氟利昂的用途,冷冻剂：氟利昂气化时吸收大量热能，令附近环境变冷，所以成为冷藏器（例如冰箱及空调）的冷冻剂。发泡剂：在制造发泡胶的过程中，氟利昂被混合于塑胶中，成为发泡胶的气泡。抗凝剂：氟利昂被加进汽油中，防止汽油因低温而凝结。,氟利昂对臭氧层的破坏,氟利昂在175220nm的紫外光照射下产生Cl：CFCl3+hvCFCl2十Cl CF2Cl2+hvCF2Cl十Cl 光解所产生的Cl 可破坏O3，其机理为：Cl 十O3ClO 十O2 ClO 十O Cl 十O2总反应：O3十O 2O2,中国对氟利昂的限制,中国环保部、国家发改委、工业和信息化部于2010年9月27日发布中国受控消耗臭氧层物质清单。清单中物质包括8类，96种物质，共575个化合物。,全氯氟烃,哈龙,四氯化碳,含氢氯氟烃,含氢溴氟烃,溴氯甲烷,甲基溴,甲基氯仿,氟利昂替代物的选择,CFCs的替代物必须考虑对环境的影响因素，此外，还必须考虑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产品性能。例如新的制冷剂替代物必须具有良好的热力学性能、高效以及使用安全等优点。从长远考虑，CFCs替代物要具备以下两个特点：（1）具有很低的ODP值：臭氧破坏潜能值（2）具有较低的GWP值：气候变暖潜能值,氟利昂替代物的种类,1.人工合成型替代制冷剂1.1 HCFCs类物质，即含氢氟氯烃类化合物1.2 HFCs类物质，即氢氟烃类化合物1.3 HFEs，氟化醚类1.4 混合制冷剂2.天然制冷化合物2.1 HFs 碳氢化合物2.2 R700系列化合物,1.1 含氢氟氯烃类HCFCs,优点：GWP值和ODP值低缺点：消耗大气臭氧结论：作为临时的过渡性替代物中国根据蒙特利尔议定书规定，2013年生产和使用分别冻结在2009和2010年两年平均水平，2015年在这水平上削减10，2020年削减35，2025年削减67.5，2030年实现除维修和特殊用途以外的完全淘汰。,R-22(CHClF2),R-141(CH3CCl2F),R-142b(CH3CClF2),R22,R22(CHClF2)在常温下为无色，近似无味的气体，不燃烧、不爆炸、无腐蚀，毒性比R12略大，但仍然是安全的制冷剂，加压可液化为无色透明的液体。R22的化学稳定性和热稳定性均很高，特别是在没有水份存在的情况下，在200以下与一般金属不起反应。在水存在时，仅与碱缓慢起作用。但在高温下会发生裂解。R22 是一种低温制冷剂，可得到-80的制冷温度。,1.2 氢氟烃类HFCs,优点：在大气中寿命短，无氯，对臭氧不产生破坏作用。缺点：GWP值不为0结论：在目前以及将来的一定时期内，是CFCs较好的替代品。,R134a(CF3CH2F),R152a(CH3CHF2),R125(CF3CHF2),R134a,R134a(CF3CH2F)是一款使用最广泛的中低温环保制冷剂，不含氯原子，对臭氧层不起破坏作用，具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性）；其制冷量与效率与R12非常接近，所以视为优秀的长期替代制冷剂。R134a可广泛用做汽车空调，冰箱、中央空调、商业制冷等行业的制冷剂，并可用于医药、农药、化妆品、清洗行业。,1.3 氟化醚类HFEs,此类化合物不含氯原子，不是臭氧消耗物质，其平流层的ODP值为0。与HFCs结构类似，多一个醚键，使得大气寿命缩短，并且GWP值较HFCs更低。结论：是相对优良的替代物。目前仍在研发、测试阶段，未投入生产。,HFE-143a(CF3OCH3),HFE-218(CF3OCF2CF3),HFE-143a&HFE-218,醚类混合物HFE-134aHFE-218（32.9:61.7）制冷性能与其他R22替代制冷剂热物性基本相似，在环保方面具有优越的性能，同时符合“蒙特利尔议定书”和“京都议定书”的要求。在热稳性能方面也具有很大优势。因此理论上完全可以作为新一代的制冷剂用作R22的替代物。,1.4 混合制冷剂,R410A是近共沸混合制冷剂：R32：R125=1:1ODP为0，GWP为2000，比R22高。毒性极低不可燃，热稳定性高。R407C是由R32：R125：R134a按23：25：52组成的三元非共沸混合物。ODP值为0，GWP值为1700与R22相同。具有清洁、低毒、不燃、致冷效果好等特点，大量用于空调行业。,R32,R125,R134a,1.4 混合制冷剂,山东东岳化工有限公司于2007年开发出了具有自主知识产权的东岳三号(DYR03)、东岳五号(DYR05)等可替代R22的环保制冷剂。DYR03(R439a)是三元混合物，无毒不燃，制冷速度快，节能效果好,可直接充灌于R410A系统中。DYR05是三元混合物，无毒不燃，热工参数与R22非常接近，循环性能优于R22 可直接充灌于空调系统中替代R22.,氟利昂替代物的种类,1.人工合成型替代制冷剂1.1 HCFCs类物质，即含有氯氟氢碳的化合物1.2 HFCs类物质，即含有氟氢碳的化合物1.3 HFEs，氟化醚类1.4 混合制冷剂2.天然制冷化合物2.1 HFs 碳氢化合物2.2 R700系列化合物,2.1 HFs 碳氢化合物,HFs 碳氢化合物，如丙烷(R290)、丁烷(R600)、异丁烷(R600a)等。此类化合物OPD为0，GWP值较低，但由于具有可燃性，在使用上受到一定限制，在技术开发和安全设计上要求较高。,2.2 R700系列化合物,R700系列化合物，如R717(NH3)、R744(CO2)、R718(H2O)等。NH3是一种传统的制冷剂，使用历史悠久，优点是ODP值和GWP值都为0、价格低廉、传热性能好、能效高。缺点：毒性高、与某些材料不兼容。使用受到限制。H2O作为制冷剂，对环境没有任何破坏。CO2作为制冷剂，ODP为0，GWP为1，无毒，不燃烧，无腐蚀性、容积制冷量大。在技术开发上要求较高。,总结,Thank You！,
