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有什麼製冷劑是中國人研製出來的

發布時間:2022-05-24 12:23:21

⑴ 氟利昂的發現過程

氟利昂又名氟里昂,是飽和烴(主要指甲烷、乙烷和丙烷)的鹵代物的總稱。 氟利昂在常溫下都是無色氣體或易揮發液體,無味或略有氣味,無毒或低毒,化學性質穩定,被廣泛應用於製冷、發泡、溶劑、噴霧劑、電子元件的清洗等行業中。20世紀20年代的冰箱使用一些有毒且危險的氣體(其中包括氨、二氧化硫和丙烷)作為製冷劑,因為時常泄漏,所以這些製冷劑非常危險。1929年,發生在俄亥俄州克利夫蘭某家醫院的冰箱泄漏事故使超過100人喪生。於是,小托馬斯·米奇利(Midgley Thomas Jr.)開始著手研製一種穩定、不易燃、不腐蝕且無毒的新型製冷劑。

他查看門捷列夫的化學元素周期表,結果發現只有位於周期表右邊的非金屬元素能生成在室溫下呈氣態的化合物,同時他還注意到化合物的可燃性從左到右依次減小。事實上,鹵化物可以用來阻燃,可是他發現比較重的元素化合物通常毒性很大。通過上述觀察,他認為氟和其他較輕的非金屬元素形成的化合物可以製成性能優良的製冷劑。經過2年的艱苦實驗,他合成出二氟二氯甲烷(即CFC-12,R12)。

⑵ 空調製冷劑

一、氟里昂製冷劑

首先了解氟里昂的定義,氟里昂是飽和烴類(碳氫化合物)的鹵族衍生物的總稱,是本世紀三十年代隨著化學工業的發展而出現的一類製冷劑,它的出現解決了製冷空調界對製冷劑的尋求。從氟里昂的定義可以看出,現在人們所說的非氟里昂的r134a、r410a及r407c等其實都是氟里昂。

我們用於製冷行業的氟族製冷劑有r11(cfcl3)、r12(cf2cl2)、r22(chf2cl)、r32(ch2f2)、r113(c2f3cl3)、r114(c2f4cl2)、r115(c2f5cl)、r123(c2hf3cl2)、r125(chf2cf3)、r134a(ch2fcf3)、r143a(ch3cf3)、r141b(ccl2fch3)、r142b(h3c2f2cl)、r152(ch3chf2)、r404a(44%的r125和52%的r143a及4%的134a)、r407c(23%的r32和25%的r125及52%的r134a)、r410a(50%的r32和50%的r125)、r500(73.8%的r12和26.2%的r152)、r502(48.8%的r22和51.2%的r115)等。

氟里昂能夠破壞臭氧層是因為製冷劑中有cl元素的存在,而且隨著cl原子數量的增加,對臭氧層破壞能力增加,隨著h元素含量的增加對臭氧層破壞能力降低;造成溫室效應主要是因為製冷劑在緩慢氧化分解過程中,生成大量的溫室氣體,如co2等。根據氟里昂製冷劑的分子結構,大致可以分為以下3類:

1.氯氟烴類:簡稱cfc,主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等,由於對臭氧層的破壞作用以及最大,被《蒙特利爾議定書》列為一類受控物質。此類物質目前已禁止使用,在製造聚氨酯海綿的過程中,r11已由r141b作為過渡性替代品。

2.氫氯氟烴:簡稱hcfc,主要包括r22、r123、r141b、r142b等,臭氧層破壞系數僅僅是r11的百分之幾,因此,目前hcfc類物質被視為cfc類物質的最重要的過渡性替代物質。在《蒙特利爾議定書》中r22被限定2020年淘汰,r123被限定2030年,發展中國家可以推遲10年。

3.氫氟烴類:簡稱hfc,主要包括r134a,r125,r32,r407c,r410a、r152等,臭氧層破壞系數為0,但是氣候變暖潛能值很高。在《蒙特利爾議定書》沒有規定其使用期限,在《聯合國氣候變化框架公約》京都議定書中定性為溫室氣體。

我們目前所使用的所有製冷劑全部都是氟里昂製品,非氟里昂製冷劑到目前為止還沒有研發出來。在新的製冷劑研發出來之前,我們所要解決的是空調機組選用那種製冷劑,對我們賴以生存的環境造成的破壞力相對小一些。我們應當明令禁止的應當是第1類產品,而不是第2類、第3類製冷劑。

二、幾種製冷劑的比較

目前,在空調製冷行業中,除了汽車空調行業外,其他領域的製冷設備如:家用冰箱、空調、食品冷凍冷藏櫃、運輸冷藏設備、速凍機、中央空調等基本上還是以過渡性冷媒r22為主要的產品。從國內的主要冷水機組生產廠商生產的產品來看,活塞式、渦旋式冷水機組普遍採用r22製冷劑;螺桿式冷水機組採用r22和r134a製冷劑,但從2001年螺桿式冷水機組總體銷售量上來看,採用r22製冷劑的銷售量佔有相當大的比重;離心式冷水機組採用r22、r123和r134a製冷劑, r123、r134a產品的市場銷售情況占總量的40%左右。

評價一種製冷劑的好壞,我認為應當綜合考慮下列因素:

1.臭氧層破壞潛能值(ozeme depletion potential),簡稱odp值;

2.全球變暖潛能值(global warming potential),簡稱gwp值;

3.理想循環狀況下的製冷系數(coefficient of performance),簡稱cop值;

4.安全性;

5.經濟性。

下面列舉幾種製冷劑的物理性質的對比。

幾種製冷劑的物理性質

製冷劑 r22 r123 r134a r407c r410a
分子量 86.48 152.91 102.03 86.2 72.56
大氣壓下沸點(℃) -40.8 27.6 -26.1 -36.6 -52.7
臨界溫度(℃) 96.0 184 101.1 87.3 72.5
臨界壓力(kpa絕對壓力) 4920 3605 4067 4819 4950
沸點汽化潛熱(kj/kg) 234.1 167.9 215.0 249.37 256.7
液體比熱(30℃,kj/kg℃) 1.403 1.101(25℃) 1.51 1.51 1.78
恆壓汽體比熱(30℃,kj/kg℃) 0.64 0.682(25℃) 0.88 0.96 0.85
理想工況製冷系數(cop) 6.98 7.44 6.94 6.94 6.43
臭氧消耗指數(odp)相對於r11 0.05 0.02 0 0 0
溫室效應指數(gwp)相對於r11 0.34 0.02 0.29 0.36 0.42
生存壽命(年) 13.3 1.4 14 —— ——
安全性 不可燃,輕微致癌 不可燃,良性腫瘤 不可燃,良性腫瘤 不可燃 不可燃
國際允許使用期限 2020 2030 無 無 無
應用 廣泛應用於家庭、商業、工業空調、冷凍 離心式冷水機組 螺桿式、離心式冷水機組 理論上同r22但許多實際技術尚未解決 家用空調、冰箱

從上表不難看出,雖然r134a、r407c及r410a對臭氧層破壞力為0,但其溫室效應指數卻是r123的十幾倍;從其壽命上看,r22及r134a比r123的壽命長十倍,壽命越長,大氣中積存的r22、r134a越多,溫室效應隱患越來越大,長時間的積累就形成「消化不良」的病態。

目前空調製冷行業普遍r22,其主要原因是r22在空調溫區內具有優越的物理特性和製冷性能,而且性能穩定,技術成熟,價格低廉。hfc類物質由於對臭氧層無破壞作用,被認為是將來替代hcfc的首選物質。用來替代r22的主要物質有r134a、r407c及r410a,但是這些hfc類物質由於物理特性的限制,很多技術問題尚懸而未決,均不是r22最理想的替代物。

1.r22與r123的比較:

(1)r22與r123同屬氫氯氟烴,但r22的臭氧層破壞力是r123的2.5倍,溫室效應指數是r123的17倍。

(2)r123是低壓製冷劑,工作時蒸發器為負壓,冷凝器為0.04mpa,停機時機內為-0.004mpa,因此,即便機組泄漏也只存在外界空氣進入機組的可能。

(3)r22臨界壓力比r123高1300kpa,機組內部提高,泄漏幾率提高。

2.r22與r134a的比較:

(1)r134a的比容是r22的1.47倍,且蒸發潛熱小,因此就同排氣體積的壓縮機而言,r134a機組的冷凍能力僅為r22機組的60%。

(2)r134a的熱傳導率比r22下降10%,因此換熱器的換熱面積增大。

(3)r134a的吸水性很強,是r22的20倍,因此對r134a機組系統中乾燥器的要求較高,以避免系統的冰堵現象。

(4)r134a對銅的腐蝕性較強,使用過程中會發生「鍍銅現象」因此系統中必須增加添加劑。

(5)r134a對橡膠類物質的膨潤作用較強,在實際使用過程中,冷媒泄漏率高。

(6)r134a系統需要專用的壓縮機及專用的脂類潤滑油,脂類潤滑油由於具有高吸水性、高起泡性及高擴散性,在系統性能的穩定性上劣於r22系統所使用的礦物油。

(7)目前,hfc類冷媒及其專用脂類油的價格高於r22,設備的運行成本將上升。

3.r22與r407c的比較:

r407c在熱工特性上與r22最為接近,除了在製冷性能、效率上略差以及上述hfc類物質所具有的技術問題之外,還由於這類物質屬於非共沸混合物,其成分濃度隨溫度、壓力的變化而變化,這對空調系統的生產、調試及維修都帶來一定的困難,對系統熱傳導性能也會產生一定的影響。特別是當r407c泄漏時,系統製冷劑在一般情況下均需要全部置換,以保證各混合組分的比例,達到最佳製冷效果。

⑶ 最早的冰箱用什麼作製冷劑

早到什麼年代?工業時代以前的冰箱是用地窖、山洞,儲存冬天採的冰塊,做冰箱(庫)用。
氟里昂以前用液氨製冷機。
現在冰箱用R12,R134a等作為製冷劑。

⑷ 目前製冷劑的發展狀況。各國採用什麼樣的替代方案

四代HFOs製冷劑已被歐美市場大力推廣

當前製冷劑已發展有四代產品。發達國家已經全面淘汰二代製冷劑,2019年進入三代淘汰初期。我國第二代製冷劑已走向淘汰末期,2019年二代核心製冷劑產品R22產能配額再次削減,供需情況愈發緊張。依照《蒙特利爾議定書》,發展中國家已於2015年啟動相關淘汰進程,預計2030年完成淘汰過程。四代HFOs製冷劑兼具性能與環保的優勢廣受關注,其中HFO-1234yf已被歐美市場大力推廣,主要集中在汽車和冰箱領域的應用。

第三、四代產品優勢顯著

製冷劑,又稱雪種、製冷工質、冷媒,相當於空調和冰箱的血液,是一種在製冷系統中不斷循環並通過其本身的狀態變化以實現製冷的工作物質。至今製冷劑已發展有四代產品。

第一代製冷劑對臭氧層的破壞最大,全球已經淘汰使用;第二代製冷劑對臭氧層破壞較小,在歐美國家已淘汰,在我國應用廣泛,目前也處在淘汰期間;第三代產品對臭氧層無破壞,但是對氣候的制暖效應較強,在國外應用廣泛,處於淘汰初期;第四代製冷劑主要指HFOs製冷劑,代表產品包括R1234ze和R1234yf,兩類製冷劑兼備卓越的性能與環保性受到廣泛關注並被成功應用,但是製作成本較高,目前尚未進入規模化應用。

四代製冷劑產品基本情況分析



資料來源:前瞻產業研究院整理

——更多數據及分析請參考於前瞻產業研究院《中國製冷壓縮機行業發展前景與轉型升級分析報告》。

⑸ 氟利昂是什麼怎麼產生的

氟利昂,
又名氟里昂,名稱源於英文Freon,它是一個由美國杜邦公司注冊的製冷劑商標。在中國,氟利昂定義存在分歧,一般將其定義為飽和烴(主要指甲烷、乙烷和丙烷)的 鹵代物的總稱,按照此定義,氟利昂可分為 CFC、HCFC、 HFC等4類;有些學者將氟利昂定義為CFC製冷劑;[1]在部分資料中氟利昂僅指 二氯二氟甲烷(CCl₂F₂,即R12,CFC類的一種)。 氟利昂在常溫下都是無色氣體或易揮發液體,無味或略有氣味,無毒或低毒,化學性質穩定。 由於二氯二氟甲烷等CFC類製冷劑破壞大氣臭氧層,已限制使用。地球上已出現很多臭氧層空洞,有些漏洞已超過非洲面積,其中很大的原因是因為CFC類氟利昂的化學性質。氟利昂的另一個危害是 溫室效應。

⑹ 以氨為製冷劑的冷凍機是什麼時候被發明的

1873年,德國工程師、化學家卡爾•馮•林德發明了以氨為製冷劑的冷凍機。林德採用一個小蒸汽機為動力來源,它驅動壓縮泵,使氨受到反復的壓縮和蒸發,產生製冷作用。林德首先將他的發明用於威斯巴登市塞杜馬爾釀酒廠,設計製造了一台工業用冰箱。後來,他將工業用冰箱加以改造,使之小型化,於1877年製造出了世界上第一台人工製冷的家用冰箱。到1891年時,林德已在德國和美國售出12000台冰箱。

⑺ 常用的製冷劑都有什麼製冷原理是什麼

製冷劑代號為
R
,目前最常用的有
R12

R22.
R12常用於冰箱,R22
、通常用於空調。這兩種製冷劑對臭氧層有破壞作用,將逐漸被R407C、R410A等製冷劑替代,但是目前R12、R22仍然是最廣泛使用的製冷劑。
一般製冷原理
一般製冷機的製冷原理壓縮機的作用是把壓力較低的蒸汽壓縮成壓力較高的蒸汽,使蒸汽的體積減小,壓力升高。
壓縮機吸入從蒸發器出來的較低壓力的工質蒸汽,使之壓力升高後送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體,經節流閥節流後,成為壓力較低的液體後,送入蒸發器,在蒸發器中吸熱蒸發而成為壓力較低的蒸汽,再送入蒸發器的入口,從而完成製冷循環。

⑻ 氟利昂製冷劑是誰發明的什麼時候有什麼好處

氟利昂之父前傳:劇毒鉛汽油的發明者 上世紀30年代,是一個發明頻出的年代,就在青黴素、電視機等名垂史冊的發明出現的同時,氟利昂也誕生了。
好處就是生活處處離不開製冷劑

⑼ 冰箱的製冷劑一般是什麼製冷劑是如何製作的

冰箱假如其他方面都正常的運作可是卻不致冷很有可能便是欠缺製冷劑了,冰箱的製冷劑是完成致冷的基本,假如想讓冰箱再次充分發揮致冷功效,就必須添加製冷劑,今日我們就來給我們解讀一下冰箱製冷劑吧。

這個時候製冷機組處在真空泵情況,就可以添加製冷劑了,把淡黃色管與真空泵本斷掉街道社區製冷劑的並口上,開啟製冷劑水瓶座的氣門芯,淡黃色管里的氣體排清後反轉製冷劑瓶擺好,開啟高低壓閘閥添加製冷劑。

製冷劑加的類似以後再把高低壓閘閥關掉,放好製冷劑瓶,那樣冰箱製冷劑的添加就完成了。

盡管冰箱製冷劑的添加看見簡易,實際上關鍵點層面非常容易錯誤,因此或是提議大家靠譜的工作人員來添加製冷劑,假如對自身有信心還可以自已進行冰箱製冷劑的添加。

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