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目前可使用替代hcfcs物质主要有哪些

2022-04-28 15:32:45技术研发1

在我国冰箱行业现在已经基本采用了R600a替代CFC-12,消耗HCFC-22的行业主要包括空调器行业(包括房间空调器、汽车空调器)、工商制冷行业、泡沫行业和以其为原料的化工行业。

其中被广泛采用的只有以下几种:

1、氨

(代号:R717)

氨是使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在常温下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。

氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。

2、氟利昂-12

(代号:R12)

R12为烷烃的卤代物,学名二氟二氯甲烷,分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12的标准蒸发温度为-29.8℃,冷凝压力一般为0.78~0.98MPa,凝固温度为-155℃,单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。

R12是一种无色、透明、没有气味,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时,则分解出对人体有害的气体。

R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物,但其吸水性极弱。因此,在小型氟利昂制冷装置中不设分油器,而装设干燥器。同时规定R12中含水量不得大于0.0025%,系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片,而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则,会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。

3、氟利昂-22

(代号:R22)

R22也是烷烃的卤代物,学名二氟一氯甲烷,分子式为CHClF2,标准蒸发温度约为-41℃,凝固温度约为-160℃,冷凝压力同氨相似,单位容积标准制冷量约为454kcal/m3。

R22的许多性质与R12相似,但化学稳定性不如R12,毒性也比R12稍大。但是,R22的单位容积制冷量却比R12大的多,接近于氨。当要求-40~-70℃的低温时,利用R22比R12适宜,故发文时R22被广泛应用于-40~-60℃的双级压缩或空调制冷系统中。

4、R-134a

(代号:R134a)

分子式 : CH 2 FCF 3 (四氟乙烷) ,分子量:102.03

沸点 :-26.26℃ , 凝固点 :-96.6°C ,临界温度 :101.1 ℃ ,临界压力:4067kpa

饱和液体密度 :25℃ , 1.207g/cm 3 ,液体比热 :25℃ , 1.51KJ/(Kg・℃)

溶解度( 水中, 25℃ ) :0.15% ,临界密度 :0.512g/cm3

破坏臭氧潜能值( ODP ) :0 , 全球变暖系数值( GWP ) :0.29

沸点下蒸发潜能 :215 kJ/kg

质量指标 : 纯度 ≥ 99.9 % ,水份PPm≤ 0.0010,酸度 PPm≤ 0.00001 ,蒸发残留物PPm≤ 0.01

R134a作为R12的替代制冷剂,它的许多特性与R12很相像。

R134a的毒性非常低,在空气中不可燃,安全类别为A1,是很安全的制冷剂。

5、R-404A制冷剂

物化特性:R404A是一种不含氯的非共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ,因此R404A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途:R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于中低温冷冻系统。

6、R-410A制冷剂

物化特性:常温常压下, R410A 是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ,因此R410A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。

主要用途:大量用于家用空调、小型商用空调、户式中央空调等。

7、共沸制冷剂

发文时尚不公开配方,用在复叠式制冷机中,在空气冷凝的前提下,蒸发温度可以达到-150度左右

8、碳氢制冷剂

主要是节能和环保这两大优点;节能方面:用R433b的空调要比用R134,R22的空调节省能耗15%至35%左右。环保方面:碳氢制冷剂属于天然工质,因此对大气无污染、对臭氧层无破坏和温室效应几乎为零。

扩展资料

危害

1、臭氧层消耗。

1985年2月英国南极考察队队长发曼(J.Farman)首次报道,从1977年起就发现南极洲上空的臭氧总量在每年9月下旬开始迅速减少一半左右,形成“臭氧洞”持续到11月逐渐恢复,引起世界性的震惊。

消耗臭氧的化合物,除了用于雪种,还被用于气溶胶推进剂、发泡剂、电子器件生产过程中的清洗剂。长寿命的含溴化合物,如哈龙(Haion)灭火剂,也对臭氧的消耗起很大作用。

氯原子和一氧化氮(NO)都能与臭氧反应, 正在世界大量生产和使用CFCs由于其化学稳定性好(如CFC12的大气寿命为102年)不易在对流层分解,通过大气环流进入臭氧层所在的平流层,在短波紫外线UV-C的 照射下,分解出CI 自由基,参与了对臭氧的消耗。

归纳起来,要使臭氧发生消耗,这种物质必须具备两个特征 :含氯、溴或另一种相似的原子参与臭氧变氧的化学反应;在低层大气中必须十分稳定(也就是具有足够长的大气寿命),使其能够达到臭氧层。

例如氢氯氟烃雪种HCF22和HCFC123,都有一个氯原子,能消耗臭氧,其大气寿命分别为 12.1和14年,且氯原子相对活泼,能在低层大气中发生分解,到达臭氧层的数量就不多。因此HCFC22和HCFC123破坏臭氧的能力比CFCs小得多。

2、时间表

我国《国家方案》中雪种淘汰时间表:

1)自1999年7月1日,CFCs的年生产和消费量分别冻结在1995-1997年3年的平均水平;

2)自2005年1月1日,消减冻结水平的50%;

3)自2007年1月1日消减冻结水平的85%;

4)自2010年1月1日,完全停止CFCs。

3、目标

《国家方案》对空调行业规定具体淘汰目标

1)工商制冷

2003年停止CFC11/12新灌装,2010年停止CFC11/12维修补充的再灌装。

2)家电

1999年40%新生产的冰箱冷柜的替代,2003年70%新生产的冰箱冷柜的替代,2005年100% 新生产的冰箱冷柜的替代。

3)汽车空调

2002年停止新生产CFC12空调,2009年后在汽车空调上只允许使用回收的CFCs。

我国仅签署了《议定书》伦敦修正案,所以尚没对HCFCs的淘汰作出承诺。

参考资料来源:百度百科-HCFCs

参考资料来源:百度百科-制冷剂

在我国冰箱行业现在已经基本采用了R600a替代CFC-12,消耗HCFC-22的行业主要包括空调器行业(包括房间空调器、汽车空调器)、工商制冷行业、泡沫行业和以其为原料的化工行业。

目前中国生产和使用的受控HCFCs包括:HCFC-22、HCFC-123、HCFC-124、HCFC-141b和HCFC-142b,其中HCFC-22的生产量占全部HCFCs的80%以上,主要用于制冷剂、发泡剂和其他化工产品的原料。

中国的HCFCs淘汰:

对于HCFCs,欧盟已于2004年全面停止消费,美国也将于2010年起全面停止其生产和消费。作为两个议定书的缔约方。

中国在节能、环保等重大问题上也已多次做出承诺,将认真履行议定书和国际公约所规定的义务。随着当前HCFCs加速淘汰的《蒙特利尔议定书》调整案的尘埃落定,中国制冷行业HCFCs替代的思路也被业界迫切期待。

但事实上,考虑到安全、成本等方面的因素,目前天然制冷剂尚没有在空调产品上批量使用的案例(据悉,只是在一些移动空调及大型冷冻设备上批量使用),而HFCs则有可能面临二次淘汰的命运――也就是说,目前还没有找到完美的替代方案。

对此,国家环境保护总局外经办主任温瑞武指出,未来的制冷剂替代,将不再是一种制冷剂打天下的时代。“不同的产品,将采用不同的制冷剂,而不是以前只要是空调都用R22,中国必须要多条腿走路以争取主动权。

首先,最重要的是我们要加大自己的研发力度,生产出具有自主知识产权的替代品。如果盲目采用HFCs作为今后的替代转换目标,一旦国际同行在替代物的开发上有所突破的话,我们行业将不得不再一次面临转化改造,那将会给行业造成强烈的打击。

有关人士透露,目前霍尼韦尔和杜邦的新产品FluidH系列就存在着再次替代的可能。其次,目前我们一方面在争取发达国家多边基金的有力支持,另一方面在争取专利技术的低价转让。在拥有国际力量支持的基础之上,大力发展中国自主开发的符合环保要求的制冷剂。”

中国制冷空调工业协会的秘书长张朝晖则建议,在议定书规定的框架范围内适当延长R22等现有制冷剂的使用期限,为新的替代物的开发争取更多的时间,这是作为一个发展中国家所应当考虑采取的方案之一。

浙江蓝天环保有限公司总工程师张建君透露,目前蓝天化工已经研发出ZCI系列制冷剂,但这些产品还存在一些缺陷,需要进一步研发新的替代产品。

张建君建议:“制冷剂替代品的选择既要符合国际环保要求又要符合我国国情,要有一定的前瞻性,建议从ODP、GWP和POCP三个方面来综合评价,选用的替代品有更长的使用寿命,并有利于替代品的平稳发展;在制冷剂的环保要求和可燃性之间应寻找一个平衡点。

对于一些具有优秀环保性能,尤其是具有较低GWP值的可燃制冷剂,应在符合安全标准的情况下,放宽对其使用的限制,不能因为其具有可燃性而将其排除在选择之外。

在找到各方面都理想的R22替代物之前,对一些环保性能和使用性能都优于现有替代物R410A、R407C和R417A的新型替代制冷剂应加大推广使用力度,打破国际垄断,积累替代经验。”

联合国工业发展组织UNIDO技术专家TAMASGROF表示,UNIDO将在制冷剂替代政策的确定及资金支持事宜与中国加强合作。

TAMASGROF建议:“替代制冷剂应该考虑五个因素,对环境的影响(ODP,GWP)、可获得性、成本、能源消耗及安全性。我认为首先应该制定有优先顺序的行业淘汰战略。”

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