專利名稱：一種替代HFC－134a的環(huán)保型制冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷劑，尤其涉及一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑。
背景技術(shù)：
由于CFC-12(二氟二氯甲烷)屬于首批被禁止使用的ODS物質(zhì)，發(fā)達國家已經(jīng)停止CFC-12的生產(chǎn)，我國也在逐年削減其生產(chǎn)量和使用量，并最終在2010年前除維修使用外全面停止生產(chǎn)和使用。HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)由于具有與CFC-12相近的物理性質(zhì)，且其ODP值為0，被作為CFC-12首選的、最主要的替代物而被廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)、冰箱、冷柜等產(chǎn)品中。全球HFC-134a的用量也在逐年增長，其在2004年的用量約為15.5萬噸，其中我國的用量約為9600噸，預(yù)計2010年我國用量將達2萬噸以上。
但是，HFC-134a存在一個嚴(yán)重的環(huán)境問題，即對地球的溫室效應(yīng)，其全球變暖潛能GWP(Global Warming Potential)值為1300(以CO2作為基準(zhǔn)值1.0)，全球變暖效應(yīng)較大。面對全球氣候變化的嚴(yán)峻形勢，減少溫室氣體的排放已成為全球環(huán)境保護的焦點之一，國際社會經(jīng)過不懈努力，產(chǎn)生了《京都議定書》，其對世界各國減排溫室氣體的數(shù)量和進度均有明確的規(guī)定。幾超排溫室氣體的國家，將面臨嚴(yán)重的處罰，而HFC-134a被列為首批限制排放的溫室氣體之一。國際上已經(jīng)越來越注重從保護臭氧層和抑制全球氣候變暖兩大方面來綜合評價制冷劑的環(huán)保性能，因此，尋求新的環(huán)境性能和熱工性能均好于HFC-134a的制冷工質(zhì)的工作已是勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑。本發(fā)明所提供的這種制冷劑不僅不破壞大氣臭氧層，而且溫室效應(yīng)很小，符合當(dāng)前保護臭氧層和抑制全球氣候變暖并重的環(huán)保要求。此外，還具有與HFC-134a相當(dāng)?shù)臒峁?shù)和熱力性能，可作為HFC-134a的長期替代物。
本發(fā)明所提供的這種制冷劑，其特征在于該制冷劑含有氟乙烷(HFC-161)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)二種組分，其質(zhì)量百分比為HFC-1611％-99％HFC-152a1％-99％比較優(yōu)選的質(zhì)量百分比為HFC-1615％-45％HFC-152a55％-95％最優(yōu)選的質(zhì)量百分比為HFC-16115％-25％HFC-152a75％-85％本發(fā)明的制冷劑與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1)環(huán)境性能良好，不僅消耗臭氧層潛能ODP值為0，而且全球變暖潛能GWP值大大小于HFC-134a，符合環(huán)保要求，這是本發(fā)明的最大優(yōu)勢。
2)熱工參數(shù)如蒸發(fā)壓力、冷凝壓力和壓比與HFC-134a相近，在基本不改變設(shè)備主要部件的前提下，熱力性能如單位質(zhì)量制冷量、單位容積制冷量優(yōu)于HFC-134a，COP值大于等于HFC-134a?？芍苯佑糜谠褂肏FC-134a的系統(tǒng)中，并且可以減少充灌量，提高能效比，具有節(jié)省資源、節(jié)約能源的優(yōu)點。該制冷劑可作為HFC-134a的長期替代物。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的制冷劑，其制備方法是將氟乙烷(HFC-161)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)二種組分按照其相應(yīng)的配比在液相狀態(tài)下進行物理混合。
上述組分中的氟乙烷(HFC-161)，其分子式為CH3CH2F，分子量為48.06，標(biāo)準(zhǔn)沸點為-37.1℃，臨界溫度為102.2℃，臨界壓力為4.70MPa。
上述組分中的1，1-二氟乙烷(HFC-152a)其分子式為CH3CHF2，分子量為66.05，標(biāo)準(zhǔn)沸點為-24.02℃，臨界溫度為113.26℃，臨界壓力為4.52MPa。
下面給出本發(fā)明的具體實施例，這些實施例僅僅是說明性的，而決不是限制本發(fā)明的范圍。
實施例1將HFC-161和HFC-152a在液相下按1∶99的質(zhì)量百分比進行物理混合。
實施例2將HFC-161和HFC-152a在液相下按99∶1的質(zhì)量百分比進行物理混合。
實施例3將HFC-161和HFC-152a在液相下按5∶95的質(zhì)量百分比進行物理混合。
實施例4將HFC-161和HFC-152a在液相下按30∶70的質(zhì)量百分比進行物理混合。
實施例5將HFC-161和HFC-152a在液相下按15∶85的質(zhì)量百分比進行物理混合。
實施例6將HFC-161和HFC-152a在液相下按25∶75的質(zhì)量百分比進行物理混合。
實施例7將HFC-161和HFC-152a在液相下按45∶55的質(zhì)量百分比進行物理混合。
現(xiàn)將上述實施例的性能與HFC-134a進行比較，說明本發(fā)明的特點和效果。
a.近共沸表1 溫度滑移的比較(單位℃)

(注表中的泡點溫度和露點溫度都是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPa時的飽和溫度)從表1中可以看出，所有實施例的溫度滑移都不大，最大不超過3.0℃，均屬于近共沸混合制冷劑。
b.環(huán)境性能表2比較了上述實施例與HFC-134a的環(huán)境性能。其中ODP值以CFC-11作為基準(zhǔn)值1.0，GWP值以CO2作為基準(zhǔn)值1.0(100年)。
表2 環(huán)境性能比較

從表2中可以看出，上述實施例的臭氧層消耗潛能(ODP)值均為零，對大氣臭氧層沒有破壞作用，這一點與HFC-134a相同。
不僅如此，上述實施例的全球變暖潛能(GWP)值大大小于HFC-134a，僅有HFC-134a GWP值的0.85％～10.7％，更符合當(dāng)前保護臭氧層、減小全球變暖效應(yīng)并重的環(huán)境保護要求。
c.熱工參數(shù)及熱力性能表3比較了在制冷工況下(即蒸發(fā)溫度＝-23℃，冷凝溫度＝43℃，吸氣溫度＝5℃，過冷溫度＝38℃)，上述實施例與HFC-134a的熱工參數(shù)(即蒸發(fā)壓力P0、冷凝壓力Pk、壓比Pk/P0、排氣溫度t2)及相對熱力性能(即相對COP、相對單位質(zhì)量制冷量q0、相對單位容積制冷量qv、相對單位容積耗功量wv)。所說的相對熱力性能是指各實施例熱力性能與HFC-134a熱力性能的比值。
從表3中可見，在制冷工況下，除實施例2以外，其余實施例的冷凝壓力、蒸發(fā)壓力與HFC-134a相近，均處于允許范圍；各實施例的壓比均低于HFC-134a，可直接充灌于原使用HFC-134a的系統(tǒng)中。上述各實施例的排氣溫度雖均高于HFC-134a，但幅度較小，均處于允許范圍內(nèi)；單位質(zhì)量制冷量均高于HFC-134a，這意味著可以減少系統(tǒng)制冷劑的充灌量；COP值均大于等于HFC-134a，因此，這些實施例具有節(jié)能效果。除實施例2以外，其余實施例的單位容積制冷量和單位容積耗功量均與HFC-134a相近，這表明這些實施例可直接使用HFC-134a的壓縮機，而基本無需改動。
表3 熱工參數(shù)及熱力性能的比較
權(quán)利要求
1.一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于該制冷劑含有HFC-161和HFC-152a二種組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于所述HFC-161和HFC-152a的質(zhì)量百分比為HFC-1611％-99％HFC-152a1％-99％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于所述HFC-161和HFC-152a的質(zhì)量百分比為HFC-1615％-45％HFC-152a55％-95％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于所述的HFC-161和HFC-152a的質(zhì)量百分比為HFC-16115％-25％HFC-152a75％-85％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種替代HFC－134a的環(huán)保型制冷劑。該制冷劑含有氟乙烷(HFC－161)和1，1－二氟乙烷(HFC－152a)二種組分，其質(zhì)量百分比為HFC－161∶1％－99％；HFC－152a∶1％－99％。該制冷劑的ODP值為零，不破壞大氣臭氧層，與HFC－134a相比，GWP值更小，更符合環(huán)境保護的要求。該制冷劑的熱工參數(shù)與HFC－134a相近，在基本不改變系統(tǒng)主要部件的前提下，可直接用于原使用HFC－134a的系統(tǒng)中，并且可以減少充灌量，提高能效比，具有節(jié)省資源、節(jié)約能源的優(yōu)點。該制冷劑可作為HFC－134a的長期替代物。
文檔編號C09K5/04GK1814688SQ200610049650
公開日2006年8月9日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者郭智愷 申請人:浙江藍天環(huán)保高科技股份有限公司