氟利昂替代物简介25页PPT
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氟利昂替代品研究现状目录引言 (1)1.氟利昂破坏臭氧层的原理及危害 (1)1.1氟利昂破坏臭氧层理 (1)1.2氟利昂的主要危害 (2)2.削减和禁用氟利昂的进程 (3)3.正确认识无氟的氟利昂替代品 (4)4. 各种替代方案 (5)4.1氟利昂目前最合适的替代品 (5)4.2 以美国、日本为代表的替代方案 (7)4.3 以德国、英国、荷兰为代表的替代方案 (8)4.4 其他替代方案 (8)5.各方案特性比较及替代效果 (8)6.结语 (9)参考文献 (10)摘要氟利昂是地球变暖的罪魁祸首,它的温室效应效果是二氧化碳的数千倍。
在被发现会破坏臭氧层前,氟利昂在世界上用于冷却目的,被广泛应用于汽车及室内冷藏、空调、冰箱、电器的冷却等方面。
为了保护地球上的生物,防止臭氧层再受到破坏,需努力寻找解决方案。
开发氟利昂替代品是一个有效的途径。
通过调查研究氟利昂的危害、替代方案、替代成果等, 阐述了氟利昂替代品的研究现状及各种替代品的性能比较, 指出了氟利昂替代品的发展趋势。
关键词氟里昂, 替代品, 研究现状引言目前,比较常用的氟利昂有F11( 三氯氟甲烷,CFC11, 分子CCl3F) 、F12( 二氯氟甲烷, HCFC22,分子式CCl2F2) 、F1l3(CFC113, C2Cl3F3 ) 等, 分别用作发泡剂、制冷剂和洗净剂。
作为含氟烃类化合物, 氟利昂具有挥发性高、比重大、表面张力小、亲油性适度、沸点低、不燃、热稳定性与化学稳定性高等特性。
当其中含有氯原子时, 亲油性将变得更佳。
由于具有这些特殊性质, 加上价格低廉, 氟利昂不仅广泛用于运输制冷装置、空调装置、热泵系统, 而且在化学工业中用于生产灭火材料、烟雾剂、泡沫塑料等。
但是氟利昂严重破坏了臭氧层,影响人类生活和生物生长。
然而破坏臭氧层的物质在工农业生产中占有相当重要的地位,限用和禁用上述物质就必须研究开发相应的替代物。
因此寻找氟里昂的替代物是研究的重点。
气雾剂抛射剂氟利昂替代品的研究现状论文导读:二甲醚因其稳定的化学性质、优良的物理特性以及低毒性特别适合作为性能优越的气雾制品抛射剂。
综上所述,烷烃,氢氟烷烃,二甲醚,压缩气体在作为抛射剂应用时,性质稳定,毒性较低,性能优良,可作为气雾剂抛射剂氟利昂替代品。
关键词:氟利昂,烷烃,压缩气体,二甲醚,替代品氟利昂(chlorofluorocarbon,CFC)因其沸点低,理化性质稳定,不易燃,基本无臭,不溶于水等良好性质,常用作气雾剂的抛射剂。
但CFC对大气臭氧层有破坏作用且会对某些高敏感病人产生冷效应,并可造成温室效应使其应用受到了很大限制。
按照国家食品药品监督管理局(SFDA)的规定从2010年1月1日起,生产吸入式气雾剂停止使用CFC作为药用辅料(国食药监注[2006]279号),但CFC的替代品在国内的研究进展较为缓慢。
目前,国外已用作医用气雾剂抛射剂的CFC替代品有两类,即:液化气体抛射剂,包括丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、二甲醚、氢氟烷烃(包括HFA-134a和HFA-227);压缩气体抛射剂,包括二氧化碳(C02)、氧化亚氮(N2O)、压缩空气及氮气(N2)[1]。
本文拟通过对烷烃、氢氟烷烃(HFA)、二甲醚、压缩气体的理化性质、优点及应用的分析,为我国CFC替代品的研究开发提供参考。
1 烷烃类抛射剂1.1 理化性质烷烃类抛射剂包括丙烷、正丁烷、异丁烷,正戊烷和异戊烷[1]。
它们的理化性质相似,为无毒,无色、无味或稍有气味的气体;微溶或不溶于水,溶于乙醚;易燃;有适宜的蒸气压和密度、化学性质稳定;表面张力低,易气化。
1.2 作用特点烷烃类抛射剂不会消耗臭氧层,也不会产生温室效应。
烷烃类抛射剂较稳定,毒性低,具有较好的溶解性且来源广泛,价格低廉,特别适用于在用烃类作溶剂溶解药剂中的有效成分时使用,在制剂的主要成分为碳氢化合物时还可免去溶剂[2]。
烷烃类抛射剂并非新发现,目前在国内外已被广泛使用,并有较成熟的与包材相容性方面的技术支持。
制冷空调行业氟里昂制冷剂的替代制冷剂又称制冷工质,是制冷循环中的工作介质,制冷剂在制冷机中循环流动,通过自身热力状态的变化与外界发生能量交换,从而实现制冷的目的。
当前,能用作制冷剂的物质有80多种,最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。
本世纪30年代氟里昂制冷剂的出现,对制冷技术产生了推动作用。
由于其无毒、无味、不燃和无爆炸等优点,且腐蚀性小,热稳定性和化学稳定性好,逐步成为一种较理想的制冷剂,得到了广泛的应用。
制冷剂的种类可分为:1、无机化合物:如水、氨、二氧化碳;2、饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物(即氟里昂):主要是甲烷和乙烷的衍生物,如R11,R12,R22,R502;3、饱和碳氢化合物:如乙烷、丙烷等;4、不饱和碳氢化合物:如乙烯、丙烯等;一、氟里昂制冷剂的相关知识:1、氟里昂的命名:1930年美国杜邦公司最早开发生产氯氟烃,以氟利昂(Freon)作为商品名称,其后面以代码表示不同的化学物质(或组成)。
以后世界各国都有了氯氟烃的生产,各生产厂都标以自己商标与牌号。
1957年美国采暖、制冷、空调工程师学会(ASHRAE)统一了代号编码原则,并于1960年得到国际标准组(ISO)的认可。
编码用三位数组成代码,个位数表示分子中氟原子的个数,十位数表示分子中氢原子的个数加1,百位数表示分子中碳原子的个数减1。
如三氯一氟甲烷(CFCL3),按此原则代码为R11(即RO11,百位数为O,所以只用2位数表达);同样一氯二氟甲烷(CHCLF3),按此原则代码为R22;乙烷类氯氟烃,由于氯、氟原子取代位置的不同,可以有几个同分异构体,区分办法是在代号后缀标上a、b、c……。
标定原则是分别把两个碳原子上取代原子的原子量之和进行比较,差值最小的标作对称,不对称的标下标,按差值由小到大,依次标以a、b、c……。
如:CH3CFCL2 CH2FCHCL2 CH2CLCHFCL差值 87 51 18代码 141b 141a 1412、氟里昂的分类七十年代臭氧层破坏问题的出现以及日益加剧的温室效应,氯氟烃受到关注。
制冷剂(R410A)物理性质分子式分子量72.58沸点(℃)-51.60冰点(℃)—液体密度30℃(kg/m3)1038.00临界温度(℃)72.50临界压力(MPa) 4.95破坏臭氧潜能 ODP0.000全球变暖系数 GWP2000.00质量标准主要R410A作为R22的长期替代品,主要用于空调和制冷系统。
用途:包装非重复使用钢瓶—11.3kg规格:制冷剂(R407C)物理性质分子式分子量86.20沸点(℃)-43.80冰点(℃)—液体密度30℃(kg/m3)1129.30临界温度(℃)87.30临界压力(MPa) 4.63破坏臭氧潜能 ODP0.00全球变暖系数 GWP1700.00质量标准主要用途:R407C作为R22的长期替代品主要用于空调、非离心式制冷系统。
包装规格:非重复使用钢瓶—11.3kg制冷剂(R404A)物理性质分子式分子量97.60沸点(℃)-46.60冰点(℃)—液体密度30℃(kg/m3)1017.20临界温度(℃)72.10临界压力(MPa) 3.74破坏臭氧潜能 ODP0.00全球变暖系数 GWP3800.00质量标准主要R404A作为R22和R502的长期替代品,主要用于中、低温制冷系统。
用途:包装非重复使用钢瓶—10.9kg规格:五氟乙烷(R125)物理性质分子式CHF2CF3分子量120.20沸点(℃)-48.10冰点(℃)-103.15液体密度30℃(kg/m3)1248.00临界温度(℃)66.20临界压力(MPa) 3.63破坏臭氧潜能 ODP0.000全球变暖系数 GWP3400.00质量标准主要用途:作为制冷剂,主要应用于空调、工商制冷、冷水机组等行业中,用于配制R404A、R407C、R410A、R507等制冷剂替代R22、R12等。
也可以作为灭火剂,用于替代部分哈龙系列灭火剂。
包装规格:重复使用钢瓶—400升、800升、1000升二氟一氯甲烷(R22)物理性质物理性质分子式CHCLF2分子量86.47沸点(℃)-40.80冰点(℃)-160.00液体密度30℃(kg/m3)1174.20临界温度(℃)96.20临界压力(MPa) 4.99破坏臭氧潜能 ODP0.034全球变暖系数 GWP1700.00质量标准主要用途:在常温下为无色气体,在自身压力下为无色透明液体,无毒不燃,具有良好的热稳定性和化学稳定性,不腐蚀金属。
氟利昂氟利昂-11分子式CCl3F,分子量137.38,学名一氟三氯甲烷。
熔点-111℃,沸点23.7℃,密度(20/4℃)1.487克/厘米3。
有乙醚味,不燃烧。
氟利昂-12分子式CC12F2,分子量120.92,学名二氟二氯甲烷。
熔点-158℃、沸点-29.8℃。
密度(20/4℃)1.486克/厘米3。
无色无味气体,无刺激性、无腐蚀性。
氟利昂-13分子式CClF3,分子量104.46。
学名三氟一氯甲烷。
熔点-182℃、沸点-82℃、密度(-130℃)1.703克/厘米3。
无色气体。
氟利昂-14分子式CF4,分子量88.01。
学名四氟甲烷或四氟化碳。
熔点-191℃,沸点-128℃,密度(-130℃)1.62克/厘米3、无色无味气体。
对热稳定,化学性质稳定。
氟利昂-114分子式C2Cl2F4,分子量170.93。
学名1,1,2,2-四氟-1,2-二氯乙烷。
结构简式CClF2-CClF2。
熔点-94℃、沸点3.55℃、密度(20/4℃)1.470克/厘米3。
无色无味气体。
无刺激性,无腐蚀性,不燃烧。
1 氟里昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。
不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大,可适用于高温、中温和低温制冷机,以适应不同制冷温度的要求。
2 氟里昂对水的溶解度小,制冷装置中进入水分后会产生酸性物质,并容易造成低温系统的“冰堵”,堵塞节流阀或管道。
另外避免氟里昂与天然橡胶起作用,其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。
3 常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a,由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。
在此不做说明。
4 氟里昂12(CF2CL2,R12):是氟里昂制冷剂中应用较多的一种,主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。
R12具有较好的热力学性能,冷藏压力较低,采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。
R12的标准蒸发温度为-29℃,属中温制冷剂,用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。