[發明專利]一種替代R502的混合制冷劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410455415.8
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104263322B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 趙小明;呂二立
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于制冷劑領域，涉及一種替代R502的混合制冷劑及其制備方法和應用。

背景技術

R502是一種在1953年得到應用的二元共沸混合物，由HCFC-22和CFC-115按照48.8：51.2的質量分數組成，用以解決HCFC-22在使用中的排氣溫度過高以及回油困難等問題。R502與HCFC-22相比，排氣溫度下降，蒸發壓力提高，系統運行更加安全，回油特性也得到很好改善，提高了裝置制冷性能。表1列出了R502的基本熱物理性質。

表1 R502的基本熱物理性質

從R502的組成上可以看出，除了含有HCFC-22外，還含有CFC-115(ODP＝0.4，GWP＝7200)，其破壞大氣臭氧層并且全球變暖潛能值很高，是《關于破壞臭氧層物質的蒙特利爾議定書》首批禁止使用的制冷劑，按規定現已完全在發達國家和發展中國家禁止使用。

現如今提出來的R502的替代制冷劑，主要是混合制冷劑。專利申請CN1544569的《一種替代R502的環保型制冷劑》公布了如下組分和質量百分配比：氟乙烷，1％～30％；五氟乙烷，35％～65％；三氟乙烷，5％～64％。所得制冷劑替代R502時可實現直接充灌，并且可以減少充灌量。

申請專利公開號CN1189525的《一種長期性綠色制冷劑》公布了主要由HFC-32和HFC-134a兩種組分，另外還有FC-1311和HFC-152a兩種組分或含有HFC-227ea。這種混合制冷劑可直接充灌替代R502，而且具有良好的熱工性能和熱工參數。

申請專利公開號CN1279266的《用于中低溫制冷系統的制冷劑》公開了一種三元混合制冷劑，其組分和質量百分配比為：丙烷，5％～25％；一氯二氟代甲烷，40％～80％；1,1,1,2-四氟乙烷，5％～40％。所得制冷劑可以作為R502的中近期或長期替代物。

但目前還沒有性能全面優于R502的混合制冷劑的相關報道，因此開發性能優異的能夠替代R502的新型混合制冷劑仍是目前制冷劑行業的研究重點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種替代R502的混合制冷劑及其制備方法和應用，該混合制冷劑能夠在低溫工況下替代R502，其性能優良，可作為R502的長期替代物，并且可以減少制冷劑的充灌量，減少能源消耗。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種替代R502的混合制冷劑，由氟乙烷、丙烯、丙烷三種組分組成。

在低溫Ⅰ工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷1％～68％；

丙烯19％～98％；

丙烷1％～32％。

在低溫Ⅱ工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷1％～22％；

丙烯29％～78％；

丙烷21％～49％。

在低溫Ⅰ工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，5％；丙烯，80％；丙烷，15％。

在低溫Ⅰ工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，15％；丙烯，54％；丙烷，31％；

或者，氟乙烷，66％；丙烯，19％；丙烷，15％。

在低溫Ⅱ工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，5％；丙烯，60％；丙烷，35％。

在低溫Ⅱ工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，10％；丙烯，50％；丙烷，40％；

或者，氟乙烷，15％；丙烯，40％；丙烷，45％。

所述的替代R502的混合制冷劑的制備方法，將氟乙烷、丙烯和丙烷按照相應的配比在液相狀態下物理混合均勻，即得到替代R502的混合制冷劑。

所述的替代R502的混合制冷劑作為在低溫Ⅰ工況和/或低溫Ⅱ工況下替代R502的制冷劑的應用。

所述的低溫Ⅰ工況的蒸發溫度為-23℃，冷凝溫度為43℃，吸氣溫度為5℃，液體溫度為38℃；低溫Ⅱ工況的蒸發溫度為-40℃，冷凝溫度為35℃，吸氣溫度為-10℃，液體溫度為30℃。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的替代R502的混合制冷劑(HFC-161/HC-1270/HC-290)是一種三元混合制冷劑，由氟乙烷(HFC-161)、丙烯(HC-1270)、丙烷(HC-290)三種組分組成，可以在低溫Ⅰ工況和低溫Ⅱ工況下替代R502，可作為R502的長期替代物，并且可以減少制冷劑的充灌量，減少能源消耗。