[發(fā)明專利]一種替代HCFC?22的混合制冷劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410455599.8
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104263323B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)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(fā)明屬于制冷劑領域，涉及一種替代HCFC-22的混合制冷劑及其制備方法和應用。

背景技術

HCFC-22是現(xiàn)今制冷行業(yè)應用最廣泛、性能較優(yōu)良的制冷劑，在空調、化工、船舶等各種場合也得到廣泛應用。HCFC-22化學物理性能優(yōu)良，無毒、不燃、不爆炸，具有良好的使用安全性；熱力學性能優(yōu)秀且與礦物油有很好的互溶性，對金屬及非金屬材料無腐蝕，但其絕熱壓縮指數為1.194，壓縮終溫較高，壓縮機在高壓下工作要采取冷卻措施。HCFC-22的ODP＝0.034，GWP＝1700，排放到大氣中會破壞臭氧層及引起溫室效應。《關于破壞臭氧層物質的蒙特利爾議定書》規(guī)定，HCFC-22是繼HCFC-12之后第二批要被淘汰的制冷劑。在《哥本哈根修正案》規(guī)定，HCFC-22只能作為過渡工質，發(fā)達國家在2020年以前要全部淘汰HCFCs類制冷劑，廣大發(fā)展中國家到2030年要全部禁用。歐盟國家宣布，將在2015年嚴禁使用所有的HCFCs類物質，我國作為空調、冰箱的出口大國，也已加快替代HCFCs制冷劑尤其是HCFC-22替代的步伐。

現(xiàn)有的單質制冷劑，其性能都沒有全面優(yōu)于HCFC-22的，所以單質制冷劑無法作為HCFC-22的替代制冷劑。在提出根據優(yōu)勢互補原則使用混合制冷劑替代HCFC-22的理念后，科研人員提出了多種組分和配比的混合物制冷劑。專利申請CN102153992A的《一種可直接充灌替代R22的制冷劑》公布了如下組分和質量百分配比：五氟乙烷，45％～52％；1,1,1,2-四氟乙烷，45％～52％；二甲醚，3％～6％。所得制冷劑替代HCFC-22時可實現(xiàn)直接充灌，且循環(huán)性能與HCFC-22相當或略高。

申請專利公開號CN101058717A的《一種混合制冷劑》公布了由五氟乙烷，30％～60％、二氟甲烷，30％～60％、三氟乙烷，1％～10％。這種配比的混合制冷劑和HCFC-22相比具有較低的溫室效應值以及能耗值。

申請專利公開號CN1478849的《一種替代HCFC-22的環(huán)保型制冷劑》公開了一種三元混合制冷劑，其組分和質量百分配比為：氟乙烷，30％～60％；五氟乙烷，25％～50％；二氟甲烷，5％～35％。所得制冷劑工作壓機及壓比與HCFC-22相近，可以作為HCFC-22的長期替代物，并且可以減少充灌量。

但目前還沒有性能全面優(yōu)于HCFC-22的混合制冷劑的相關報道，因此開發(fā)性能優(yōu)異的能夠替代HCFC-22的新型混合制冷劑仍是目前制冷劑行業(yè)的研究重點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種替代HCFC-22的混合制冷劑及其制備方法和應用，該混合制冷劑能夠在高溫工況和中溫工況下替代HCFC-22，其性能優(yōu)良，可作為HCFC-22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(fā)明采用以下技術方案：

一種替代HCFC-22的混合制冷劑，由氟乙烷、二氟甲烷、二甲醚三種組分組成。

在高溫工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷 58％～95％；

二氟甲烷 4％～14％；

二甲醚 1％～29％。

在中溫工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷 59％～95％；

二氟甲烷 4％～14％；

二甲醚 1％～28％。

在高溫工況和中溫工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，85％；二氟甲烷，10％；二甲醚，5％。

在高溫工況和中溫工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，80％；二氟甲烷，10％；二甲醚，10％。

在高溫工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，90％；二氟甲烷，7％；二甲醚，3％。

在中溫工況下三種組分的質量百分比為：

氟乙烷，73％；二氟甲烷，12％；二甲醚，15％。

所述的替代HCFC-22的混合制冷劑的制備方法，將氟乙烷、二氟甲烷和二甲醚按照相應的配比在液相狀態(tài)下物理混合均勻，即得到替代HCFC-22的混合制冷劑。

所述的替代HCFC-22的混合制冷劑作為在高溫工況和/或中溫工況下替代HCFC-22的制冷劑的應用。

所述的高溫工況的蒸發(fā)溫度為7℃，冷凝溫度為55℃，吸氣溫度為18℃，液體溫度為50℃；中溫工況的蒸發(fā)溫度為-7℃，冷凝溫度為43℃，吸氣溫度為18℃，液體溫度為38℃。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：