专利汇可以提供新型节能制冷剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种新型节能制冷剂,是由有效量的A和B两种化合物组成的混合物,A是含溴卤化物,B选自如下化合物:烷 烃 化合物、烯烃化合物、脂肪族含氟化合物,其机理是利用含溴卤化合物来中断燃烧链 锁 分枝反应,其优点是不含氯素 原子 ,对大气臭 氧 层无任何影响。不产生 温室 效应 ,制冷量大,能耗低,可以在原有 压缩机 、 冷凝器 、 蒸发 器 上使用。,下面是新型节能制冷剂专利的具体信息内容。
1、一种新型节能制冷剂,其特征在于由有效量的A和B两种化合物组成的混合物,A是含溴卤化物;B选自如下化合物:烷烃化合物、烯烃化合物、脂肪族含氟化合物。
2、根据权利要求1所述的新型节能制冷剂,其特征在于有效量的A和B两种化合物混合后可得出下列新型节能制冷剂:
组分 中文名称
C2H4F2/CF3Br 二氟乙烷/三氟溴甲烷
C2H4F2/CF2Br2二氟乙烷/二氟二溴甲烷
C4H10/CF3Br 丁烷/三氟溴甲烷
C4H10/CF2Br2丁烷/三氟二溴甲烷
C4H10/CF3Br 异丁烷/三氟溴甲烷
C4H10/CF2Br2异丁烷/二氟二溴甲烷
C4H8/CF3Br 丁烯/三氟溴甲烷
C4H8/CF2Br2丁烯/二氟二溴甲烷
3、根据权利要求2所述的新型节能制冷剂,其特征在于所得到的新型节能制冷剂的各种成份的浓度在90%以上,其质量成分为:
组分 质量成分
C2H4F2/CF3Br 96-91/4-9
C2H4F2/CF2Br298-93/2-7
C4H10/CF3Br 64-59/36-41
C4H10/CF2Br282-77/18-23
C4H10/CF3Br 64-59/36-41
C4H10/CF2Br282-77/18-23
C4H8/CF3Br 64-59/36-41
C4H8/CF2Br282-77/18-23
4、根据权利要求3所述的新型节能制冷剂,其特征在于所得到的各种成分最佳浓度为99.5%以上,其最佳质量成分为:
组分 质量成分
C2H4F2/CF3Br 96/4
C2H4F2/CF2Br298/2
C4H10/CF3Br 64/36
C4H10/CF2Br282/18
C4H10/CF3Br 64/36
C4H10/CF2Br282/18
C4H8/CF3Br 64/36
C4H8/CF2Br282/18
目前冰箱使用的制冷剂是R-12〈二氯二氟甲烷〉即氟里昂12,空调使用的制冷剂是R-22〈一氯二氟甲烷〉即氟里昂22,由于该类制冷剂含有氯素原子,危害大气臭氧层并产生温室效应,据国际制冷学会关于CFC3情况的最新报告中称“由于蒙特利尔协定书中两种主要工质〈二氯二氟甲烷、三氟一氯甲烷〉将要停止使用,完成实验和进行中试的研究计划时间表已确定。
R-134a〈替代R-12〉于1994年完成。其它替代工质的研究周期延长到1996年。
我国也有用非共沸点混合制冷剂R-152a/R-22替代R-12的成功试验,美国采用的是三元混合制冷剂〈R-22/R-152a/R-124〉,这两种混合制冷剂的机理是添加一些不燃烧不爆炸的工质,用来稀释R-152a,达到消除燃烧爆炸的目的。我国是用R-22来稀释R-152a,美国是用R-124,虽然取得成功,但添加剂的用量所占比例很大,因此,混合后的新的制冷剂的制冷量远小于R-152a的制冷量,未能在提高制冷量或降低能耗这个课题上取得突破性进展。
本发明的目的就是提供一种不含氯素原子,对大气臭氧层无任何影响,不产生温室效应,制冷量大,能耗低,可以在原有压缩机、冷凝器、蒸发器上使用的新型节能制冷剂。
本发明的解决方案是这样的:
对于烷烃化合物(如丙烷、丁烷、异丁烷等)、烯烃化合物(如丁烯等)或脂肪族含氟化合物(如二氟乙烷等)这些易燃易爆的制冷剂来说,当它们从容器或系统中泄漏出来时,其氢原子与空气中的氧产生许多中间反应组成的反应:
H+O2→OH+O
O+H2→H+OH
OH+H2→H+H2O
OH+H2→H+H2O
将上面四个反应相加得:
H+3H2+O2→2H2O+3H
上式说明一个氢原子参与反应,经过一个环后,形成最终产物H2O,同时产生三个氢原子,这三个氢原子又成为另外三个链,分别各自再产生三个氢原子。随着反应的继续、氢原子的数目激增,遇明火或火星便产生燃烧,甚至爆炸。附图1是链锁分枝反应的示意图。因而,解决制冷剂燃烧爆炸的最佳办法就是破坏链锁分枝反应进行,使其断链。经试验,将溴卤化物混入这类制冷剂中,当混合制剂从容器系统中池漏时,制冷剂中的氢原子游离出来,并在氢游离基的引发下,产生溴游离基,并捕捉氢游离基,从而中断链锁分枝反 应。
诸多的有机卤化合物中,含氯的卤化物有毒不能用。含碘的卤化物稳定性太差,不适合在制冷循环中使用。含氟的卤化物抑制燃烧爆炸的效果太差。含溴的卤化物稳定性介于含氟卤化物与含碘卤化物之间,制冷时不会分解,而在泄漏时,在光、热或其它游离基的引发下分离出溴游离基,并能捕捉B、OH游离基,这正是我们需要的。含溴卤化物中,有的有毒性,有的毒性很小,提供了选择的可能。其中毒性很小的有三氟一溴甲烷〈CF3Br〉,二氟二溴甲烷〈CF2Br2〉等诸种。
基于上述情况,本发明就是由有效量的A和B两种化合物组成的混合物,A是含溴卤化物,B选自如下化合物:烷烃化合物、烯烃化合物、脂肪族含氟化合物。
本发明的优点是不含氯素原子,对大气臭氧层无任何影响,不产生温室效应、制冷量大、能耗低,可以在原有压缩机、冷凝器、蒸发器上使用。
下面详细说明本发明的实施例:
附图1是链锁分枝反应的示意图。
按上面所述,将有效量的A和B两种化合物混合后,可得出的新型节能制冷剂和其质量成分和最佳质量成分如表一。
上述各组分的浓度在90%以上,其最佳浓度为99.5%以上。
现以三氟一溴甲烷(CF3Br)与二氟乙烷(C2H4F2)混合成 新型节能制冷剂来详细说明:
当CF3Br与C2H4F2混合而成的新型制冷剂发生泄漏时,C2H4F2分离出H、OH游离基,CF3Br在其引发下,分离出溴游离基,产生如下化学反应:
光或△
CF3Br-→CF3+Br
H+Br-→HBr
HBr+OH-→H2O+Br
溴游离基与C2H4F2链锁反应产生的氢原子结合为HBr,HBr与OH作用产生稳定的水和Br游离基,而Br和H反应生成HBr,HBr与OH作用又产生稳定的H2O和Br,如此循环,H和OH愈来愈少,终使燃烧链锁分枝反应中断,消除了制冷剂的燃烧爆炸性质,从而为使用高气化热,且易燃易爆制冷剂打通道路。
按本发明原理,用CF3Br混入R-152a(R-152a是C2H4F2的代号)与国内用R-22混入R-152a的对比如下表:
名称 混入R-152a中使其不燃烧的最低百分比 用R-22混入 40% 用CF3Br 3.29%
从上表可知,用R-22混入R-152a中的用量与用CF3Br混入的用量相比甚为悬殊,其根本原因是用R-22混入时,只是稀释,而用CF3Br混入时则是破坏其燃烧链锁分枝反应过程,所以用量少,对混合后的新混合制冷剂的制冷量几乎没有影响。更重要的是,对燃烧爆炸危险更大的制冷剂,用稀释的办法已经不能消除其燃烧爆炸性质,而用含溴卤化物则仍可消除其燃烧爆炸性质。
将R-152a/CF3Br按质量成分96/4混合后(各组分浓度在99.5%以上),与R-22前后分别注入同-1匹分体式空调器中进行运行比较,结果如下:
制冷剂 输入功率 输出制冷量 充注量 能效比 R-22 770瓦 2214.55瓦 580克 2.876 R-152a/CF3Br 497瓦 1999.11瓦 750克 4.02
注:能效比= (制冷量)/(输入功率)
通过能效比的比较,可以衡量对于能源利用率的高低。
从上述可以看到,采用本发明,可以不用重新设计压缩机、冷凝器和蒸发器,只需根据本发明的各种制冷剂的密度大小,进行超量充注。若重新设计与新型制冷剂相适应的压缩机、冷凝器和蒸发器,其能效比还可以提高。
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