常用制冷剂与载冷体及其具备的安全条件

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常用制冷剂与载冷体及其具备的安全条件

一、制冷剂

制冷剂是制冷循环中将热量从低温传向高温的工作介质，制冷剂的种类和性质对冷冻机的大小、结构、材料及操作压力等有重要的影响。因此应当根据具体的操作条件慎重选用适宜的制冷剂。

(一)制冷剂应具备的条件

①在常压下的沸点要低，且低于蒸发温度，这是首要条件。

②化学性质稳定，在工作压力、温度范围内不燃烧、不爆炸、高温下不分解，对机器设备无腐蚀作用，也不会与润滑油起化学变化。

③在蒸发温度时的汽化潜热应尽可能大，单位体积制冷能力要大，可似缩小压缩机的气缸尺寸和降低动力消耗。

④在冷凝温度时的饱和蒸气压(冷凝压力)不宜过高，这样可以降低压缩机的压缩比和功率消耗，并避免冷凝器和管路等因受压过高而使结构复杂化。

⑤在蒸发温度时的蒸气压强(蒸发压力)不低于大气压力，这样可以防止空气吸人，以避免正常操作受到破坏。

⑥临界温度要高，能在常温下液化；凝固点要低，以获得较低的蒸发温度。

⑦制冷剂的黏度和密度应尽可能地小，减少其在系统中流动时的阻力。

⑧热导率要大，可以提高热交换器的传热系数。

⑨无毒、无臭不危害人体健康，不破坏生态环境。

(二) 常用的制冷剂

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(1)氨目前应用最广泛的一种制冷剂，适用于温度范围为一65—10~C的大、中型制冷机中。由于氨的临界温度高，在常压下有较低的沸点，汽化潜热比其他制冷剂大得多，因此其单位体积制冷能力大，从而压缩机气缸尺寸较小。在蒸发器中，当蒸发温度低达240K时，蒸发压强也不低于大气压，空气不会渗入。而在冷凝器中，当冷却水温很高(夏季)时，其操作压强也不超过1600kPa。另外，氨具有与润滑油不互溶、对钢铁无腐蚀作用、价格便宜、容易得到、泄漏时易于察觉等突出优点。但氨有毒，有强烈的刺激性和可燃性，与空气?昆合时有爆炸的危险，当氨中有水分时会降低润滑性能，会使蒸发温度提高，并对铜或铜合金有腐蚀作用。

(2)二氧化碳其主要优点是单位体积制冷能力最大。因此，在同样制冷能力下，压缩机的尺寸最小，从而在船舶冷冻装置中广泛应用。此外，二氧化碳还具有密度大、无毒、无腐蚀、使用安全等优点。二氧化碳冷凝时的操作压强过高，一般为6000～8000kPa，蒸气压强不能低于530kPa，否则二氧化碳将固态化。

(3)氟里昂它是甲烷、乙烷、丙烷与氟、氯、溴等卤族元素的衍生物。常用的有氟里昂—11(CFCl3)、氟里昂—12(CF2C12)、氟里昂—13(CFaCl)、氟里昂—22(CHF2C1)和氟里昂—113(CzFsCIa)等。在常压下氟里昂的沸点因品种不同而不同，其中最低的是氟里昂—13，为191K；最高的是氟里昂—113，为320K。氟里昂低毒、无味、不着火，与空气混合不爆炸，对金属无腐蚀作用等，过去一直广泛应用在电冰箱一类的制冷装置中。

近年来人们发现这类化合物对地球上空的臭氧层有破坏作用，所以对其限制使用，并寻找可替代的制冷剂取而代之。

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(4)碳氢化合物如乙烯、乙烷、丙烷、丙烯等碳氢化合物也可用作制冷剂。它们的优点是凝固点低，无毒、无臭，对金属不腐蚀，且蒸发温度范围较宽。但具有可燃性，与空气混合时有爆炸危险，因此，使用时，必须保持蒸发压强在大气压强以上，防止空气漏人而引起爆炸。丙烷与异丁烷主要用于一30～10°C制冷温度范围、冰箱等小型制冷设备，乙烯主要用于一120～一40℃的复叠式系统或裂解石油气分离等制冷装置。二、载冷体

载冷体是用来将制冷装置的蒸发器中所产生的冷量传递给被冷却物体的媒介物质或中间介质。

(一) 载冷体具备的安全条件

①冰点要低。在操作温度范围内保持液态不凝固，其凝固点比制冷剂的蒸发温度要低，其沸点应高于最高操作温度，即挥发性小。

②比热容大，载冷量也大。在传送一定冷量时，其流量就小，可减少泵的功耗。

③密度小，黏度小。这样，可以减小流动阻力。

④化学稳定性好，不腐蚀设备和管道，无毒无臭，无爆炸危险性。

⑤热导率大，可以减小热交换器的传热面积。

(二) 常用的载冷体

(1)水水是一种很理想的载体，具有比热容大、腐蚀性小、不燃烧、不爆炸、化学性能稳定等优点。但由于水的凝固点为0°C，因而只能用作蒸发温度0°C以上的制冷循环，故在空调系统中被广泛应用。

(2)盐水溶液(冷冻盐水) 盐水溶液是将氯化钠、氯化钙或氯化镁溶于水中形成的溶液，用作于中低温制冷系统的载冷体，其中用得最广的是氯化钙水溶液，氯化钠水溶液一般只用于食品工业的制冷操作中。

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盐水的一个重要性质是冻结温度取决于其浓度。在一定的浓度下有一定的冻结温度，不同浓度的冷冻盐水其冻结温度不同，浓度增大则冻结温度下降。当盐水溶液的温度达到或接近冻结温度时，制冷系统的管道、设备将发生冻结现象，严重影响设备的正常运行。为了保证操作的顺利进行，必须合理地选择浓度。以使冻结温度低于操作温度，一般使盐水冻结温度比系统中制冷剂蒸发温度低10～13K。

盐水对金属有腐蚀作用，可在盐水中加入少量的铬酸钠或重铬酸钠，以减缓腐蚀作用。另外，盐水中的杂质(如硫酸钠等)腐蚀性是很大的，使用时应尽量预先除去，这样也可大大减少盐水的腐蚀性。

(3)有机溶液有机溶液一般无腐蚀性，无毒，化学性质比较稳定。如乙二醇、丙三醇溶液，甲醇、乙醇、三氯乙烯、二氯甲烷等均可作为载冷体。有机载冷体的凝固点都低，适用于低温装置。

常用化学试剂的安全存放及分类管理

1.目的

针对实验室常用的化学试剂并按着它们的特性进行分类,根据它们的毒性、易燃性、腐蚀性、潮解性等习性提出比较合理的管理方法,对各类物质的存放条件加以明确,对药品库和盛装药品的橱柜提了具体的要求。

化学试剂大多数具有一定的毒性和危险性,对化学试剂的管理,不

仅是保障分析结果质量的需要,也是确保人民生命财产安全的需要.化

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学试剂的管理应根据实际的毒性、易燃性、腐蚀性和潮解性等不同的特点,以不同的方式妥善管理.

2.要求

实验室内只易存放少量短期内需要的药品,易燃易爆试剂应放在铁柜中,铁柜的顶部要有通风口,严禁在实验室里防止总量超过20升的瓶装易燃液体.大量试剂应放在药品库内,对于一般试剂如无机盐应存放有序地放在试剂柜里,可按元素周期族分类或按酸、碱、盐、氧化物等分类存放.存放化学试剂是要注意化学试剂的存放期限,因为有些试剂在存放过程中会逐渐变质,甚至形成危害,如谜类,四氢呋喃,二氧六环,烯,液体石蜡等,在日光条件下如接触空气可形成过氧化物,放置越久越危险.某些具有还原性的试剂,如三氯化锑,四氢硼纳,硫酸亚铁,维生素C,维生素E以及铁、铝、镁、锌粉等易氧化变质生成金属氧化物.化学试剂必须分类隔离保存,不能混放在一起,通常把试剂分成下面几类存放.

2.1易燃类

易燃类液体易挥发成气体,遇明火燃烧,,通常把闪点在25℃以下的液体均列入易燃类.闪点在-4℃以下者有石油谜、氯乙烷、溴乙烷、乙醚、汽油、二硫化碳、缩醛、丙酮、苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等。闪电介于-4℃?-25℃之间的有丁酮、甲苯、甲酸乙酯、异丙醇、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、三聚甲醛、吡啶等.这类试剂要求单独存放于阴凉通风处,理想存放温度-4℃-4℃,闪点在25℃以下的试剂存放最高室温不能超过30℃。

2.2剧毒类

这里的剧毒类专指有消化道侵入少量既能引起中毒致死的试剂。生

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物试验半致死量为50mg/kg体重以下者成为剧毒物品。如氰化钾、氰化钠、三氧化二砷及其它氰化物和砷化物,氧化汞及汞盐,硫酸二甲酯,某些生物碱和毒苷等,这类物质要置于阴凉通风处于酸类试剂隔离,应锁

在专门的毒品柜中,加双锁，建立双人登记签字领用制度,建立使用消耗废液处理制度,皮肤有伤口时禁止使用这类物质。

2.3强腐蚀类

把对人的皮肤、黏膜、眼、呼吸道和物品等有强腐蚀性的液体和固体(包括气体)这类物质归类强腐蚀性物质。比如发烟硫酸、浓硫酸、发烟硝酸、浓硝酸、浓盐酸,氢氟酸、氢溴酸、氯磺酸、氯化砜、一氯乙酸、甲酸、乙酸酐、五氧化二磷、氯化氧磷、无水氯化铝、液溴、氢氧化纳、氢氧化钾、硫化钠、苯酚、无水肼、水和肼等.这些药品存放要求阴凉通风,并于其它药品隔离放置,应选用抗腐蚀性的材料、耐酸水泥或耐酸陶瓷制成架子来放置这些药品。料架不宜过高,也不要放在高架上,最好放在地面靠墙处,以保证存放安全。

2.4易爆类

这类试剂遇水反应十分猛烈的有钾、钠、锂、钙、氯化铝锂、电石等。钾和钠应保存在煤油里,实际本身就极易爆炸的有硝酸纤维苦味酸、三硝基甲苯、三硝基苯、叠氮或重氮化合物等,要轻拿轻放.与空气接触能发生强烈反应的物质如白磷应保存在水中，切割时也要在水中进行。引火点低、受热、冲击、摩擦或与氧化剂接触能急剧燃烧的物质有硫化磷、赤磷、镁粉、锌粉、铝粉、萘、樟脑.这类物质要求存放安全不超过30度,与易燃物,氧化剂均须隔离,料架用砖和水泥砌成,有槽,槽内放消防砂,试剂置于砂中,加盖,万一出事不至于扩大事态。2.5强氧化剂类这类化合物有过氧化物或含氧酸及其盐。在适当条件下会发生爆炸,

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并可与有机物、镁、铝、锌粉、硫等易燃固体形成爆炸化合物。这类物质有的遇水起剧烈反应。如果氧化物遇水发生爆炸的危险。属于此类的有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、高氯酸、高氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸镁、高氯酸钡、重铬酸铵、重铬酸钾及其它铬酸盐、高锰酸钾及其它高锰酸盐、氯酸钾、氯酸钡、过硫酸铵及其它过硫酸盐、过氧化纳、过氧化钾、过氧化钙、过氧化二苯甲酯、过氧乙酸等.存放要求阴凉通风，最高温度不得超过30度,要与酸类及木屑、炭粉、硫化物、醣类等易燃物、可燃物或易被氧化物等隔离,注意散热。

2.6放射性类

一般实验室不可能有放射性物质,如有则应把这些物质放在铅器皿中,操作这类物质需要特殊防护设备和知识,以保护人身安全,并防止放射性物质的污染和扩散。

2.7低温存放类

此类物质需要低温存放才不至于聚合变质或发生其他事故。这类物质有甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯基乙炔及其它可聚合的单体,存放温度10度以下。

2.8贵重类

单价贵的特殊试剂、超纯试剂或稀有元素以及化合物均属此类.这类试剂应与一般试剂分开存放,加强管理,建立领用制度。常见的有钯黑、氯化钯、氯化铂、铂、铱、铂石棉、氯化金、金粉、稀土元素等。

2.9指示剂与有机试剂类

指示剂可按酸碱指示剂、氧化还原指示剂、络合滴定指示剂及荧光吸附指示剂分类排列，有机试剂可按分子中碳原子数目多少排列，或按官能团排列。

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