常用制冷剂及氟利昂制冷剂的替代问题
氟利昂制冷剂的替代与发展探讨
宁波化工 Ningbo Chemical Industry 2009年第2期宁波化工- 9 -氟利昂制冷剂的替代与发展探讨吴晓阳（公安海警高等专科学校，浙江 宁波 315211）摘 要：简要回顾了氟利昂制冷剂的发展历史，提出了制冷剂的替代现状，探讨了未来替代制冷剂的发展趋势，指出制冷剂的替代必须始终贯彻可持续的发展观。
关键词：氟利昂;制冷剂;替代;可持续发展;环境 中图分类号：TB61+2 文献标识码：A引言制冷技术广泛地应用在家用电器、石油化工、冷冻冷藏、医疗卫生、学术科研等领域，在人们的学习工作生活中发挥着至关重要的作用。
目前，在我国制冷行业中使用的制冷剂多为氟利昂，包括CFCs 、HCFCs 与HFCs 。
这些物质对人类的生存环境构成影响，对其的替代研究具有重大意义。
近几年，新的替代制冷剂不断出现，在制冷设备与产品中得到了广泛应用，获得了充分认可。
应当看到，制冷剂的替代是一项长期复杂的工程，因此在制冷剂的替代工作中必须始终贯彻可持续的发展观。
1氟利昂制冷剂的发展历史1926年, 托马斯·米奇尼（Thomas Midgely ）开发了首台CFC （氯氟碳）机器，并使用R-12作为制冷剂。
由于CFC 族（氯氟碳）不可燃、无毒并且能效高，该机器于1931年开始商业生产并很快普及使用。
随后不久，威利斯·开利（Willis Carrier ）开发了第一台商用离心式制冷机。
20世纪30年代，一系列卤代烃制冷剂相继出现，美国杜邦公司将其命名为氟利昂（Freon ）。
这些物质性能优良、无毒、不燃，能适应不同的温度区域，显著地改善了制冷机的性能，迅速在制冷空调中普及，包括CFC-11、CFC-12、 CFC-113、CFC-114和HCFC-22。
20世纪50年代开始使用共沸制冷剂，60年代开始使用非共沸制冷剂。
1963年，这些制冷剂占到整个有机氟工业产量的98%。
1974年美国加利福尼亚大学的两位教授olina 和Rowland 提出了著名的CFC 问题[1]。
制冷剂的替代与环境的可持续发展
制冷剂的替代与环境的可持续发展制冷剂在现代社会中起着非常重要的作用，用于空调、冰箱、汽车空调等各种制冷设备中。
然而，传统的制冷剂如氟利昂等却对环境造成了严重破坏，引发温室效应和破坏臭氧层，对环境的可持续发展带来了巨大的威胁。
因此，替代传统制冷剂，寻找环境友好的选择成为了一个重要的研究领域。
首先，让我们了解一下传统制冷剂的环境问题。
氟利昂是一种被广泛使用的制冷剂，其分子中的氟元素能够对臭氧层造成破坏。
破坏臭氧层会增加地球表面的紫外线，对人类和其他生物带来危害。
此外，氟利昂还是一种温室气体，它具有引发全球变暖的潜力。
因此，替代氟利昂成为减少温室气体排放、保护环境的关键措施之一近年来，人们已经开始研究寻找环境友好的替代制冷剂。
这些替代品需要满足一定的条件，如良好的制冷性能、对臭氧层无破坏作用、不具备温室效应、低毒性、易获取等。
几种常见的替代制冷剂如下：1.群体替代:群体制冷剂常作为氟利昂的替代品，它具有良好的制冷性能和能力，对臭氧层没有破坏作用，也不具备温室气体的潜力。
群体替代制冷剂有一系列的变种，如氢化物、氢氟醚等。
2.CO2替代:CO2是一种环境友好的替代制冷剂。
它对臭氧层没有破坏作用，并且CO2在大气中的寿命相对较短，不会引发全球变暖。
此外，CO2具有较高的制冷能力，使其成为一种广泛使用的制冷剂。
3.氨替代:氨是另一种环境友好的替代制冷剂。
它具有良好的制冷性能和能力，对臭氧层没有破坏作用，也不会引发温室效应。
氨制冷系统广泛用于工业领域，例如制冷库和冷藏车辆。
替代传统制冷剂对环境的可持续发展具有重要意义。
首先，替代制冷剂可以减少温室气体的排放，进一步降低全球变暖的风险。
其次，替代制冷剂对臭氧层没有破坏作用，能够减少紫外线的穿透，保护人类和其他生物的健康。
另外，环境友好的替代制冷剂还具备低毒性，减少对人类健康的影响。
最后，替代制冷剂的研发和使用可以促进环保产业的发展，创造新的就业机会。
然而，替代制冷剂也存在一些挑战。
有关R22替代问题
有关制冷剂R22的替代品问题氟里昂制冷剂大致分为3类。
一是氯氟烃类产品，简称CFC。
主要包括R11、R12、R113、等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，自2010年1月1日，完全停止CFCs。
二是氢氯氟烃类产品，简称HCFC。
主要包括R22、R123等，按照《蒙特利尔议定书》的相关规定，R22氟利昂制冷剂在我国将在2016年开始逐步禁用，2030年之前全面淘汰三是氢氟烃类：简称HFC。
主要包括R134A、R410A等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。
R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及。
无氟制冷剂——碳氢制冷剂（HCR22）碳氢制冷剂以R290等成分为主，不含CFC，不损害臭氧层，无温室效应。
我国在2011年就全面推广使用HCR22节能环保制冷剂。
美国、英国、新加坡、印度尼西亚等地碳氢制冷剂得到了大力推广。
R410A制冷剂R410A：是一种新型环保制冷剂，不破坏臭氧层，工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（暖）效率更高。
提高空调性能，不破坏臭氧层。
R410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成，主要有氢，氟和碳元素组成（表示为hfc）,具有稳定，无毒，性能优越等特点。
同时由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，既不会破坏臭氧层。
R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及。
碳氢制冷剂取代氟利昂碳氢制冷剂以R290等成分为主，不含CFC，不损害臭氧层，无温室效应，高效安全，用于替换现有含氟的R22、R404A、R502、R407C、R11、R12、R134A 等制冷剂。
HCR22解禁，替代R22步伐加快我国在2011年就全面推广使用HCR22节能环保制冷剂。
由于碳氢制冷剂存在公认的易燃易爆的安全隐患，我国多年来一直没有推广使用，从而使之一直处于冰冻状态。
据悉，在《蒙特利尔议定书》确立后，HCR22系列由于其安全环保、经济实惠、高效节能、制冷性好、油混率高、适应性强、灌充方便等突出的优点倍受青睐。
浅析制冷剂的替代与发展
浅析制冷剂的替代与发展【摘要】制冷剂在现代社会起着至关重要的作用，但传统制冷剂对环境造成巨大影响，因此替代制冷剂的需求日益迫切。
HFC制冷剂的发展虽然取得了一定成就，但其局限性也日益凸显。
自然制冷剂因其优势备受瞩目，但面临挑战仍需攻克。
新型制冷剂在研究进展中不断涌现，绿色制冷技术的推广应用也逐渐成为趋势。
可持续发展的制冷剂替代方向是未来发展的主要方向，制冷行业也将朝着绿色、环保的方向不断前进。
未来，制冷行业将在绿色环保的道路上持续发展，为全球环境保护贡献一份力量。
【关键词】制冷剂, 替代, 发展, 环境影响, HFC, 自然制冷剂, 新型制冷剂,绿色技术, 可持续发展, 未来发展趋势1. 引言1.1 制冷剂的重要性制冷剂是现代生活中不可或缺的重要物质，它在各种制冷设备中发挥着关键作用。
无论是家用冰箱、空调、商用冷库还是工业制冷设备，都需要制冷剂来实现对温度的控制和调节。
制冷剂通过循环运作，在吸收热量的同时冷却物体，使其保持在所需的低温状态。
制冷剂的选择直接影响着制冷设备的性能和效率，也关系到能源消耗和环境保护。
随着全球环境问题日益凸显，人们对传统制冷剂带来的环境影响越来越关注。
大多数传统制冷剂属于氟利昂类化合物，对臭氧层的破坏和全球变暖产生负面影响。
开发替代制冷剂已经成为迫切的需求。
新型制冷剂的研究和开发势在必行，以降低对环境的负面影响，推动制冷行业朝着更加可持续的方向发展。
制冷剂的重要性不仅体现在日常生活中的舒适性和便利性，更体现了对环境和未来可持续发展的责任和担当。
不可小觑，只有找到更加环保和高效的替代方案，才能实现制冷行业的可持续发展。
1.2 替代制冷剂的需求替代制冷剂的需求来自于对环境保护的呼声，也是制冷行业可持续发展的关键所在。
必须加强技术创新，积极寻找更加环保的制冷剂替代品，才能实现制冷行业的绿色发展。
2. 正文2.1 传统制冷剂的环境影响传统制冷剂是导致全球变暖和臭氧层损坏的主要原因之一。
R22替代制冷剂研究进展
R22替代制冷剂研究进展R22是一种广泛应用于制冷、空调和热泵系统中的制冷剂。
然而，因为R22在大气中的影响，尤其是对臭氧层的破坏作用，已经引起了全球范围内的关注。
根据蒙特利尔议定书和其后的其他国际协议，全球开始逐步淘汰R22制冷剂，并寻找替代品来满足这些应用的需求。
下面将介绍一些R22替代制冷剂的研究进展。
1.R410AR410A是广泛认可的R22替代品之一、它是一种混合制冷剂，由R32和R125两种氟利昂化合物组成。
R410A比R22具有更低的全球变暖潜势和零臭氧破坏潜势。
因此，R410A被广泛用于新的制冷系统和设备中。
2.R407CR407C是另一种常用的R22替代制冷剂。
它是由R32、R125和R134a 组成的三元混合气体。
R407C在性能和工作条件上与R22非常接近，可以直接替代R22而无需系统改装。
然而，与R410A相比，它具有较高的全球变暖潜势和零臭氧破坏潜势。
3.R32R32是一种新型的单一组分制冷剂，被认为是R22的更可持续替代品之一、它具有较低的全球变暖潜势和零臭氧破坏潜势。
R32还具有良好的传热性能和较高的冷冻能力。
然而，由于R32的易燃性，需要在使用时采取特殊的安全措施。
4.R290除了上述替代品，还有其他一些制冷剂也在研究和开发中，用于取代R22、例如，R32和R113的混合物(R32/R113)、R450A是由R32、R1234yf 和R1234ze(E)组成的混合物等。
这些替代品在兼容性、性能和环境指标等方面都有一定的优点，但还需要进一步的研究和验证。
总而言之，当前对于R22替代制冷剂的研究主要集中在R410A、R407C、R32和R290等替代品上。
这些替代品在环境友好性、性能表现和可持续性方面都有不同的优势和限制。
未来的研究将继续探索新的替代品和改进现有替代品的性能，以满足制冷、空调和热泵系统的需求。
制冷剂性质、制冷剂的替代[文字可编辑]
![制冷剂性质、制冷剂的替代[文字可编辑]](https://img.taocdn.com/s3/m/5f57002026284b73f242336c1eb91a37f111328a.png)
制冷剂的特性及应用
? 氨制冷剂的特性及应用 ? 氟利昂类制冷剂的特性及应用 ? 混合制冷剂的特性及应用 ? 制冷剂的环保特性及应用
制冷剂的作用
制冷剂又称制冷工质, 是制冷循环的工作介 质, 利用制冷剂的相变来传递热量, 即制 冷剂在蒸发器中汽化时吸热, 在冷凝器中 凝结时放热。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。 只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物 质才有可能作为制冷剂使用.
3 不溶解 4 制冷剂与油的混合物出现明显分层。润滑油会
在换热器中形成油膜, 增大换热热阻。
? 氨与油是典型的不溶解。氨比油轻, 混合物分层时 , 油在下部。所以可以很方便地从下部将油引出（ 回油或放油）。
? 氟利昂制冷剂溶油性差, 由于为氟利昂一般都比油 重, 发生分层时, 下部为贫油层。
? 满液式蒸发器, 油浮在上面, 造成机器回油困难； 另外, 上面的油层影响蒸发器下部制冷剂的蒸发。
制冷剂的命名方法一
4 、非共沸(液体)制冷剂
组成
两种或两种以上制冷剂按一定比例混合而成 在气化或液化过程中, 成分不断变化 定压下, 对应的温度也不断变化。
编号 R 4XX
举例
R407c
R32/R125/R134a(23:25:52(%))
R404aR125/R143a/R134a(44:52:4(%))
氨（R717 ）的特性
? 氨制冷剂的优点: 易于获得、价格低廉、压力适中、 单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻 力小，泄漏时易发现。 ? 其缺点是: 有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸 . 若以容积计，当空气中氨的含量达到 0.5％～0.6％时 ，人在其中停留半个小时即可中毒，达到 11 ％～13 ％时即可点燃，达到16 ％时遇明火就会爆炸。氨对铜 及铜合金有腐蚀作用。
常见制冷剂及代换原则
制冷剂有R12. R22. R134a. R152a. R600a. h-01. RH. H. R404. R401. R152a 和R22混合制冷剂.常用制冷剂有R12. R22. R134a. R152a. R600a.一般都可以用R12。
R22代换R152a. H-01. RH. H. R404.R152a和R22的混合制冷剂，可以用R12代换。
R404. R152a和R22的混合制冷剂，可以用R22代换。
R12和R22一般不可以互相代换。
电冰箱常用制冷剂有R12、R134、R600、R152/R22共沸空调常用的制冷剂有R22，新型制冷剂有R404和４１０Ａ电冰箱维修可以用R12代替R134系统代换时须换压缩机系统，主要是冷冻油区别，所以要清洗管路。
空调维修R404专用，厂家不允许和R22代换冰箱用新型制冷剂R134温度和压力R134蒸发温度和蒸发压力的对应关系-25 0.107 -20 0.133 -15 0.164 -10 0.201 -5 0.24 30 0.29 35 0.350 15 0.489 30 0.77135 0.887 40 1.01745 1.1650 1.31855 1.491冰箱用新型制冷剂基本性质由于氟利昂对大气有一定的危害，从90年代开始，新一代的制冷剂出现，主要代换R12。
新型制冷剂主要有R134a、R600a、R152/R22公沸液等。
R134a应用较为广泛，其是R12的最好替代品。
其化学分子式为C2H2F4，无色、无臭，不浑浊。
所用冷冻油为专用酯类油，吸水性较强，管路用专用干燥过滤器。
和R12制冷系统不能通用。
酯类油在循环中易析出，易堵。
本制冷剂由美国杜邦公司首先使用。
R600a又名异丁烷，化学表达式为C4H10，无色、易燃易爆。
压缩机上有黄色火苗标记，只能使用PTC启动。
渗透性较强，易漏。
冷冻油和R12一样，传统矿物油。
压缩机缸容积较R12大50%以上。
制冷剂替代技术的现状与发展
制冷剂替代技术的现状与发展随着气候变化的日益加剧，低碳环保的生活理念也逐渐深入人心。
在这个背景下，制冷剂替代技术成为人们关注的一个热点话题。
电冰箱、空调等产品的制冷剂是导致温室气体的主要来源之一，许多国家和地区也已经开始推行制冷剂替代技术，以减少对环境的影响和减少人们的使用成本。
目前制冷剂替代技术有哪些？在目前的制冷剂替代技术中，最常见的是氢氟碳化物（HFCs）和氢氟烃（HFOs）的使用。
其中，HFCs是一种共价键化合物，它包含氢、氟、碳和氢原子。
HFCs是替代氯氟烃（CFCs）和氢氟氯化物（HCFCs）的产品，目前被广泛使用。
HFOs则是一种类似于HFCs的稳定化合物，它在制冷装置方面的使用也正在逐渐增加。
除了HFCs和HFOs外，一些新型制冷剂也在研究和开发中。
例如，替代氢氟碳化物的氢氟烃（HFCs）促进了一种新的替代氢氟碳化物替代品的研究，被视为低温和中温制冷的理想候选者。
此外，无机盐溶液和粘弹性固体也被报道为替代制冷剂的一种广泛使用的选择。
制冷剂替代技术的优点是什么？制冷剂替代技术的优点主要包括两个方面：低碳环保和降低使用成本。
首先，替代制冷剂可有效减少环境对氧气层的破坏，从而减少全球变暖等负面影响。
据研究，使用HFOs的制冷技术，相比使用HFCs的技术，可节省95%的温室气体排放（英国空调循环器-冷却事实文件）。
其次，通过替代制冷剂，使用成本也大大降低。
早在HFCs出现之前，CFCs和HCFCs被广泛使用，然而，这种制冷剂的使用成本非常高昂，而且还带来了不利的环境影响。
替代成本显然更低，这进一步降低了使用成本。
制冷剂替代技术的应用现状是什么？在全球范围内，许多国家和地区已经开始推行制冷剂替代技术。
例如，在欧盟，禁止了使用高温室气体的制冷剂，而在美国，国家环境保护局也正在制定法规，以逐步淘汰使用高碳排放的氯氟烃制冷剂。
中国也加入了到了这个行列。
2019年，中国制定了《环保部、住房城乡建设部2019年部级联合会议工作要点》明确提出推广低碳制冷技术、新型绿色建材使用等绿色低碳发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对系统密封性干燥清洁性要求高，特殊检漏
R152a
制混合制冷剂
制冷系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-25
-117
高
0
很小
可燃
同R12
同R12
粘性同R12
导热高于R12
比热容大于R12
安全性要求高特殊检漏
低温制冷剂
（适用于低温实验、研究,）
to <60℃
R13
低温制冷系统
（复叠式低温级）
-81.5
-180
大
高
高
毒性小，不燃不爆
微溶水
不溶油
常温环境介质不可冷凝
加干燥器
R23
替代R13
-82.1
-180
大
低
低
同R13
同R13
同R13
类型
代号
组成成分
质量比例
沸点(℃)
主要应用
ODP
GWP
安全性
溶水性
溶油性
物性
共沸制冷剂
R500
R12/R152a
73.8/26.2
-33.5
替代R12
制冷
空调
高
高
可燃
难溶
互溶
优于R12
R502
R22/R115
小
（不腐蚀金属，但有冰堵）
大
（密封材料用耐腐的丁腈橡胶或氯醇橡胶）
分子量大
阻力大
严禁明火、加干燥器、采用回油
R123
替代R11
同R11
同R11
同R11
低
低
有毒无味不燃不爆
同R11
同R11
粘性大
导热系数小
比热容大
换热面积大
（粘性大、导热系数小）
中温制冷剂
（适用于冷藏、制冰、一般冷冻、工业制冷）
-60℃>to>0℃
R717
中大型制冷系统
-33.4
-77.7
大
0
0
有毒可燃
大
（不能用铜）
难溶
（油沉，下排）
比重低
流动阻力小
传热性能好
气缸要冷却
（排气温度高）
R12
中型空调
汽车空调
小型冷藏
-29.8
-158
较小
高
高
毒性小，不燃不爆
（高温明火下有毒气）
小
（不腐蚀金属，但有冰堵）
大
（密封材料要用耐腐橡胶）
分子量大
流动阻力大
传热性能差
严禁明火、通风换气、加干燥器
R22
家用空调
中型冷水机组
工业制冷
-40.8
-160
大
低
低
有毒无色无味不燃不爆
小
高温侧溶油
低温侧不溶
流动阻力大
传热性能差
加干燥器、油分离器
R134a
替代R12
电冰箱
汽车空调
离心机
-26.5
-101
较低
0
不小
毒性小，不燃不爆
溶水
不同温度溶不同类油
粘性同R12
导热高于R12
常用制冷剂及氟利昂制冷剂的替代问题
类型
常用制冷剂
应用
性质
系统注意
沸点(℃)
凝固点(℃)
qv
ODP
GWP
安全性
溶水性
溶油性
物性
高温制冷剂
（适用于空调、热泵）
to >0℃
R718
吸收机
100
0
大
0
0
无毒无味不燃不爆
流动性大
比热容大
0℃以上
R11
离心机
（大型空调、热泵）
23.7
-111
小
高
高
毒性大
（高温明火下有毒气）
odpgwp适用于空调热泵r718100r11大型空调热泵237111高温明火下有毒不腐蚀金属但腈橡胶或氯醇橡胶r123r11r11r11r11r11r11粘性大导热系数小适用于冷藏制冰一般冷冻工业制冷60r717334777排气温度高r12298158高温明火下有毒不腐蚀金属但密封材料要用耐腐橡r22408160r134ar12265101r12r12r12r152a25117r12r12r12r12r12适用于低温实验研究60r13815180r23r13821180r13r13r13odpgwpr500r12r152a738262335r12r12r502r22r115488512456r22r22r503r23r13401599879r507r125r143a500500467r502r502r509r22r218440560475r502r502r407cr32r125r134a232552434361r22r410ar32r1255050525523r22豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台面向世界范围提供便捷安全专业有效的文档营销服务
48.8/51.2
-45.6
替代R22
汽车空调
商业
工业用
高
高
无毒
不燃
不爆
微溶
与温度有关
优于R22
R503
R23/R13
40.1/59.9
-87.9
复叠低温级
高
高
无毒
不燃
不腐蚀
微溶水
不溶油
适用温度范围扩大
制冷量提高
R507
R125/R143a
50.0/50.0
-46.7
替代R502
0
高
优于R502
R509
R22/R218
44.0/56.0
-47.5
替代R502
低
低
优于R502
非共沸制冷剂
R407C
R32/R125/R134a
23/25/52
-43.4~-36.1
替代R22
0
高
难溶
不溶矿物性油
溶聚酯类油
传热性较差
R410A
R32/R125
50/50
-52.5~-52.3
替代R22
0
高
难溶
不溶矿物性油
溶聚酯类油
制冷量大
导热性流动性好