氟化工--第六章 含氟烃及其替代品

方面也具有很大优势。
因此理论上完全可以作为新一代的制冷剂用作 R22的替代物。
1.4 混合制冷剂
H
FF
FH
F
F
F
H
F
F
H
FF
FH
R410A是近共沸混合制冷剂：R32：R125=1:1
ODP为0，GWP为2000，比R22高。毒性极低不可 燃，热稳定性高。
R407C是由R32：R125：R134a按23：25：52组成 的三元非共沸混合物。
ODP值为0，GWP值为1700与R22相同。具有清洁、 低毒、不燃、致冷效果好等特点，大量用于空调 行业。
1.4 混合制冷剂
山知可东识替东 产 代R岳 权2化 的2的东工环岳有保三限制号公冷(司D剂于Y。R20030)7年、开东发岳出五了号具(D有YR自05主)等 D快Y，R节03能(R效43果9a好)是,可三直元接混充合灌物于，R无41毒0A不系燃统，中制。冷速度 D常替Y接代RR近052，是2.循三环元性混能合优物于，R无2毒2 可不直燃接，充热灌工于参空数调与系R2统2非中
从长远考虑，CFCs替代物要具备以下两个特点： （1）具有很低的ODP值：臭氧破坏潜能值 （2）具有较低的GWP值：气候变暖潜能值
氟利昂替代物的种类
1.人工合成型替代制冷剂
1.1 HCFCs类物质，即含氢氟氯烃类化合物 1.2 HFCs类物质，即氢氟烃类化合物 1.3 HFEs，氟化醚类 1.4 混合制冷剂
R22 是一种低温制冷剂，可得到-80℃的制冷温度。
1.2 氢氟烃类HFCS
FH
F
F
FH
HF
H
H
HF
FF
F
H
FF
优点：在大气中寿命短，无氯，对臭氧不产生破 坏作用。
缺点：GWP值不为0 结论：在目前以及将来的一定时期内，是CFCs较
好的替代品。
R134A
FH
F
F
FH
R制1冷34剂a(C，F不3C含H2氯F)原是子一，款对使臭用氧最层广不泛起的破中坏低作温用环，保 具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、 无非刺常激 接性 近、 ，所无以腐视蚀为性）优；秀其的制长冷期量替与 代制效冷率剂与R。12
GWP值较HFCs更低
消耗大气臭氧 GWP值较高 GWP不为0
混合制冷剂
ODP=0
GWP值较高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
天然化合物
ODP值和GWP值很低 开发技术高
结论：是相对优良的替代物。目前仍在研发、测 试阶段，未投入生产。
HFE-143A & HFE-218
F
H
F
FF
F
O
H
F
O
F
F
H
F
FF
醚类混合物HFE-134a／HFE-218（32.9:61.7）制冷
性能与其他R22替代制冷剂热物性基本相似，在
环保方面具有优越的性能，同时符合“蒙特利尔
议定书”和“京都议定书”的要求。在热稳性能
HFs 碳氢化合物，如丙烷(R290)、丁烷(R600)、 异丁烷(R600a)等。
此类化合物OPD为0，GWP值较低，但由于具有 可燃性，在使用上受到一定限制，在技术开发和 安全设计上要求较高。
2.2 R700系列化合物
RR770108系 (H列2O化)等合。物，如R717(NH3)、R744(CO2)、 NOHD3P是值一和种GW传P统值的都制为冷0、剂价，格使低用廉历、史传悠热久性，能优好点、是能
效高。缺点：毒性高、与某些材料不兼容。使用受 到限制。 H2O作为制冷剂，对环境没有任何破坏。 C无O腐2作蚀为性制、冷容剂积，制O冷D量P为大0。，GWP为1，无毒，不燃烧， 在技术开发上要求较高。
总结
类型
优点
缺点
HCFCs
人工 合成型
HFCs HFEs
GWP值和ODP值低
在大气中寿命短； ODP=0 ODP=0；
R22
H
Cl
F
F
R燃2烧2(C、H不C爆lF2炸)在、常无温腐下蚀为，无毒色性，比近R似12无略味大的，气但体仍，然不是 安全的制冷剂，加压可液化为无色透明的液体。
R22的化学稳定性和热稳定性均很高，特别是在没有 水份存在的情况下，在200℃以下与一般金属不起反 应。在水存在时，仅与碱缓慢起作用。但在高温下 会发生裂解。
2.天然制冷化合物
2.1 HFs 碳氢化合物 2.2 R700系列化合物
1.1 含氢氟氯烃类HCFCS
H
Cl
F
F
H Cl
H
F
H Cl
H Cl
H
F
HF
优点：GWP值和ODP值低 缺点：消耗大气臭氧 结论：作为临时的过渡性替代物
中国根据《蒙特利尔议定书》规定，2013年生产 和使用分别冻结在2009和2010年两年平均水平， 2015年在这水平上削减10％，2020年削减35％， 2025年削减67.5％，2030年实现除维修和特殊用 途以外的完全淘汰。
与氟、氯结合而成，而烷烃的氢原子会被氟或氯原
子所取代。
Cl
其中最重要的是二氯二氟甲烷（R12）。 F F Cl
R12在常温常压下为无色气体。熔点-158℃ ，沸点29.8℃；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不 反应。
CCl4 + HF → CCl2F2 + CCl3F + CClF3 （主） （副） （副）
氟利昂替代物简介
氟利昂FREON
氟利昂指氯氟碳化合物，可用“CFC”表示。 最常用的是氟利昂-12（R12）。 F Cl F 因为无味、无易燃性、无毒性、无腐Cl 蚀性及相
当稳定，氟利昂被广泛使用于日常生活中。一 度被认为是最佳的“安全制冷剂”。
氟利昂的发展历史
氟利昂的生产
氟利昂由一个烷烃经卤化反应（自由基取代反应）
R业1制34冷a可等广行泛业用的做制汽冷车剂空，调并，可冰用箱于、医中药央、空农调药、、商 化妆品、清洗行业。
1.3 氟化醚类HFES
F
H
F
O
H
F
H
F
FF
F
O
F
F
FF
此类化合物不含氯原子，不是臭氧消耗物质，其 平流层的ODP值为0。
与HFCs结构类似，多一个醚键，使得大气寿命缩 短，并且GWP值较HFCs更低。
氟利昂替代物的种类
1.人工合成型替代制冷剂
1.1 HCFCs类物质，即含有氯氟氢碳的化合物 1.2 HFCs类物质，即含有氟氢碳的化合物 1.3 HFEs，氟化醚类 1.4 混合制冷剂
2.天然制冷化合物
2.1 HFs 碳氢化合物 2.2 R700系列化合物
2.1 HFS 碳氢化合物
氟利昂的用途
压缩喷雾喷射剂： 液态氟利昂通常被加进喷漆及杀虫剂等压缩喷雾的 容器。当使用者使用压缩喷雾时，容器内的压力会 降低，导致液态氟利昂气化，令内里的液体喷射出 来。
清洁剂： 氟利昂能够溶解油脂，故被用作电子零件及金属用 品的清洁剂。
氟利昂的用途
冷冻剂： 氟利昂气化时吸收大量热能，令附近环境变冷，所 以成为冷藏器（例如冰箱及空调）的冷冻剂。
发泡剂： 在制造发泡胶的过程中，氟利昂被混合于塑胶中， 成为发泡胶的气泡。
抗凝剂： 氟利昂被加进汽油中，防止汽油因低温而凝结。
氟利昂对臭氧层的破坏
氟利昂在175～220nm的紫外光照射下产生Cl · ： CFCl3 + hv→CFCl2十Cl · CF2Cl2 + hv→CF2Cl十Cl ·
F
F
F
Br
F
Cl
F
F
F
F
F
Br F
F
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl H
Cl
H
Cl H
F
F
H
F
Cl
F
F
Cl
F
H
H
H
Br
F
H
Br
Br
H
H
Cl
Br
H
H
H
氟利昂替代物的选择
CFCs的替代物必须考虑对环境的影响因素，此外， 还必须考虑其安全性和可接受性，要求替代物能接 近以前主要使用的CFCs产品性能。例如新的制冷剂 替代物必须具有良好的热力学性能、高效以及使用 安全等优点。
光解所产生的Cl ·可破坏O3，其机理为： Cl ·十O3→ClO ·十O2 ClO · 十O · →Cl ·十O2
总反应： O3十O · →2O2
中国对氟利昂的限制
中国环保部、国家发改委、工业和信息化部于2010年 9月27日发布《中国受控消耗臭氧层物质清单》。
清单中物质包括8类，96种物质，共575个化合物。