氟利昂 (1)
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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、R114、R115、R500、R502等,由于对臭氧层的破坏作用以及最大,被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。
二是氢氯氟烃类产品,简称HCFC。主要包括R22、R123、R141b、R142b等,臭氧层破坏系数仅仅是R11的百分之几,因此,目前HCFC 类物质被视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中R22被限定2020年淘汰,R123被限定2030年。
三是氢氟烃类:简称HFC。主要包括R134A、R125、R32、R407C、R410A、R152等,臭氧层破坏系数为0,但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限,在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。
专家表示:我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟里昂制品,非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。政府明令禁止的是第一类氯氟烃类产品,对于氢氯氟烃类产品和氢氟烃类制冷剂,还要有相当长的一段使用时间。所以,消费者千万不要谈“氟”色变
氟利昂
由于氟利昂化学性质稳定,具有不燃、低毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性,因而广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂。它们的商业代号R表示氟代烃,第一个数字等于碳原子数减1(如果是零就省略),第二个数字等于氢原子数加1,第三个数字等于氟原子数目,氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层,已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞,有些漏洞已超过非洲面积,其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。
氟利昂的危害
氟利昂是臭氧层破坏的元凶,它是20世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定
的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
根据资料,2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析,平流层臭氧减少万分之一,全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%,即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。
在对流层的氟利昂分子很稳定,几乎不发生化学反应。但是,当它们上升到平流层后,会在强烈紫外线的作用下被分解,含氯的氟里昂分子会离解出氯原子(称为“自由基”),然后同臭氧发生连锁反应(氯原子与臭氧分子反应,生成氧气分子和一氧化氯基;一氧化氯基不稳定,很快又变回氯原子,氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……),不断破坏臭氧分子。
Cl+O3===O2+ClO ClO+O3===O2+Cl
如此周而复始,结果一个氯氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。即一千克氟利昂可以捕捉消灭约七万千克臭氧。总的结果,可以用化学方程式表示为:
2O3===3O2 (在反应中氟里昂分子起到催化剂的作用)。
反应机理:
臭氧在紫外线作用下(反应条件不好打,自己加上)
O3 === O2 + O
氯氟烃分解(以CF2Cl2为例)
CF2Cl2 ===CF2Cl + Cl
自由基链反应
Cl? + O3 === ClO+ O2
ClO? + O ===Cl + O2
总反应:O3 + O === 2O2
二氯二氟甲烷氟利昂的介电常数为2,可以采用脉冲时域反射物位计进行物位测量。此外,氟利昂也是重要的温室气体。一个氟利昂分子增加温室效应的效果相当于一万个二氧化碳分子。氟利昂的特性
氟利昂是制冷剂
是一种透明、无味、低毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大,可适用于高温、中温和低温制冷机,以适应不同制冷温度的要求。
氟利昂的冰堵
氟利昂对水的溶解度小,制冷装置中进入水分后会产生酸性物质,并容易造成低温系统的“冰堵”,堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用,其装置应采用丁晴橡胶作垫片或
密封圈。
冰堵折叠编辑本段
不同制冷剂溶解水的能力不同。氨可以溶解比它本身大许多倍的水,生成的溶液冰点比水的冰点低,因此在运转的制冷系统中不会引起结冰而堵塞通道。氟利昂很难与水溶解,烃类制冷剂也难溶解于水。例如,在25℃时,水在R134a液体中只能溶解0.11%(质量分数)。当制冷剂中的水的含量超过上述百分数时,就会有纯水存在。当温度降到0℃以下时,水就会结成冰,堵塞节流阀或毛细管的通道,形成“冰堵”,致使制冷剂不能正常工作。
螺杆式冷水机制冷系统产生冰堵的原因分析:各行业比较常用的螺杆式冷水机主要是风冷螺杆式冷水机和水冷螺杆式冷水机两种,而螺杆式冷水机产生“冰堵”,是指在热力膨胀阀节流装置部分,发生水分结冰而形成堵塞现象。
对于以氟利昂为制冷剂的冷水机组制冷循环系统,由于氟利昂制冷剂与水是互不溶解的,当含有水的氟利昂通过热力膨胀阀时,游离状态的水从氟利昂中分离出来,在低温状态下结冰而堵塞管道及阀门。另一方面,氟利昂在有水混合的情况下,化学稳定性差,容易产生酸性物质,腐蚀螺杆式冷水机的管道和内表面。因此,对于氟利昂制冷
系统,其含水量以质量分数表示,不得超过0.0025%。
而螺杆式冷水机氟利昂制冷系统的水分主要来自以下几种情况:
1、系统安装后,内部空气未抽尽而存有水分;
2、检修和充氟时进入空气;
3、低压部分漏气,当压力低于当地大气压时进入空气;
4、氟利昂本身不纯,含有水分等因素造成的。
因此,在给螺杆式冷水机的制冷系统充制冷剂前,必须做好干燥工作,在氟利昂制冷系统中安装干燥过滤器。对于系统中安装的干燥过滤器,由于运行时间较长,吸收水分功效较差的须及时更换。东跃进冷水机厂生产的冷水机,在出厂前都会充注好制冷剂和润滑油。如果是在机组运行中出现故障,需要充注制冷剂,建议联系冷水机厂家进行处理,确保机组安全可靠的运行。
常用的氟利昂制冷剂
总述