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8 新型环境替代材料,8.1 氟氯烃制冷剂的更新替代 8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害 8.1.2氟氯烃制冷剂的替代 8.1.3新型制冷剂的应用和展望,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,特点 氟氯烃制冷剂，俗称氟里昂，是几种氟氯烃代甲烷和氯代乙烷的总称。例如CHC1F2（F-22)其商业代号F表示氟氯烃,第一个数字为碳原子减1（注意：如果是零就省略），第二个数字为氢原子数加1，第三个数字为氟原子数。 练习：F-115？ 答案：C2C1F5,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,物理性质： 具有挥发性高、相对密度大、表面张力小、 亲油性适度、沸点低。 化学性质： 不燃、热稳定性与化学稳定性高 用途： 用于运输制冷装置、空调装置、热泵系统，生产灭火材料、烟雾剂、泡沫塑料等。,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,危害 氟里昂是臭氧层破坏的元凶，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。会引起皮肤癌和白内障，减少了生物多样性。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。,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,氟里昂破坏臭氧层的机理 氟里昂是臭氧层破坏的元凶，当排入大气后它们会在大气中存活数百年。其中大部分停留在对流层，小部分升入平流层，在对流层氟里昂分子很稳定，当进入平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，含氯的氟里昂分子解离出氯原子，然后同臭氧发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。其反应方程： O3 紫外光 O2 +O 氟氯烃分解（以CF2C12）,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,CF2C12 CF2C1 +C1 自由基链反应 C1+ O3 C1O+O2 C1O+O C1 +O2 总反应 O3+O 2O2 其中一个氯氟里昂分子就能破坏多达10万个臭氧分 子。 氟里昂分子所起作用类似催化剂，但其参加了反应 因而严格意义上不属于催化剂。,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,皮肤癌 基底细胞癌、 鳞状皮肤癌 恶性黑色素瘤,南极上空臭氧层空洞,氟里昂引起全球变暖 氟利昂与二氧化碳相比，温室效应要高出几千到1万倍,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,寻求新的替代物质 国际上的行动： 1987年9月16日在加拿大蒙特利尔市签署了蒙特利尔协议书规定了对臭氧层有破坏作用的氟里昂等受控物质的削减和禁用时间表。 我国的行动： 1993年1月制定了中国逐步淘汰消耗臭氧层物质 国家方案,8.1.1氟氯烃制冷剂的的特点及其危害,我国于2003年7月1日实现了CFCs（全氯氟烃类物 质）等消耗臭氧层物质生产量和消费量的冻结，将按承诺的时间表逐渐削减直至完全淘汰,8.1.2氟氯烃制冷剂的替代,8.1.2.1 氟氯烃制冷剂替代的要求： 环保要求 替代品分子中不能含有氯离子，对 臭氧分解潜能值(ODP)和全球变暖潜能值(GWP) 为零或近似等于零 热力学要求 替代品应与原制冷剂、发泡剂有近似的沸点热力学和传热特性。 理化性质要求 无毒、无味、无可燃性和爆炸性 可行性要求 具有可供应性和易采用性。,8.1.2.2 氟氯烃制冷剂替代方案,以美国、日本为代表的替代方案 以C2H2F4替代CF2C12作为制冷剂，用C2H3C12F替代 CFC13作为发泡剂。 以德国、英国、荷兰为代表的替代方案 用异丙烷替代CFC12，环丙烷替代CFC11。 (3)其他替代方案,8.1.2.3 氟氯烃制冷剂替代技术路线,各国的替代技术路线： 日本从柑橘皮提取花烯代替氟里昂作集成电路洗 涤剂、用低温冰粒喷射到电路板上除油污、用乙 醇代替C2C13F3去油污。 日本用R225ca，R225cb替代R113J； 美国用R134a替代R12，R123替代R11、R22 我国的行动 ZCI环保制冷剂，其制冷量比氟里昂高10%20%,8.1.2.3 氟氯烃制冷剂替代技术路线,澳大利亚海起欧制冷剂（国外引进）具有高效节能、环保。获得“中国环境标志产品认证证书”。 THR系列制冷剂 具有环境性能、安全性能、热工性能、使用性能均好的特点。 L300a近共沸多元混合制冷剂,8.1.3新型制冷剂的应用和展望,目前，各国采取了积极有效的措施来开发研制新型环保的制冷剂，氟里昂的用户正在向着大幅度削减的方向努力，但是想达到全部废除仍然有很多困难。 尽管有些氟里昂的替代物的ODP和GWP很小，但不是零，所以在下个世纪仍然有全被废除的趋势。此外氟里昂对全球变暖也有影响。因此我们应该把氟里昂问题当做一个综合问题来考