- 编辑本段应用领域 1、 阶段:早期的雪种 1805年埃文斯(O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发性流体的思路,用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统,在真空下将乙醚蒸发,并将蒸汽泵到水冷式换热器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯次开发了蒸汽压缩制冷循环,并且获得了专利。在他所设计的蒸汽压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为雪种。 编辑本段发展简史 下表列出早期用过的雪种 年份雪种化学式19世纪30年代橡胶馏化物
二乙醚(乙基醚)CH3-CH2-O-CH2-CH319世纪40年代甲基乙醚(R-E170)CH3-O-CH31850水/硫酸H2O/H2SO41856酒精CH3-CH2-OH1859氨/水NH3/H2O1866粗汽油
二氧化碳(R744)CO219世纪60年代氨(R717)NH3
甲基胺(R630)CH3(NH2)
乙基胺(R631)CH3-CH2(NH21870甲基酸盐(R611)HCOOCH31875二氧化硫R764)SO21878甲基氯化物,氯甲烷(R40)CH3CI19世纪70年代氯乙烷(R160)CH3-CH2CI1891硫酸与碳氢化合物 H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3)2CH-CH320世纪溴乙烷(R160B1)CH3-CH2Br1912四氯化碳CCI4
水蒸气(R718)H2O20世纪20年代异丁烷(R600a)(CH3)2CH-CH3
丙烷(R290)CH3-CH2-CH31922二氯乙烷异构体(R1130)CHCI=CHCI1923汽油HCs1925三氯乙烷(R1120)CHCI=CCI21926二氯甲烷(R30)CH2CI2 早期的雪种,几乎多数是可燃的或有毒的,或两者兼而有之,而且有些还有很强的腐蚀和不稳定性,或有些压力过高,经常发生事故。 编辑本段生产工艺 2、第二阶段:——氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂 1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大的美国化学会年会上终于选出氯氟烃12(CFC12,R12,CF2CI2),并于19321年商业化,1932年氯氟烃11(CFC11,R11,CFCI3)也被商业化,随后一系列CFCs和HCFCs陆续得到了开发,终在美国杜邦公司得到了大量生产成为20世纪主要的雪种。 下表列出第二阶段雪种开发时间 年份雪种1931R121932R111933R1141934R1131936R221945R131955R141961R502 3、臭氧层消耗:1985年2月英国南极考察队队长发曼(J.Farman)首次报道,从1977年起就发现南极洲上空的臭氧总量在每年9月下旬开始迅速减少一半左右,形成“臭氧洞”持续到11月逐渐恢复,引起世界性的震惊。 消耗臭氧的化合物,除了用于雪种,还被用于气溶胶推进剂、发泡剂、电子器件生产过程中的清洗剂。长寿命的含溴化合物,如哈龙(Haion)灭火剂,也对臭氧的消耗起很大作用。 氯原子和一氧化氮(NO)都能与臭氧反应, 正在世界大量生产和使用CFCs由于其化学稳定性好(如CFC12的大气寿命为102年)不易在对流层分解,通过大气环流进入臭氧层所在的平流层,在短波紫外线UV-C的 照射下,分解出CI 自由基,参与了对臭氧的消耗。 归纳起来,要使臭氧发生消耗,这种物质必须具备两个特征 :含氯、溴或另一种相似的原子参与臭氧变氧的化学反应;在低层大气中必须十分稳定(也就是具有足够长的大气寿命),使其能够达到臭氧层。例如氢氯氟烃雪种HCF22和HCFC123,都有一个氯原子,能消耗臭氧,其大气寿命分别为 12.1和14年,且氢原子相对活泼,能在低层大气中发生分解,到达臭氧层的数量就不多。因此HCFC22和HCFC123破坏臭氧的能力比CFCs小得多。 4、 我国的《国家案》中雪种的淘汰时间表: 1)自1999年7月1日,CFCs的年生产和消费量分别冻结在1995-1997年3年的平均水平; 2)自2005年1月1日,消减冻结水平的50%; 3)自2007年1月1日消减冻结水平的85%; 4)自2010年1月1日,完全停止CFCs。 《国家方案》中对各制冷空调行业规定了具体的淘汰目标: 1)工商制冷:2003年停止CFC11/12新灌装,2010年停止CFC11/12维修补充的再灌装。 2)家电:1999年40%新生产的冰箱冷柜的替代,2003年70%新生产的冰箱冷柜的替代,2005年100% 新生产的冰箱冷柜的替代。 3)汽车空调:2002年停止新生产CFC12空调,2009年后在汽车空调上只允许使用回收的CFCs。