一种新型节能制冷剂及其应用的制作方法

1.本发明涉及制冷剂技术领域，特别涉及一种新型节能制冷剂及其应用。


背景技术：

2.随着社会的进步和制冷技术的快速发展，越来越多的制冷设备在满足人们的日常生产生活需求的同时，却也带来了严重的世界性问题。r22属于hcfc类制冷剂，目前国内生产和应用的约80％的家用空调/热泵等系统采用r22作制冷剂，其破坏臭氧层潜能值(odp)为0.045，全球变暖系数值(gwp)为1700，由此可见，r22的替代形势非常严峻且替代品的研究开发迫在眉睫。
3.目前的替代r22的制冷剂大多不能直接充灌来替代r22，需要将原有的压缩机等部件进行替换，这样就增加了替代的成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种新型节能制冷剂及其应用，旨在解决目前的替代r22的制冷剂大多不能直接充灌来替代r22，需要将原有的压缩机等部件进行替换，会增加替代成本的问题。
5.本发明提供了一种新型节能制冷剂，所述新型节能制冷剂包括第一组分、第二组分和第三组分；
6.按重量份数计，所述第一组分为18
‑
35份，所述第二组分为40
‑
65份，所述第三组分为10
‑
40份；
7.其中，所述第一组分为三氟乙烷，所述第二组分为丙烷，所述第三组分为三氟碘甲烷。
8.可选地，所述第一组分为25
‑
35份，所述第二组分为45
‑
55份，所述第三组分为20
‑
30份。
9.可选地，所述第一组分为20
‑
30份，所述第二组分为50
‑
60份，所述第三组分为25
‑
35份。
10.可选地，所述第一组分为30
‑
35份，所述第二组分为55
‑
65份，所述第三组分为10
‑
20份。
11.可选地，所述第一组分为22
‑
25份，所述第二组分为50
‑
55份，所述第三组分为18
‑
25份。
12.可选地，所述第一组分为20
‑
25份，所述第二组分为55
‑
65份，所述第三组分为20
‑
30份。
13.可选地，所述第一组分为18
‑
28份，所述第二组分为40
‑
50份，所述第三组分为30
‑
40份。
14.可选地，所述第一组分为25
‑
35份，所述第二组分为60
‑
65份，所述第三组分为10
‑
20份。
15.可选地，所述第一组分为30
‑
35份，所述第二组分为55
‑
60份，所述第三组分为10
‑
15份。
16.本发明还提供了一种新型节能制冷剂的应用，作为满液式冷却器、干式蒸发冷却器、直接膨胀式冷却器或固定式空调系统的制冷剂。
17.本发明的技术方案中，新型节能制冷剂中的三氟乙烷、丙烷、三氟碘甲烷的水溶性小，不会与使用r22的原制冷设备中的润滑油发生化学作用，与原制冷设备中的润滑油兼容，故其不需要更换原制冷设备的零部件，新型节能制冷剂为不做调整就可直接投入使用的制冷剂，能避免因制冷剂替换造成的巨大设备浪费，给用户带来的不必要的经济损失的问题。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本发明提供一种新型节能制冷剂，在一具体实施例中，所述新型节能制冷剂包括第一组分、第二组分和第三组分；按重量份数计，所述第一组分为18
‑
35份，所述第二组分为40
‑
65份，所述第三组分为10
‑
40份；其中，所述第一组分为三氟乙烷，所述第二组分为丙烷，所述第三组分为三氟碘甲烷。
20.具体而言，三氟乙烷为r143a，丙烷为r290，三氟碘甲烷为r13i1，该新型节能制冷剂能作为满液式冷却器、干式蒸发冷却器、直接膨胀式冷却器或固定式空调系统等制冷设备的制冷剂。该新型节能制冷剂能替代r22，以填补了国内外众多以r22为制冷剂的制冷设备节能环保市场的空白，节能应用市场前景良好。该新型节能制冷剂以三氟乙烷、丙烷、三氟碘甲烷的三元混合物作为制冷剂时的系统性能极为优势，几种原材料可以在制冷量、节能率、工作压力等方面取长补短，原因如下：因为三氟乙烷、丙烷、三氟碘甲烷的三元结合具有潜热大、导热性能好等特点，三氟乙烷、丙烷、三氟碘甲烷的三元结合能够提高制冷剂的潜热，提高系统运行效率，丙烷具有可燃性，故加入三氟碘甲烷进行阻燃，堪称完美。
21.本发明的技术方案中，新型节能制冷剂中的三氟乙烷、丙烷、三氟碘甲烷的水溶性小，不会与使用r22的原制冷设备中的润滑油发生化学作用，与原制冷设备中的润滑油兼容，故其不需要更换原制冷设备的零部件，新型节能制冷剂为不做调整就可直接投入使用的制冷剂，能避免因制冷剂替换造成的巨大设备浪费，给用户带来的不必要的经济损失的问题。
22.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为25
‑
35份，所述第二组分为45
‑
55份，所述第三组分为20
‑
30份。
23.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为20
‑
30份，所述第二组分为50
‑
60份，所述第三组分为25
‑
35份。
24.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为30
‑
35份，所述第二组分为55
‑
65份，所述第三组分为10
‑
20份。
25.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为22
‑
25份，所述第二组分为50
‑
55份，所述第三组分为18
‑
25份。
26.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为20
‑
25份，所述第二组分为55
‑
65份，所述第三组分为20
‑
30份。
27.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为18
‑
28份，所述第二组分为40
‑
50份，所述第三组分为30
‑
40份。
28.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为25
‑
35份，所述第二组分为60
‑
65份，所述第三组分为10
‑
20份。
29.可选地，在又一具体实施例中，所述第一组分为30
‑
35份，所述第二组分为55
‑
60份，所述第三组分为10
‑
15份。
30.本发明还提供一种新型节能制冷剂的制备方法，用于制备如上所述的新型节能制冷剂，具体地，该制备方法包括如下步骤：
31.步骤s110：通过精馏塔对各种原材料进行精馏提纯。
32.具体而言，各种所述原材料包括三氟乙烷、丙烷和三氟碘甲烷，精馏塔必须达到生产99.99％制冷剂原材料的高度和标准。
33.步骤s120：对提纯后的各种所述原材料进行检测，确保提纯后的各种所述原材料的纯度达到预设标准。
34.可选地，在本实施例中，所述预设标准为各种所述原材料的纯度均达到99.96％以上。
35.步骤s130：对全自动混配罐进行抽真空至呈负压状态。
36.具体而言，先对全自动混配罐进行连接，再对全自动混配罐进行抽真空至呈负压状态。
37.步骤s140：按照重量份数将检测达标的各种所述原材料加入所述全自动混配罐。
38.步骤s150：通过所述全自动混配罐对加入的各种所述原材料进行搅拌第一预设时长，得到混合制冷剂。
39.可选地，在本实施例中，第一预设时长为三个小时。
40.步骤s160：检测所述混合制冷剂中的各种组分是否满足相应的重量份数配比。
41.具体而言，将搅拌三个小时后的成品(即混合制冷剂)进行检测，检测其各组分重量份数配比的准确度。
42.步骤s170：在所述混合制冷剂稳定第二预设时长后，再次检测所述混合制冷剂中的各种组分是否满足相应的重量份数配比。
43.可选地，在本实施例中，所述第二预设时长为三个小时，产品在全自动混配罐进行搅拌三个小时后，稳定三个小时再次取样检测。
44.步骤s180：若满足相应的重量份数配比，则通过全自动分装机进行分装，得到新型节能制冷剂。
45.可选地，在本实施例中，连接全自动混配罐下端的全自动分装机进行分装得到成品(即新型节能制冷剂)。
46.以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.实施例1
48.一种新型节能制冷剂(以下将该新型节能制冷剂表示为r527)由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分25
‑
35份；第二组分45
‑
55份；第三组分20
‑
30份。
49.实施例2
50.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分20
‑
30份；第二组分50
‑
60份；第三组分25
‑
35份。
51.实施例3
52.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分30
‑
35份；第二组分55
‑
65份；第三组分10
‑
20份。
53.实施例4
54.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分22
‑
25份；第二组分50
‑
55份；第三组分18
‑
25份。
55.实施例5
56.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分20
‑
25份；第二组分55
‑
65份；第三组分20
‑
30份。
57.实施例6
58.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分18
‑
28份；第二组分40
‑
50份；第三组分30
‑
40份。
59.实施例7
60.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分25
‑
35份；第二组分60
‑
65份；第三组分10
‑
20份。
61.实施例8
62.r527由以下重量份数的各原料充分混合制成：第一组分30
‑
35份；第二组分55
‑
60份；第三组分10
‑
15份。
63.本发明提供的r527与r22的特性相近，可替换r22，且其相对而言有如下优势：r527的平均分子量小，约为r22的26％、不破坏臭氧层(odp为零)、不引发温室效应(gwp小于3)。
64.为了进一步说明本发明提供的r527在节能方面的优势，申请人在1号应用实验室安装了两台模块机组，分为一号机组和二号机组；在2号应用实验室安装中央空调两个压缩机，分为一号压缩机和二号压缩机；进行实际节能实验，具体测试内容为例进行说明。1号应用实验室安装了两台模块机组，分为一号机组和二号机组，一台使用r22，另一台使用本发明提供的r527，进行750个工作日节能测试，综合节能率达25％
‑
30％；2号应用实验室安装中央空调两个压缩机，分为一号压缩机和二号压缩机，一台使用r22，另一台使用本发明提供的r527，进行750个工作日节能测试，综合节能率同样达到25％
‑
33％。
65.现就1号应用实验室两台模块机组(投入实施例1至8制备的r527)运行750个工作日，以电脑采集每天数据计算节能率，具体节能率如表1所示：
66.表1
[0067][0068]
2号应用实验室中央空调两个压缩机组(投入实施例1至8制备的r527)运行750个工作日，以电脑采集每天数据计算节能率，具体节能率如表2所示：
[0069]
表2
[0070][0071]
直接在原使用r22的制冷设备中注入或随时添加本发明提供的r527就可使用，不需要更换制冷设备的任何零部件。r527中的丙烷、三氟乙烷、三氟碘甲烷的水溶性小，不会与使用r22的原制冷设备中的润滑油发生化学作用，与原制冷设备中的润滑油兼容，故r527为不需要更换任何原有制冷设备的零部件、不做调整就可直接投入使用的制冷剂，避免了因制冷剂替换造成的巨大设备浪费而给用户带来的不必要的经济损失。
[0072]
r527直接替代r22在原制冷设备上测试，因其蒸发潜热大，单位时间降温速度更快，故其制冷效率高，申请人经长时间不间断的实验数据证明，r527的节能效果良好，应用在r22为制冷剂的固定式工业、商业空调设备等制冷设备上节能25
‑
33％。三氟碘甲烷具比r22具有更好的阻燃性和更低的gwp值，所以r527是不燃、无毒、闪点达到闭杯100度。r527不破坏臭氧层的同时，也是极低的温室效应。
[0073]
r527因单位制冷效率高，故r527的充装量为r22的70％，这样较为经济实惠。r527的制冷量比r22高出10％以上，可使压缩机提前卸载，同时r527为混合制冷剂，r527的平均分子量是r22的70％，流动性能更好，输送压力低，减轻了压缩机的工作压力，提前卸载及减轻工作压力均可有效延长压缩机的使用寿命。
[0074]
r527的各组分化学性质均较稳定，不含有化学活性好的烯烃，故其性能更稳定。
[0075]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。