CN1070670A - 最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物 - Google Patents

最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN1070670A
CN1070670A CN92109183A CN92109183A CN1070670A CN 1070670 A CN1070670 A CN 1070670A CN 92109183 A CN92109183 A CN 92109183A CN 92109183 A CN92109183 A CN 92109183A CN 1070670 A CN1070670 A CN 1070670A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composition
moles
azeotropic
quasi
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN92109183A
Other languages
English (en)
Inventor
大牟礼幸雄
野口真裕
藤原克树
百田博史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Publication of CN1070670A publication Critical patent/CN1070670A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/22—All components of a mixture being fluoro compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/32—The mixture being azeotropic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本发明提供一种似共沸混合物二元组合物，它包 含有不低于65摩尔％的1，1，1-三氟乙烷和不高于 35摩尔％的五氟乙烷。
本发明还提供一种制冷器，其中使用含有不低于 65摩尔％的1，1，1-三氟乙烷和不高于35摩尔％的 五氟乙烷的似共沸二元组合物作为制冷剂。

Description

本发明涉及最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物，它们各自含有二种氟代烷烃。
到目前为止，氯氟代烷烃如三氯氟代甲烷（CFC11）、二氯二氟甲烷（CFC12）、1，2-二氯-1，1，2，2-四氟乙烷（CFC114）和氯二氟甲烷（CFC22）是主要用作制冷器等的制冷剂。然而当释放或排除到空气中时，这些长期稳定的氯氟烷烃进到空气上层，无降解地到达臭氧层，在臭氧层分解产生氯自由基，应当指出，这种氯自由基破坏臭氧层，结果，对全球的生态系统和人类的生存产生极有害的影响。国际间存在一致的观点，对上述氯氟烷烃中的CFC11、CFC12和CFC114极可能破坏臭氧层，应当从生产和使用观点出发加以控制。
在上述氯氟代烷烃中，与上述控制对象相比较，HCFC22具有相当低的臭氧层减少的能力（ODP）（例如约是CFC11的ODP的二十分之一），因此，它不是控制的对象。然而，非常希望HCFC22将来被ODP为零的一些或其它化合物所取代。
对制冷器等必不可少的这些制冷剂的控制生产和使用将导致对生活环境以及食品的运输和保存加以限制，对整个人类社会产生显著的影响。急迫的任务是开发制冷剂以取代上述制冷剂但不破坏臭氧层。
作为上述氯氟代烷烃的优选替代物，尤其可提及的有含氢氯氟代烷烃或氟代烷烃，如二氯一氟甲烷（HCFC21）、三氟甲烷（HFC23）、二氟甲烷（HFC32）、一氯四氟乙烷（HCFC124）、五氟乙烷（HFC125）、一氯三氟乙烷（HCFC133a）、四氟乙烷（HFC134a）、一氯二氟乙烷（HCFC142b）和三氟乙烷（HFC143a）。
当单独评价时，这些优选的替代物不是恒定地具有要求它们作为制冷剂的所有工作特性，例如不燃性和缺乏ODP。
可能以混合物的形式混合使用这些替代物。然而，当它们是混合物时，混合的制冷剂很难保证操作的可靠性，因为它们的组分随着相的变化而变化，即随着热交换器中的蒸发和冷凝而变化。
例如，美国专利4943388（1990）公开了三元似共沸组合物，它含有HFC125、HFC143a和HCFC22。然而，这些组合物的缺点在于他们含有HCFC22，因此它的ODP不为零。由于那种三组分不能形成共沸混合物，因此组合物的变化随着上述的相变化是不可避免的。
另一方面，已知几种共沸制冷剂，例如，CFC12/HFC152a＝73.8/26.2重量百分比（R500），HCFC22/CFC115＝48.8/51.2重量百分比（R502），CFC13/HFC23＝59.9/40.1重量百分比（R503）和HFC32/CFC115＝48.2/51.8重量百分比（R504）。然而，这些制冷剂都含有一个氯，因此它们的使用将来也要受到限制。
本发明的主要目的是提供最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物，它们各自含有二种氟代烷烃。本发明的另一目的是提供含有这种组合物的新的混合制冷剂，尤其是该制冷剂的ODP是零，具有用作制冷剂所需要的相对来说极好的工作特性，在操作过程中呈现极小的随上述变化的组分变化，以及在所要求的混合比范围内是不燃的。
本发明的其它目的及特征将由下面的说明书中体现出来。
本发明是基于下述的发现而被完成的，特定的二种氟烷烃，即1，1，1-三氟乙烷（HFC143a）和五氟乙烷（HFC125），分别以78摩尔%和22摩尔%的混合比形成最大沸腾共沸物，在邻近上述混合比范围内，即在这样的混合比，HFC143a的量不低于65摩尔%和HFC125不低于35摩尔%，它们形成的似共沸混合物在气相和液相间只呈现很小的组分变化，所说的组合物用作制冷剂时具有相当好的工作特性，当HFC143a量不大于85.3%和HFC125不低于14.7%时，上述共沸和似共沸物混合物可以满足日本高压气体控制法的不燃性要求。
同时，日本专利公开01-92286揭示了含有HFC143a和HFC125的液压流体混合物，它类似于本发明。然而，具体的体现在公开文本中，2页左下栏，下6行至下3行，说明HFC143a和HFC125以大约40∶60至约60∶40摩尔比的范围形成共沸混合物，并且在同一文本中，3页表1中表明，摩尔比为60/40的混合物具有最大制冷容量。由此，显然上述混合物的共沸点为上述混合比时的或其附近，并且所说的共沸点是最小共沸点。
因此，本发明的最大沸腾共沸物和似共沸组合物，在性能和工作特性上不同于上述引证专利说明书中所述的混合物，例如共沸的形成，共沸的组分和制冷容量。本发明所基于的上述发明可以说对于上述公开说明书来说是出乎意外的。
图1图解说明本发明的最大沸腾共沸物和似共沸组合物。
图2图解说明HFC143a-HFC125混合物的易燃的限制。
本发明中所用的两种氟代烷烃是1，1，1，-三氟乙烷（HFC143a）和五氟代乙烷（HFC125）。
HFC143a、HFC125和由它们构成的最大沸腾共沸混合物的一些典型物性被比较在下表1中。在表中，液体密度是在沸点时的值。
表1
HFC143a    HFC125    HFC143a和HFC
125的最大沸腾共
沸组合物
化学式 CH3CF3CF3CF2H CH3CF3/CF3CF2H
组分(摩尔%)    100    100    78/22
分子量    84    120    92
沸点(℃)    -47.6    -48.6    -47.0
临界温度(℃)    73.1    66.2    72.0
液体密度(克/厘米3) 1.18 1.52 1.27
臭氧消耗的潜在能力    0    0    0
本发明的最大沸腾共沸组合物和似共沸组合物可以含有一种或多种必要的稳定剂。
因此，当在一定严格使用条件下要求高稳定性时，可添加一种或多种稳定剂，其量为大约0.01～5%（基于组合物重量），所述稳定剂可从下述物质中选择，环氧化合物如1，2-环氧丙烷、1，2-环氧丁烷和缩水甘油;亚磷酸酯如亚磷酸二甲酯、亚磷酸二异丙酯和亚磷酸二苯酯;硫代亚磷酸酯如三月桂基三硫代亚磷酸酯;硫化膦，如三苯氧基硫膦和三甲基硫膦，硼化物如硼酸、硼酸三乙酯、硼酸三苯酯、苯基硼酸和二苯基硼酸、酚类如2，6-二叔丁基-对-甲苯酚;硝基烷如硝基甲烷和硝基乙烷;丙烯酸酯如丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯，二噁烷、叔丁醇、季戊四醇、对-异丙基甲苯等。
本发明的组合物可进一步含有一种或多种其它化合物，其量为无损于本发明的目的和效果。这些化合物包括，尤其是，醚类如甲醚和五氟甲醚，胺类如五氟乙胺，和液化石油气（LPG）。
如上文中所述，本发明的最大沸腾共沸组合物和似共沸组合物可以用作有效的制冷剂。本发明的最大沸腾共沸组合物和似共沸组合物可希望用作发泡剂或推进剂以及各种应用领域，因为它具有进一步的特征，例如，它的ODP是零，它满足日本高压气体控制法的不燃性要求。
实施例
下面实施例和对比例将进一步说明本发明的特性。
例1
用下述方法对气相和液相组分检验处于气液相平衡的由HFC143a和HFC125组成的组合物。每种组合物样品被限定在耐压容器中并用循环泵将汽相-液相和液相-汽相各自转换进行充分搅拌。此后，用气相色谱测量气相和液相组分，同时，测量产生的压力。
所得结果示于图1中，显然，当HFC143a和HFC125的比例分别是78摩尔%和22摩尔%时，产生最大沸腾共沸混合物， 这在氟代烷烃混合物中是很罕见的。二组分的混合物是在整个组合物范围内是似共沸混合物。然而，在HFC143a的量不低于65摩尔%的该范围内，气液相组分的差别是特别小的。单一物质HFC125的汽液平衡压高于本发明的最大沸腾共沸混合物和似共沸组合物的汽-液平衡压。因此，本发明的最大沸腾共沸混合物和似共沸组合物可以以任何混合比用于那些为HFC125而设计的普通仪器和设备中而无需任何改进。
例2
在使用由HFC143a和HFC125所组成的混合制冷剂的制冷器中，蒸发器中制冷剂蒸发温度为-45℃，冷却温度达55℃，压缩机入口的过热温度达5℃，冷凝器出口的过冷温度达0℃。通过在冷凝器中各冷凝剂的气相和液相取样并用气相色谱对其分析测出汽-液组分的差。
所用的混合比（摩尔%）和关于性能系数（COP）、制冷容量（Kcal/m3）、压缩机出口气体温度（℃）和汽-液组分的差所得的数据都表示在表2中。
从结果看出，显然，HFC143a的高摩尔百分数产生高性能系统和高制冷容量。
正如其后将要说明的，当HFC1432含量不高于85.3%，本发明的组合物是不易燃的，即满足日本高压气态控制法的要求。因此，对于用作制冷剂，它们将希望具有如上所述的混合比。
为比较，上述R502的对应数据也示于同一表中
例3
主要根据日本容器安全规则的第二章为测定爆破限度（涉及日本通用高压气体安全规则的第二章，第1节，制品a和b）所述的方法测量易燃限度。因此，将HFC143a和HFC125的混合物加入到大约2升容积的球形容器中，用压力计测量其量，并充分搅拌。然后引入空气，得到均匀组合物后，用点火设备产生火花，无论点火发生或是不能发生来判定，所得结果示于图2中。
Figure 921091834_IMG1
在图2中，各直线的斜度表明二组分间的混合比。落在由左下向延伸至右上的实直线下的区域内的混合物与空气以任何混合比也不燃烧，而落在虚线下的区域内的混合物，其HFC143a的量不高于85.3摩尔%和HFC125的量不低于14.7摩尔%，说明落在所说区域内的任何混合物在上述高压气体控制法的意义上是不易燃的。
本发明的效果
各自含有二种特定氟代烷烃的本发明的最大沸腾共沸组合物和似共沸组合物的特征在于，它们的ODP是零，它们具有用作制冷剂所要求的相当好的工作特性，在制冷器操作中，在汽-液相变化上它们具有很小的组分差，而且，在希望的混合比内，它们满足日本高压气体控制法的不燃性要求。

Claims (7)

1、一种似共沸二元组合物，它含有不低于65摩尔%的1，1，1-三氟乙烷和不高于35摩尔%的五氟乙烷。
2、如权利要求1的一种似共沸组合物，它含有65～85.3摩尔%的1，1，1-三氟乙烷和14.7～35摩尔%的五氟乙烷。
3、一种最大沸腾共沸组合物，它含有78摩尔%的1，1，1-三氟乙烷和22摩尔%的五氟乙烷。
4、如权利要求1的一种似共沸组合物，它含有基于1，1，1-三氟乙烷和五氟乙烷总量的0.01～5%（重量）的稳定剂。
5、一种气态压缩系统中的制冷剂，它包括一种似共沸二元组合物，该组合物含有不低于65摩尔%的1，1，1-三氟乙烷和不高于35摩尔%的五氟乙烷。
6、如权利要求5所述的制冷剂，它含有一种似共沸组合物，该组合物含有65～85.3摩尔的1，1，1-三氟乙烷和14.7～35摩尔的五氟乙烷。
7、如权利要求5所述的制冷剂，它含有一种最大沸腾共沸组合物，该组合物含78摩尔%的1，1，1-三氟乙烷和22摩尔%的五氟乙烷。
CN92109183A 1991-07-08 1992-07-08 最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物 Pending CN1070670A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP194751/91 1991-07-08
JP3194751A JPH06281272A (ja) 1991-07-08 1991-07-08 最高共沸混合物および共沸様混合物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1070670A true CN1070670A (zh) 1993-04-07

Family

ID=16329629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN92109183A Pending CN1070670A (zh) 1991-07-08 1992-07-08 最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0526745A1 (zh)
JP (1) JPH06281272A (zh)
KR (1) KR100201010B1 (zh)
CN (1) CN1070670A (zh)
BR (1) BR9202627A (zh)
CA (1) CA2073275A1 (zh)
TW (1) TW270141B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015637A1 (fr) * 1995-10-20 1997-05-01 Tsinghua University Refrigerant

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2138249A1 (en) * 1992-06-29 1994-01-06 Donald Bernard Bivens Mixtures of pentafluoroethane and trifluoroethane
EP0705317A1 (en) * 1993-05-13 1996-04-10 AlliedSignal Inc. Azeotrope-like compositions of pentafluoroethane and 1,1,1-trifluoroethane
WO1996023752A1 (en) * 1995-02-01 1996-08-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company SEPARATING AND REMOVING IMPURITIES FROM 1,1,1-TRIFLUOROETHANE (HFC-143a) BY USING EXTRACTIVE DISTILLATION
JPH08313120A (ja) * 1995-05-15 1996-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd ３成分混合冷媒充填装置および充填方法
JP3044547B1 (ja) * 1999-06-04 2000-05-22 株式会社エフイ石灰工業所 再生加熱大粒径型アスファルト混合物及びその製造方法並びにそれを用いた舗装の構築方法
CN1233781C (zh) * 2003-11-12 2005-12-28 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 一种替代r502的环保型制冷剂
DE102013002170A1 (de) 2013-02-04 2014-08-07 Friedrich Grimm Rettungssystem für passagierschiffe

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075881B2 (ja) * 1987-10-02 1995-01-25 旭硝子株式会社 作動媒体混合物
US4943388A (en) * 1989-06-28 1990-07-24 Allied-Signal Inc. Azeotrope-like compositions of pentafluoroethane; 1,1,1-trifluoroethane; and chlorodifluoromethane
EP0602022B1 (en) * 1990-07-26 1997-05-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Near-azeotropic blends for use as refrigerants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015637A1 (fr) * 1995-10-20 1997-05-01 Tsinghua University Refrigerant

Also Published As

Publication number Publication date
KR100201010B1 (ko) 1999-06-15
BR9202627A (pt) 1993-03-16
KR930002477A (ko) 1993-02-23
JPH06281272A (ja) 1994-10-07
EP0526745A1 (en) 1993-02-10
CA2073275A1 (en) 1993-01-09
TW270141B (zh) 1996-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Missimer Refrigerant conversion of auto-refrigerating cascade (ARC) systems
US10571172B2 (en) Compositions comprising 1,1-difluoroethene (R-1132A)
CN1035624C (zh) 含有二氟甲烷；1，1，1-三氟乙烷；或丙烷的非恒沸的致冷剂组合物
JP6814144B2 (ja) １，１−ジフルオロエテンと、トリフルオロメタンと、第３の成分と、を含む組成物
US5711158A (en) Apparatus and method for charging three-component mixed refrigerant
US6363741B2 (en) Refrigerant composition and refrigerating apparatus
EP0430169A1 (en) Working fluid
EP0772659A1 (en) Refrigerant compositions
US5438849A (en) Air conditioner and heat pump with tetra fluoroethane-containing working fluid
JPH04323294A (ja) 熱伝達用流体
US5294359A (en) Refrigerant compositions
CN1070670A (zh) 最大沸腾共沸组合物及似共沸组合物
CN1061791A (zh) 共沸和/或类似共沸的混合物以及把它们作为工作介质的制冷或空调系统
JPH0585970A (ja) 冷 媒
WO1993015163A1 (en) Novel refrigerant compositions
JP3359680B2 (ja) フルオロカーボン系混合冷媒及び冷凍方法
EP0574897B1 (en) Working fluid containing perfluorodimethylether
KR100682828B1 (ko) 클로로디플루오로메탄 대체 (3원) 공비성 혼합냉매 조성물
EP0598907A1 (en) Azeotropic flouroalkane mixtures
JPH0585966A (ja) 冷 媒
EP0564653A1 (en) Fluoroalkane mixture
CN1487987A (zh) 1,2,2-三氯-1,3,3,3-四氟丙烷和氟化氢的共沸物-状组合物
CN1070936A (zh) 包含五氟乙烷和二氯二氟甲烷的新颖组合物
CN1136063A (zh) 1，1，1，2-四氟乙烷，1，1，1-三氟乙烷、和五氟乙烷的非共沸混合物，及其作为制冷剂的应用
WO2023137025A1 (en) Stabilized heat transfer compositions, methods and systems

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication