ES2202577T3 - Composiciones incluyendo un hidrofluoropropano. - Google Patents
Composiciones incluyendo un hidrofluoropropano.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE AL DESCUBRIMIENTO DE COMPOSICIONES QUE INCLUYEN UN PRIMER COMPONENTE DE TETRAFLUOROPROPANO, TRIFLUOROPROPANO, DIFLUOROPROPANO O FLUOROPROPANO, Y UN SEGUNDO COMPONENTE DE TETRAFLUOROPROPANO, TRIFLUOROPROPANO, DIFLUOROPROPANO, FLUOROPROPANO Y 1,1,1 TRIFLUORO - 2 - TRIFLUOROMETILPROPANO, UN HIDROCARBURO O UN DIMETILETER. DICHAS COMPOSICIONES SON UTILES COMO REFRIGERANTES, AGENTES LIMPIADORES, AGENTES DE EXPANSION PARA POLIOLEFINAS Y POLIURETANOS, PROPELENTES DE AEROSOLES, REFRIGERANTES, MEDIOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR, DIELECTRICOS GASEOSOS, AGENTES EXTINTORES DE INCENDIOS, FLUIDOS DE CICLOS DE TRABAJO, MEDIOS DE POLIMERIZACION, FLUIDOS DE ELIMINACION PARTICULADOS, FLUIDOS PORTADORES, AGENTES ABRASIVOS DE PULIMENTACION Y AGENTES DE SECADO POR DESPLAZAMIENTO.
Description
Composiciones incluyendo un
hidrofluoropropano.
Esta invención se refiere a composiciones que
incluyen un hidrofluoropropano. Estas composiciones son útiles
como refrigerantes, agentes limpiadores, agentes expansores para
poliolefinas y poliuretanos, propelentes de aerosol, refrigerantes,
medios de termotransferencia, dieléctricos gaseosos, agentes
extintores de incendios, fluidos de trabajo para ciclos de trabajo,
medios de polimerización, fluidos de remoción de particulados,
fluidos portadores, agentes abrasivos de pulimento y agentes
secadores por desplazamiento.
Los hidrocarburos fluorados tienen muchos usos,
uno de los cuales es el de su utilización como refrigerantes.
Tales refrigerantes incluyen triclorofluorometano
(CFC-11) y clorodifluorometano
(HCFC-22).
En los últimos años se ha señalado que los de
ciertas clases de refrigerantes hechos a base de hidrocarburos
fluorados pueden al ser liberados a la atmósfera afectar
negativamente la capa de ozono estratosférico. A pesar de que esta
proposición no ha quedado aún completamente demostrada, existe un
movimiento hacia el control del uso y de la producción de
determinados clorofluorocarburos (CFCs) e hidrocarburos
clorofluorados (HCFCs) según un convenio internacional.
En consecuencia, hay demanda de desarrollo de
refrigerantes que tengan un potencial de agotamiento del ozono más
bajo que el de los refrigerantes existentes y al mismo tiempo
alcancen un rendimiento aceptable en las aplicaciones de
refrigeración. Los hidrocarburos fluorados (HFCs) han sido
sugeridos como sustitutos de los CFCs y los HCFCs puesto que los
HFCs no tienen cloro y por consiguiente tienen un potencial de
agotamiento del ozono cero.
En las aplicaciones de refrigeración a menudo se
pierde refrigerante durante el funcionamiento por fugas en los
retenes de estanqueización de ejes, en las conexiones de los tubos
flexibles, en las juntas soldadas y en las roturas de tuberías.
Además puede ser liberado refrigerante a la atmósfera durante las
operaciones de mantenimiento que se realizan en los equipos de
refrigeración. Si el refrigerante no es un componente puro o una
composición azeotrópica o una composición de tipo azeotrópico, la
composición refrigerante puede cambiar al fugarse o ser descargada
a la atmósfera desde el equipo de refrigeración. El cambio
sobrevenido en la composición refrigerante puede hacer que el
refrigerante devenga inflamable o tenga un mal rendimiento de
refrigeración.
En consecuencia, es deseable usar como
refrigerante un solo hidrocarburo fluorado o una composición
azeotrópica o de tipo azeotrópico que incluya uno o varios
hidrocarburos fluorados.
Los hidrocarburos fluorados pueden ser también
usados como agentes limpiadores o disolventes para limpiar placas
de circuito electrónico, por ejemplo. Es deseable que los agentes
limpiadores sean azeotrópicos o de tipo azeotrópico porque en las
operaciones de desengrase con vapor el agente limpiador es
generalmente redestilado y reutilizado para la limpieza de enjuague
final.
Las composiciones azeotrópicas o de tipo
azeotrópico que incluyen un hidrocarburo fluorado son también
útiles como agentes espumantes en la fabricación de espuma de
poliuretano de celda cerrada y espumas fenólicas y termoplásticas,
como propelentes de aerosol, y como medios de termotransferencia,
dieléctricos gaseosos, agentes extintores de incendios o fluidos de
trabajo para ciclos de trabajo, tal como para bombas de calor.
Estas composiciones pueden ser también usadas como medios inertes
para reacciones de polimerización, como fluidos para retirar
particulados de superficies metálicas, como fluidos portadores que
pueden ser usados, por ejemplo, para poner una fina película de
lubricante sobre elementos metálicos, o como agentes abrasivos de
pulimento para retirar compuestos abrasivos de pulimento de las
superficies pulidas tales como las superficies metálicas. Estas
composiciones son también usadas como agentes secadores por
desplazamiento para retirar agua tal como de artículos de joyería o
de piezas metálicas, como reveladores de reservas en las técnicas
convencionales de fabricación de circuitos, incluyendo los
reveladores tipo cloro, o como agentes desprendedores para
fotorreservas cuando se las usa con, por ejemplo, un hidrocarburo
clorado tal como 1,1,1-tricloroetano o
tricloroetileno.
Parrish et al., en J. Chem. Eng. Data
27, 303-306 (1982), describen sistemas de
butano/fluoruro de isopropilo que presentan azeótropos positivos, si
bien tan sólo en el contexto de mejorar los octanajes de las
gasolinas y sin descripción alguna de propiedades como propelentes
de aerosol. La WO 95/08603 se refiere a mezclas de hidrocarburos
fluorados, y la WO 94/11460 describe composiciones refrigerantes
que comprenden trifluoroetano. En la WO 94/02563 se describen
composiciones refrigerantes que comprenden tetrafluoroetano, y el
objeto de la WO 96/15206 son mezclas de pentafluoropropano y
propano fluorado.
\newpage
La presente invención se refiere al
descubrimiento de determinadas composiciones que incluyen un
primer componente hecho a base de fluoropropano y un segundo
componente hecho a base de un hidrocarburo. Estas composiciones son
útiles como refrigerantes, agentes limpiadores, agentes expansores
para poliolefinas y poliuretanos, medios de termotransferencia,
dieléctricos gaseosos, agentes extintores de incendios, fluidos de
trabajo para ciclos de trabajo, medios de polimerización, fluidos
de remoción de particulados, fluidos portadores, agentes abrasivos
de pulimento y agentes secadores por desplazamiento, y en
particular como propelentes de aerosol.
Además, la invención se refiere al descubrimiento
de determinadas composiciones binarias azeotrópicas o de tipo
azeotrópico que comprenden cantidades eficaces de fluoropropano y
un segundo componente hecho a base de un hidrocarburo para formar
una composición azeotrópica o de tipo azeotrópico.
La invención se refiere además al uso de
determinadas composiciones binarias azeotrópicas o de tipo
azeotrópico de fluoropropano y butano como propelentes de
aerosol.
La Figura 1 (comparativa) es un gráfico de la
curva de equilibrio líquido/vapor para mezclas de
HFC-281ea y butano;
la Figura 2 (comparativa) es un gráfico de la
curva de equilibrio líquido/vapor para mezclas de
HFC-281ea e isobutano;
la Figura 3 es un gráfico de la curva de
equilibrio líquido/vapor para mezclas de HFC-281fa
y butano; y
la Figura 4 es un gráfico de la curva de
equilibrio líquido/vapor para mezclas de HFC-281fa
e isobutano.
La presente invención se refiere a ciertas de las
siguientes composiciones y a usos de las composiciones
siguientes:
(a) 2-fluoropropano
(HFC-281ea) y butano; o HFC-281ea e
isobutano; o
(b) 1-fluoropropano
(HFC-281fa) y butano; HFC-281fa e
isobutano.
Algunas de las composiciones son útiles como
refrigerantes, agentes limpiadores, agentes expansores para
poliolefinas y poliuretanos, refrigerantes, medios de
termotransferencia, dieléctricos gaseosos, agentes extintores de
incendios, fluidos de trabajo para ciclos de trabajo, medios de
polimerización, fluidos de remoción de particulados, fluidos
portadores, agentes abrasivos de pulimento y agentes secadores por
desplazamiento, y todas ellas son útiles como propelentes de
aerosol. Además, la presente invención se refiere al descubrimiento
de composiciones azeotrópicas o de tipo azeotrópico hechas a base
de cantidades eficaces de algunas de las mezclas anteriormente
mencionadas para formar una composición azeotrópica o de tipo
azeotrópico.
Se entiende por composición "azeotrópica"
una mezcla líquida de punto de ebullición constante de dos o más
sustancias que se comporta como una sustancia única. Una manera de
caracterizar una composición azeotrópica es la de que el vapor
producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene
la misma composición como el líquido a partir del cual dicho vapor
fue evaporado o destilado, es decir que la mezcla se destila/refluye
sin modificación composicional. Las composiciones de punto de
ebullición constante son caracterizadas como azeotrópicas porque
presentan un punto de ebullición máximo o mínimo en comparación con
el de las mezclas no azeotrópicas de los mismos componentes.
Se entiende por composición "de tipo
azeotrópico" una mezcla líquida de punto de ebullición
constante o de punto de ebullición prácticamente constante de dos o
más sustancias que se comporta como una sustancia única. Una manera
de caracterizar una composición de tipo azeotrópico es la de que
el vapor producido por evaporación o destilación parcial del
líquido tiene prácticamente la misma composición como el líquido a
partir del cual dicho vapor fue evaporado o destilado, es decir
que la mezcla se destila/refluye sin una importante modificación de
la composición. Otra manera de caracterizar una composición de tipo
azeotrópico es la de que la presión de vapor del punto de burbujeo
y la presión de vapor del punto de rocío de la composición a una
temperatura determinada son prácticamente las mismas.
Se reconoce en la técnica que una composición es
de tipo azeotrópico si, tras haber sido retirado el 50 por ciento
en peso de la composición por ejemplo por evaporación o ebullición,
la diferencia entre las presiones de vapor de la composición
original y de la composición que queda tras haber sido extraído el
50 por ciento en peso de la composición original es inferior al 10
por ciento, medida en unidades absolutas. Se entienden por unidades
absolutas medidas de presión, y por ejemplo, psia (psia = presión
absoluta en libras/pulgada^{2}), atmósferas, bares, torr, dinas
por centímetro cuadrado, milímetros de columna de mercurio,
pulgadas de columna de agua y otras expresiones equivalentes que
son perfectamente conocidas en la técnica. Si está presente un
azeótropo, no hay diferencia entre las presiones de vapor de la
composición original y de la composición que queda tras haber sido
retirado el 50 por ciento en peso de la composición original.
Por consiguiente, están incluidas en esta
invención las composiciones de cantidades eficaces de:
HFC-281fa y butano;
HFC-281fa e isobutano;
tales que, tras haber sido retirado por
evaporación o ebullición el 50 por ciento en peso de una
composición original para producir una composición restante, la
diferencia entre las presiones de vapor de la composición original
y de la composición restante es del 10 por ciento o menos.
Para las composiciones que son azeotrópicas, hay
habitualmente una cierta gama de composiciones en torno al punto
azeotrópico que, para un azeótropo de punto de ebullición máximo,
tienen puntos de ebullición a una presión determinada que son
superiores a los de los componentes puros de la composición a esa
presión y tienen presiones de vapor a una temperatura determinada
que son inferiores a las de los componentes puros de la composición
a esa temperatura, y que, para una azeótropo de punto de ebullición
mínimo, tienen puntos de ebullición a una presión determinada que
son inferiores a los de los componentes puros de la composición a
esa presión y tienen presiones de vapor a una temperatura
determinada que son superiores a las de los componentes puros de
la composición a esa temperatura. Las temperaturas de ebullición y
las presiones de vapor situadas por encima o por debajo de las de
los componentes puros son ocasionadas por fuerzas intermoleculares
inesperadas entre las moléculas de las composiciones, que pueden
ser una combinación de fuerzas repulsivas y atractivas tales como
fuerzas de van der Waals y enlaces de hidrógeno.
La gama de composiciones que tienen un punto de
ebullición máximo o mínimo a una presión determinada o una presión
de vapor máxima o mínima a una temperatura determinada puede ser o
puede no ser coextensiva con la gama de composiciones que tienen una
variación de la presión de vapor de menos de aproximadamente un
10% cuando es evaporado el 50 por ciento en peso de la
composición. En aquellos casos en los que las gamas de
composiciones que tienen temperaturas de ebullición máximas o
mínimas a una presión determinada o presiones de vapor máximas o
mínimas a una temperatura determinada son más amplias que la gama de
composiciones que tienen una variación de la presión de vapor de
menos del 10% aproximadamente cuando es evaporado el 50 por ciento
en peso de la composición, se cree sin embargo que las fuerzas
intermoleculares inesperadas son importantes por cuanto que las
composiciones refrigerantes que tienen esas fuerzas y no presentan
un punto de ebullición prácticamente constante pueden presentar
inesperados incrementos de la capacidad o del rendimiento en
comparación con los componentes de la composición
refrigerante.
Los componentes de las composiciones que son
usadas en esta invención tienen a 25ºC las presiones de vapor que
se indican a continuación:
Componentes | PSIA | KPA |
HFC-281ea | 47.1 | 325 |
HFC-281fa | 37.7 | 260 |
butano | 35.2 | 243 |
isobutano | 50.5 | 348 |
Las composiciones azeotrópicas o de tipo
azeotrópico de punto de ebullición prácticamente constante que son
usadas en esta invención comprenden las siguientes (todas las
composiciones son medidas a 25ºC):
Componentes | Gamas de Pesos (% en peso/% en peso) |
HFC-281ea/butano | 40-99/1-60 |
HFC-281ea-isobutano | 20-99/1-80 |
HFC-281fa/butano | 20-99/1-80 |
HFC-281fa-isobutano | 10-99/1-90 |
A los efectos de esta invención, "cantidad
eficaz" se define como la cantidad de cada componente de las
composiciones inventivas que, al ser combinada, tiene como
resultado la formación de una composición azeotrópica o de tipo
azeotrópico. Esta definición incluye las cantidades de cada
componente, cuyas cantidades pueden variar en dependencia de la
presión aplicada a la composición mientras que las composiciones
azeotrópicas o de tipo azeotrópico continúen existiendo a las
distintas presiones, pero con posibles puntos de ebullición
diferentes.
Por consiguiente, la expresión "cantidad
eficaz" incluye las cantidades, que pueden expresarse en
porcentajes en peso, de cada componente de las composiciones de la
presente invención que formen composiciones azeotrópicas o de tipo
azeotrópico a temperaturas o presiones distintas de las aquí
descritas.
A los efectos de esta exposición, por
"azeotrópica" o "de punto de ebullición constante" se
entiende también "prácticamente azeotrópica" o "de punto de
ebullición prácticamente constante". En otras palabras, dentro
del significado de estas expresiones están incluidos no tan sólo
los azeótropos auténticos anteriormente descritos, sino también
otras composiciones que contengan los mismos componentes en
proporciones distintas y que sean azeótropos auténticos a otras
temperaturas y presiones, así como aquellas composiciones
equivalentes que sean parte del mismo sistema azeotrópico y que
sean de tipo azeotrópico en cuanto a sus propiedades. Como es
perfectamente reconocido en este campo de la tecnología, hay una
gama de composiciones que contienen los mismos componentes como el
azeótropo y que no sólo presentarán propiedades equivalentes para
refrigeración y otras aplicaciones, sino que presentarán también
propiedades prácticamente equivalentes a las de la composición
auténticamente azeotrópica en materia de las características de
punto de ebullición constante o de la tendencia a no segregarse ni
fraccionarse al tener lugar la ebullición.
Es posible caracterizar, en efecto, una mezcla de
punto de ebullición constante que puede aparecer de muchas guisas,
en dependencia de las condiciones elegidas, por medio de cualquiera
de varios criterios:
* La composición puede ser definida como un
azeótropo de A y B puesto que la propia expresión "azeótropo"
es al mismo tiempo definitoria y limitativa y requiere cantidades
eficaces de A y B para esta composición singular de materia que es
una composición de punto de ebullición constante.
* Es perfectamente sabido por los expertos en la
materia que a distintas presiones la composición de un determinado
azeótropo variará al menos en cierto grado, y las variaciones de
presión modificarán también, al menos en cierto grado, la
temperatura del punto de ebullición. Así, un azeótropo de A y B
representa un tipo singular de relación pero con una composición
variable que depende de la temperatura y/o presión. Por
consiguiente, a menudo se utilizan para definir azeótropos gamas
composicionales en lugar de composiciones fijas.
* La composición puede ser definida como una
determinada relación porcentual en peso o relación porcentual
molar de A y B, reconociendo que tales valores específicos señalan
tan sólo una determinada relación, y que en realidad existe para un
determinado azeótropo una serie de tales relaciones, representada
por A y B, variadas por la influencia de la presión.
* Un azeótropo de A y B puede ser caracterizado
definiendo las composiciones como un azeótropo caracterizado por
un punto de ebullición a una presión determinada, dando así
características identificativas sin indebidamente limitar el alcance
de la invención mediante una composición numérica específica, lo
cual está limitado por y es tan sólo tan preciso como el equipo
analítico de que se disponga.
Las composiciones azeotrópicas o de tipo
azeotrópico de la presente invención pueden prepararse por
cualquier método conveniente, incluyendo la mezcla o combinación de
las cantidades deseadas. Un método preferido es el de pesar las
cantidades deseadas de los componentes y combinarlas a
continuación en un recipiente apropiado.
En particular, la invención se refiere a una
composición azeotrópica o de tipo azeotrópico que es adecuada para
ser usada como propelente de aerosol y está caracterizada por el
hecho de que dicha composición forma un azeótropo binario o una
mezcla binaria de tipo azeotrópico que tiene una presión de vapor
a 25ºC que es más alta que la de cualquier componente y consta
de:
a) un 10-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-90% en peso
de isobutano, o
b) un 20-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-80% en peso
de butano.
La invención se refiere también al uso de una
composición azeotrópica o de tipo azeotrópico como propelente en
una mezcla con uno o varios aerosoles, estando dicho uso
caracterizado por el hecho de que dicha composición forma un
azeótropo binario o una mezcla binaria de tipo azeotrópico que
tiene una presión de vapor a 25ºC que es más alta que la de
cualquier componente y consta de:
c) un 10-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-90% en peso
de isobutano;
d) un 20-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-80% en peso
de butano;
e) un 20-99% en peso de
2-fluoropropano y un 1-80% en peso
de isobutano; o
f) un 40-99% en peso de
2-fluoropropano y un 1-60% en peso
de butano.
Se indican a continuación ejemplos específicos
ilustrativos de la invención. A no ser que se indique lo
contrario, todos los porcentajes son en peso. Se entiende que estos
ejemplos son meramente ilustrativos y en modo alguno deben
interpretarse como limitativos del alcance de la invención.
Un estudio de fases demuestra que las
composiciones siguientes son azeotrópicas, todas ellas a 25ºC.
Composición Nº | Presión de Vapor psia (kPa) | ||
HFC-281ea/butano | 87.4/12.6 | 47.4 | 327 |
HFC-281ea/isobutano | 40.8/59.2 | 54.4 | 375 |
HFC-281fa/butano | 53.8/46.2 | 42.6 | 294 |
HFC-281fa/isobutano | 26.4/73.6 | 53.2 | 367 |
Un recipiente es cargado con una composición
inicial a 25ºC, y se mide la presión de vapor de la composición.
Se permite que la composición se fugue del recipiente,
manteniéndose constante la temperatura a 25ºC, hasta haber sido
evacuado el 50 por ciento en peso de la composición inicial, en
cuyo momento es medida la presión de vapor de la composición que
queda en el recipiente. Los resultados están resumidos a
continuación.
Composición | psia (kPa) con un 0% | psia (kPa) con un 50% | Variación porcentual de | ||
Refrigerante | en peso evaporado | en peso evaporado | la presión de vapor | ||
butano (comparativa) | |||||
87.4-12.6 | 47.4 | 327 | 47.4 | 327 | 0.0 |
99/1 | 47.2 | 325 | 47.2 | 325 | 0.0 |
60/40 | 46.3 | 319 | 46.0 | 317 | 0.6 |
40/60 | 44.3 | 305 | 43.3 | 299 | 2.3 |
20/80 | 40.9 | 282 | 39.3 | 271 | 3.9 |
1/99 | 35.6 | 245 | 35.4 | 244 | 0.6 |
isobutano (comparativa) | |||||
40.8/59.2 | 54.4 | 375 | 54.4 | 375 | 0.0 |
20/80 | 53.5 | 369 | 53.3 | 367 | 0.4 |
1/99 | 50.7 | 350 | 50.6 | 349 | 0.2 |
60/40 | 53.7 | 370 | 53.5 | 369 | 0.4 |
80/20 | 51.5 | 355 | 50.8 | 350 | 1.4 |
99/1 | 47.4 | 327 | 47.3 | 326 | 0.2 |
Composición | psia (kPa) con un 0% | psia (kPa) con un 50% | Variación porcentual de | ||
Refrigerante | en peso evaporado | en peso evaporado | la presión de vapor | ||
HFC-281fa/butano | |||||
53.8/46.2 | 42.6 | 294 | 42.6 | 294 | 0.0 |
80/20 | 41.2 | 284 | 40.8 | 281 | 1.0 |
99/1 | 38.0 | 262 | 37.9 | 261 | 0.3 |
30/70 | 41.5 | 286 | 41.0 | 283 | 1.2 |
10/90 | 38.4 | 265 | 37.2 | 256 | 3.1 |
1/99 | 35.6 | 245 | 35.4 | 244 | 0.6 |
HFC-281fa/isobutano | |||||
26.4/73.6 | 53.2 | 367 | 53.2 | 367 | 0.0 |
10/90 | 52.3 | 361 | 52.1 | 359 | 0.4 |
1/99 | 50.7 | 350 | 50.7 | 350 | 0.0 |
50/50 | 51.9 | 358 | 51.1 | 352 | 1.5 |
80/20 | 45.9 | 316 | 43..2 | 298 | 5.9 |
99/1 | 38.2 | 263 | 37.9 | 261 | 0.8 |
Los resultados de este Ejemplo muestran que estas
composiciones son azeotrópicas o de tipo azeotrópico porque al ser
retirado el 50% en peso de una composición original la presión de
vapor de la composición restante es con una tolerancia de
aproximadamente un 10% igual a la presión de vapor de la
composición original, a una temperatura de 25ºC.
La tabla siguiente muestra el rendimiento de
varios refrigerantes. Los datos están basados en las condiciones
siguientes:
Temperatura del evaporador | 45ºF | (7,0ºC) |
Temperatura del condensador | 130ºC | (54,0ºC) |
Temperatura del gas de retorno | 65ºF | (18,0ºC) |
Temperatura de Subfusión | 15ºF | (-9,0ºC) |
El rendimiento del compresor es de un 75%. |
Comp. | Pres. Evap. | Pres. Comp. | Temp. Desc. | Coef. de | Capacidad | ||||
Refrig. | psia (kPa) | psia (kPa) | Comp. ºF (ºC) | Rend. | BTU/min. (kW) | ||||
HFC-281ea/butano (comparativa) | |||||||||
1/99 | 19.6 | 135 | 80.9 | 558 | 155.3 | 68.5 | 3.66 | 90.1 | 1.6 |
99/1 | 26.5 | 183 | 104.6 | 721 | 167.9 | 75.5 | 3.69 | 120.3 | 2.1 |
HFC-281fa/butano | |||||||||
1/99 | 19.6 | 135 | 80.7 | 556 | 155.3 | 68.5 | 3.66 | 90.1 | 1.6 |
99/1 | 20.7 | 143 | 86.5 | 596 | 169.3 | 76.3 | 3.73 | 99.2 | 1.7 |
HFC-281fa/isobutano | |||||||||
1/99 | 29.0 | 200 | 110.1 | 759 | 152.2 | 66.8 | 3.56 | 120.8 | 2.1 |
99/1 | 20.8 | 143 | 87.1 | 601 | 169.4 | 76.3 | 3.72 | 99.6 | 1.8 |
Este Ejemplo está dirigido a mediciones de la
curva de equilibrio líquido/vapor para las mezclas de las
Figuras
1-4.
1-4.
Haciendo referencia a la Figura 1, la curva
superior representa la composición del líquido, y la curva
inferior representa la composición del vapor.
Los datos para las composiciones del líquido en
la Figura 1 son obtenidos de la manera siguiente: Es evacuado un
cilindro de acero inoxidable, y es introducida en el cilindro una
cantidad pesada de HFC-281ea. El cilindro es
enfriado para reducir la presión de vapor del
HFC-281ea, y entonces es añadida al cilindro una
cantidad pesada de butano. El cilindro es agitado para mezclar el
HFC-281ea y el butano, y entonces el cilindro es
puesto en un baño de temperatura constante hasta que la
temperatura alcanza el equilibrio a 25ºC, en cuyo momento es medida
la presión de vapor del HFC-281ea y del butano en
el cilindro. Son medidas de la misma manera muestras adicionales
de líquido, y los resultados son registrados gráficamente en la
Figura 1.
La curva que muestra la composición del vapor
está calculada utilizando una ecuación de estado del gas
ideal.
Los datos del equilibrio de líquido/vapor son
obtenidos de la misma manera para las mezclas que están ilustradas
en las Figuras 2-4.
Los datos de las Figuras 1-4
ponen de manifiesto que a 25ºC hay gamas de composiciones que
tienen unas presiones de vapor que son más altas que las presiones
de vapor de los componentes puros de la composición a esa misma
temperatura. Como se ha indicado anteriormente, las presiones de
estas composiciones, que son más altas que las previstas, pueden
redundar en un inesperado incremento de la capacidad y del
rendimiento de refrigeración para estas composiciones en
comparación con los componentes puros de las composiciones.
Las nuevas composiciones de esta invención, que
son composiciones azeotrópicas o de tipo azeotrópico, pueden ser
usadas para producir refrigeración a base de condensar las
composiciones y de evaporar a continuación el condensado en las
inmediaciones de un cuerpo a enfriar. Las nuevas composiciones
pueden ser también usadas para producir calor a base de condensar
el refrigerante en las inmediaciones del cuerpo a calentar y de
evaporar a continuación el refrigerante.
Además de las aplicaciones de refrigeración, las
nuevas composiciones de punto de ebullición constante o de punto
de ebullición prácticamente constante de la invención son también
útiles como propelentes de aerosol, medios de termotransferencia,
dieléctricos gaseosos, agentes extintores de incendios, agentes
expansores para poliolefinas y poliuretanos y fluidos de trabajo
en ciclos de trabajo.
Claims (10)
1. Uso de una composición azeotrópica o de tipo
azeotrópico (tras haber sido retirado un 50 por ciento en peso de
la composición por un procedimiento tal como el de evaporación o
ebullición, es de menos de un 10 por ciento la diferencia entre las
presiones de vapor de la composición original y de la composición
que queda tras haber sido retirado un 50 por ciento en peso de la
composición original, cuando dichas presiones de vapor son medidas
en unidades absolutas) como propelente en una mezcla con uno o
varios aerosoles; caracterizado por el hecho de que dicha
composición forma un azeótropo binario o una mezcla binaria de tipo
azeotrópico que a 25ºC tiene una presión de vapor que es más alta
que la de cualquier componente y consta de:
a) un 10-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-90% en peso
de isobutano;
b) un 20-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-80% en peso
de butano;
c) un 20-99% en peso de
2-fluoropropano y un 1-80% en peso
de isobutano; o
d) un 40-99% en peso de
2-fluoropropano y un 1-60% en peso
de butano.
2. Uso de una composición como el reivindicado en
la reivindicación 1, en el que dicha composición consta de un
10-99% en peso de 1-fluoropropano y
un 1-90% en peso de isobutano.
3. Uso de una composición como el reivindicado en
la reivindicación 1, en el que dicha composición consta de un
20-99% en peso de 1-fluoropropano y
un 1-80% en peso de butano.
4. Uso de una composición como el reivindicado en
la reivindicación 1, en el que dicha composición consta de un
20-99% en peso de 2-fluoropropano y
un 1-80% en peso de isobutano.
5. Uso de una composición como el reivindicado en
la reivindicación 1, en el que dicha composición consta de un
40-99% en peso de 2-fluoropropano y
un 1-60% en peso de butano.
6. Composición azeotrópica o de tipo azeotrópico
(tras haber sido retirado un 50 por ciento en peso de la
composición por un procedimiento tal como el de evaporación o
ebullición, es de menos de un 10 por ciento la diferencia entre las
presiones de vapor de la composición original y de la composición
que queda tras haber sido retirado un 50 por ciento en peso de la
composición original, cuando dichas presiones de vapor son medidas
en unidades absolutas) que es adecuada para ser usada como
propelente de aerosol y está caracterizada por el hecho de
que dicha composición forma un azeótropo binario o una mezcla
binaria de tipo azeotrópico que a 25ºC tiene una presión de vapor
que es más alta que la de cualquier componente y consta de:
a) un 10-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-90% en peso
de isobutano; o
b) un 20-99% en peso de
1-fluoropropano y un 1-80% en peso
de butano.
7. Composición como la reivindicada en la
reivindicación 6, que consta de un 10-99% en peso
de 1-fluoropropano y un 1-90% en
peso de isobutano.
8. Composición como la reivindicada en la
reivindicación 6, que consta de un 20-99% en peso
de 1-fluoropropano y un 1-80% en
peso de butano.
9. Composición como la reivindicada en la
reivindicación 6, que consta en esencia de un 26,4% en peso
de
1-fluoropropano y un 73,6% en peso de isobutano.
1-fluoropropano y un 73,6% en peso de isobutano.
10. Composición como la reivindicada en la
reivindicación 6, que consta en esencia de un 53,8% en peso
de
1-fluoropropano y un 46,2% en peso de butano.
1-fluoropropano y un 46,2% en peso de butano.
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