SI9400163A - Composition consisting of hydrogenated fluorocarbons - Google Patents
Composition consisting of hydrogenated fluorocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- SI9400163A SI9400163A SI9400163A SI9400163A SI9400163A SI 9400163 A SI9400163 A SI 9400163A SI 9400163 A SI9400163 A SI 9400163A SI 9400163 A SI9400163 A SI 9400163A SI 9400163 A SI9400163 A SI 9400163A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- weight
- mixture
- component
- amount
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 8
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000659 freezing mixture Substances 0.000 abstract 1
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- NPNPZTNLOVBDOC-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethane Chemical compound CC(F)F NPNPZTNLOVBDOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- BOUGCJDAQLKBQH-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,2,2,2-tetrafluoroethane Chemical compound FC(Cl)C(F)(F)F BOUGCJDAQLKBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004338 Dichlorodifluoromethane Substances 0.000 description 1
- 206010000210 abortion Diseases 0.000 description 1
- 231100000176 abortion Toxicity 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 229940059904 light mineral oil Drugs 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000010726 refrigerant oil Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000005437 stratosphere Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
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
- 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
-
- 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
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
Sestavki, ki obstoje iz hidrogeniranih fluorogljikov
Predloženi izum se nanaša na zmesi, uporabne v hladilnih sistemih, ki delujejo v skladu z Rankinovim ciklusom, zlasti pri hladilnih sistemih, ki delujejo v motornih vozilih s klimatiziranjem.
Kot je znano, je R12 (diklorodifluorometan) do sedaj najbolj uporabljano hladilno sredstvo za te uporabe. Treba pa je vedeti, da bodo prenehali s proizvodnjo tega produkta, kot je znano, zaradi veljavnega zakona (Montrealski protokol in njegove sledeče modifikacije) z različnimi modalnostmi in časi za vse uporabe zaradi njegovega visokega uničevalnega potenciala za ozon, prisoten v stratosferi.
Kot njegov nadomestek so v stroki predlagali HFC 134a (1,1,1,2-tetrafluoroetan). Uporaba tega produkta pa zahteva novo planiranje sistema, ki deluje z R12, in tudi uporabo drugega tipa mazivnega olja. Olje, ki se tradicionalno uporablja z R12, je naftenskega tipa, medtem ko olje, ki ga zahteva HFC 134a, spada v razred polialkilenglikolov. Ti dve mazivi nista kompatibilni in poleg tega sledovi klora, ki izhajajo iz razkroja R12, nepopravljivo poškodujejo veziva polialkilenglikolnega tipa.
Zato v obstoječi opremi, ki uporablja R12, ne bo več mogoče dopolnjevati hladilnega sredstva, kar je potrebno zaradi neizogibnih izgub. Ker se za tako opremo smatra, da se lahko uporablja še mnogo let, je zaželeno, da najdemo rešitev, ki dopušča njeno uporabo.
Zato bi bilo potrebno najti nadomestek, pri čemer je treba upoštevati, da ne sme dejansko zahtevati kakršnekoli spremembe elementov, materialov in na splošno komponent sistema, v katerem deluje. V praksi je ta rešitev znana strokovno kot drop in.
Predloženi izum spada v področje drop in in pri izumu gre le za nadomestitev hladilnega sredstva R12 in uporabo obstoječe opreme v zvezi s povprečnim hlajenjem, zlasti pri vozilih s klimatiziranjem.
Eden od osnovnih problemov opreme za področje kondicioniranja motornih vozil je problem izgub hladilnega plina. Ta problem, ki je skupen vsem hladilnim sistemom pri povprečnem ali visokem tlaku, je posebno težaven v specifičnem primeru klimatiziranja motornih vozil.
V stroki je znana tudi uporaba hladilnih zmesi, ki obstoje iz fluorogljikov. Če pa je hladilno sredstvo običajna zmes, pride do frakcioniranja pri prehodu od tekoče faze v plinsko fazo in v primeru izgube prednostno izgubimo eno ali več komponent, pri čemer se sledečega dopolnjevanja ne da izvesti z originalno zmesjo in pred samim dopolnjevanjem je potrebno, da se določi natančna sestava preostale zmesi. To pa zato, ker se v praksi ne ve, kje pride do izgube; komponenta ali komponente, ki so izgubljene, so lahko najbolj hlapne ali najmanj hlapne.
Če zmes vsebuje vnetljivo komponento in pride do izgube, se lahko uparjeni plin obogati s takim vnetljivim plinom, tako da doseže vnetišče v plinski fazi. Podobno, če se izgubi nevnetljiva komponenta, se vnetljiva komponenta koncentrira v tekočini, s čimer postane tekočina vnetljiva.
Nadalje, če se uporablja ne-azeotropska zmes in pride do znatne frakcionacije pri prehodu od tekočega stanja v plinsko in obratno z znatnim variiranjem kondenzacijske ali uparjalne temperature med prehodom stanj, se potem lahko učinkovitost običajnih izmenjevalcev, ki delujejo na Rankinovem ciklusu, znatno zmanjša in poslabša učinkovitost celotnega sistema.
V stroki so predlagali uporabo azeotropskih ali skoraj azeotropskih zmesi, s katerimi se preprečijo navedene hibe. Predlagali so npr., da kot nadomestek za R12 pri hlajenju uporabijo zmes R22 (klorodifluorometan) + R124 (1-kloro-l,2,2,2tetrafluoroetan) + R152a (1,1-difluoroetan) v določenih masnih razmerjih, opisano v EP patentu 299614, da bi dobili skoraj azeotropsko zmes.
Uporaba zmesi tega tipa pri hlajenju pa ima hibo, da zahteva uporabo posebnega mazivnega olja, ki je različno od olja, uporabljenega z R12. Olje, ki ga zahtevajo te zmesi, je alkilbenzenskega tipa, ki je nekompatibilen z naftenskim oljem, uporabljenim z R12.
Zaradi tega so potrebne operacije popolnega praznjenja, natančnih izpiranj in sušenja pred doziranjem zmesi in ustreznega olja. Taka rešitev zato ni drop in v zgoraj navedenem pomenu.
Prijavitelj je nepričakovano in presenetljivo našel skoraj azeotropske sestavke, s katerimi obvladamo vse navedene hibe, istočasno pa imajo prednosti fleksibilnosti, specifične za zmesi, kot je navedeno spodaj.
Podani problem je bilo mogoče rešiti s hladilno zmesjo, ki obstoji iz skoraj azeotropske zmesi v primernih koncentracijah R22 (klorodifluorometana), R124 (1kloro-l,2,2,2-tetrafluoroetana) in/ali R124a (l-kloro-l,l,2,2-tetrafluoroetana), R600 (n-butana) in/ali R600a (izobutana). To je drop in zmes za R12, zlasti uporabna na področju klimatiziranj a motornih vozil, nevnetljiva in skoraj azeotropska zaradi dejstva, da je frakcionacija zelo omejena, z nedvomno manjšim vplivom na okolje kot v primeru R12 in z zelo pomembno lastnostjo zelo dobre kompatibilnosti z mineralnimi mazivnimi olji, ki jih vsebujejo sedaj uporabljani hladilni sistemi, ki delujejo z R12.
Z drugimi besedami so zmesi v smislu predloženega izuma popolnoma izmenljive z R12, ne da bi bilo potrebno nadomestiti mazivno olje. Nadalje te zmesi niso vnetljive in celo če vsebujejo vnetljivo komponento, pri njih ne pride do vnetljivih tekočin ali hlapov zaradi neizogibnih izgub iz sistema.
Kot skoraj azeotropska zmes v smislu predloženega izuma je mišljena zmes, ki pri delovanju pri atmosferskem tlaku kaže povečanje vrelišča pod 10°C glede na začetno vrelišče, ko je izparela vsa tekočina.
Skoraj azeotropske zmesi v smislu predloženega izuma v bistvu vsebujejo glede na maso od 2 do 13,5% R600 in/ali R600a, od 34 do 56% R124 in/ali 124a in od 38 do 53% R22, pri čemer je 100 vsota vseh treh odstotkov. Prednostne zmesi vsebujejo od 8 do 11% R600 in/ali R600a, od 43 do 45% R124 in/ali R124a in od 43 do 47% R22; prednostne so tudi zmesi, kjer je komponenta b) R124 in komponenta c) R600. Bolj prednostne so zmesi, kjer je R124 prisoten skupaj z R124a, pri čemer je zadnji prednostno v količini od 1 in 10% vsote R124 in R124a, bolj prednostno 5% te vsote; celo bolj prednostne so nazadnje omenjene zmesi, kadar vsebujejo R600 v količini med 1 in 30% vsote R600 in R600a.
Zmesi v smislu predloženega izuma, ki jih tvori več hladilnih sredstev, imajo nekatere prednosti, tako v tem, da imajo prednosti karakteristik različnih komponent, vključno tiste z negativnimi lastnostmi, kot je vnetljivost, in tiste, ki so zelo fleksibilne in imajo boljše termodinamske in termofizikalne karakteristike, ki jih je treba doseči za dano zasnovo hladilnega sistema, kot produkt z eno komponento. Zato se je izkazalo, da so zmesi v smislu predloženega izuma nepričakovano čisto drop in namesto R12.
Kot je znano, posebej v skladu z izumom, je kot hladilni sistem mišljen bistven del naprave, ki izkorišča prehajanje stanj hladilnega sredstva, da odstrani toploto z ene strani in jo da na drugo stran, pri čemer dosežemo kontinuiran toplotni prenos. Porabljena energija je količina, ki je potrebna, da pusti, da hladilno sredstvo kroži skozi kompresor v hladilnik in uparjalnik, ki so ravno izmenjevalci, v katerih notranjosti pride do prehodov stanj pri dejansko konstantni temperaturi in tlaku.
Samo hladilno sredstvo ima intrinzične termodinamične karakteristike, ki se jih da povzeti z učinkovitostjo (COP, koeficient sposobnosti), s hladilno volumetrično sposobnostjo, s kondenzacijsko in uparjalno temperaturo in tlačnimi vrednostmi.
Druga zelo važna in intrinzična karakteristika hladilnega sredstva je povezana s segrevanjem plina med kompresijsko fazo. Tako segrevanje lahko z ene strani ogrozi kemično stabilnost samega hladilnega sredstva, z druge strani pa poslabša energetsko učinkovitost hladilnega ciklusa, ker je treba plin potem hladiti do temperature hladilnika s tratenjem energije. Važen je tudi tlak pri izstopu kompresorja, ki ne sme biti previsok glede na zasnovne podatke v zvezi s hladilnikom in na splošno na del sistema, ki deluje pri visokem tlaku.
Tudi lastnosti toplotnega prenosa skozi notranje površine izmenjevalnikov so važne intrinzične lastnosti krožeče tekočine, ki vsebuje vezivo in ki v klimatizacijskih sistemih motornih vozil kroži v nezanemarljivi količini tudi znotraj hladilnika. Toplotni izmenjevalniki (uparjalnik in hladilnik) se na splošno proučujejo glede na prehod stanj pri konstantni temperaturi in tlaku. Zato je njihova zasnova, da bi dosegli namen toplotnega prenosa s kar največjo učinkovitostjo, ravno tako pomembna kot prenosne lastnosti krožeče tekočine.
Vsi ti elementi prispevajo k splošni učinkovitosti sistema. Posledica tega je, da zmesi v smislu predloženega izuma izpolnjujejo različne zahteve na najboljši način kot optimalno uravnoteženje vseh lastnosti.
Zmesi v smislu predloženega izuma imajo tudi prednost, da imajo vrednost ODP (Ozone Depleting Potentiality) nižjo kot 0,03. Taka vrednost je zelo nizka in se da primerjati ali je celo boljša kot vrednost drugih znanih zmesi, ki pa imajo hibe, da niso drop in, kot smo že povedali.
Presenetljivo imajo zmesi v smislu predloženega izuma poleg zelo dobre vrednosti ODP tudi boljšo mešljivost z mineralnimi olji, uporabljenimi z R12, v primerjavi z drugimi znanimi zmesmi, tako da dosežejo standard drop in glede na R12.
Druga prednost zmesi v smislu predloženega izuma je, da so cenejše kot katerakoli od vseh znanih zmesi kot nadomestkov za R12. Ta prednost ne poslabša vnetljivost čistih ogljikovodikov zaradi koncentracij, ki se uporabljajo pri izumu, ki zagotavljajo nevnetljivost samih zmesi.
Nadalje zaradi skoraj azeotropskega obnašanja teh zmesi le-te nikoli ne frakcionirajo zadosti v tekočine ali vnetljive hlape celo po znatnem uparjenju, več kot 50 mas.%. Lastnosti nevnetljivosti smo določili po standardu ASTM E-681.
Druga prednost sestavka v smislu predloženega izuma je ta, da je ogljikovodik dosegljiv v velikih količinah, medtem ko se da fluorogljike, uporabljene v stroki kot nadomestke za R12, dobiti po dragih postopkih visoke tehnologije in so trenutno zelo omejeno dostopni. Predloženi izum je zato izredno prednosten z industrijskega stališča.
Še druga prednost, ki jo nudijo zmesi v smislu predloženega izuma, je ta, da po tem, ko se raztope v mineralnem olju, njihov podaljšan stik tudi pri visokih temperaturah s kovinami, ki so običajno del sistema za klimatiziranje motornih vozil, ne povzroči razkroja in/ali kemičnega ali fizikalnega delovanja na katerokoli komponento bolj, kot se to pojavi pri R12. Izvedli smo teste po standardu, ki ga opisuje metoda ASHRAE 97-1983 (RA 89).
Nadalje permeabiinost zmesi v smislu izuma skozi cevi pri visokem tlaku sistema za klimatiziranje motornih vozil ni višja kot tista, ki jo kaže R12 ob enakih pogojih.
Zmesi v smislu izuma nadalje presenetljivo reproducirajo tlak, ki ga izvaja R12 v temperaturnem območju 0-100°C z maksimalno varianco v absolutni vrednosti 25%.
Spodnji primeri so podani le za ilustracijo in ne omejujejo namena predloženega izuma.
PRIMER 1
Glede na azeotropsko obnašanje smo okarakterizirali zmes, ki jo tvorijo R22/R124/R600a, kjer so R22, R124 in R600a v masnem odstotnem razmerju 47,5/43,7/8,8. Splošne lastnosti take zmesi so podane v tabeli 1, kjer jih primerjamo s tistimi tipične znane zmesi in s tistimi z R12.
TABELA 1
| R22/R124/R600a 47,5/43,7/8,8 mas.% | R22/R124/R152a 30/47/23 mas.% | R12 | |
| Le,. CO | -36 | -29 | -29,8 |
| Toksičnost | 800 | 800 | 1000 |
| (masni ppm) | |||
| ODP | <0,15 | 0,16 | 1 |
| vnetljivost | - | - | - |
Zmes z navedeno sestavo šaržiramo v odtehtani količini v tlačno tesni celici z volumnom 550 ml, ki jo napolnimo do 80% volumna. Celico opremimo za merjenje tlaka, ki ga izvaja tekočina, in za kontrolo temperature.
Tekočino, ki jo vsebuje celica, nato zelo počasi uparimo z odpihovanjem pare v ravnotežju s tekočino, dokler ne dobimo tekočine, ki jo vsebuje celica, ki je ravno enaka polovici začetno šaržirane tekočine. Ker med operacijo tekočina teži k temu, da spremeni svojo temperaturo, celico termostatiramo, tako da je temperatura tekočine, ki jo vsebuje celica, stalno 22°C. Padec tlaka v odstotkih glede na vrednost začetnega tlaka Pi nato zabeležimo in navedemo kot DP/Pi % (-50 mas.%). Taka vrednost za skoraj azeotrop mora biti kar najnižja ob upoštevanju, da v primeru resničnega azeotropa pride zelo blizu ničle.
Zmes z enako sestavo nato šaržiramo v isto celico z zgoraj navedenimi načini polnjenja. V tem primeru temperaturo termostata naravnamo tako, da je tlak znotraj celice 1,25 barov (abs.). Tekočino nato popolnoma odpihamo s tem, da progresivno zvišujemo temperaturo celice, da vzdržujemo vrednost tlaka konstantno pri 1,25 barih (abs.). Nato zabeležimo DT, izmerjeno ob teh pogojih. Poskus drugič ponovimo pri višjem nivoju tlaka (12,5 barov), pri čemer tudi tokrat registriramo spremembo temperature. Tako določene vrednosti, navedene v tabeli 2, signifikantno karakterizirajo skoraj azeotropsko obnašanje zmesi.
| TABELA 2 | ||
| R22/R124/R600a 47,5/43,7/8,8 mas.% | R22/R124/R152a 30/47/23 mas.% | |
| DP/Pi % (-50 mas.%) T = 22°C | 10,9 | 9,7 |
| P=l,25 barov (abs.) | DT = +8,5°C | DT= +7,2°C |
| P=12,5 barov (abs.) | DT = +7,0’C | DT= +6,5°C |
PRIMER 2
Zmes s sestavo R22/R124/R600=48,4/43/8,6 mas.% podvržemo topnostnemu testu z naftenskim mineralnim oljem, ki se običajno uporablja v sistemih za klimatiziranje motornih vozil, da lociramo topnostna polja glede na temperaturo. Pri testu je za vsako koncentracijo olja v hladilnem sredstvu definirana kritična topnostna temperatura, nad katero dosežemo topnost med obema komponentama.
Za izvedbo testa dodamo 1 g olja k 8 g hladne hladilne zmesi (T=-30°C) v hladni stekleni posodi pri isti temperaturi in s tako debelimi stenami, da vzdržijo tlak. Stekleno posodo nato zatalimo s plamenom.
Zmes olja/hladilnega sredstva, ki je v epruveti, nato potopimo v stekleni termostat, ki je popolnoma termostatiran. Temperaturo najprej dvignemo na vrednost 65°C in nato počasi zmanjšujemo, dokler ne opazimo motnosti: tako temperaturo zabeležimo kot kritično T (točka motnosti) sistema. Z nadaljnjim zmanjševanjem temperature postane motnost bolj intenzivna ter se pri vrednosti, ki je 2-3°C nižja kot kritična, jasno pojavi ločenje faz s klasičnim meniskusom ločenja dveh tekočin. Zabeleženi podatki so navedeni v tabeli 3. Opazimo, da je polje temperature, v katerem za zaščito predlagana zmes deluje v homogenih pogojih (popolna topnost), precej široko in popolnoma sposobno, da se prilagodi zahtevam običajnih hladilnih sistemov za klimatiziranje motornih vozil, ki delujejo z R12 (-10/+90°C), celo če je kritična temperatura, določena z istim oljem za zmes olje/R12, celo nižja. Znana zmes, podana za primerjavo v isti tabeli, pa nasprotno kaže tipično nekompatibilnost z mineralnim oljem, kar jo označuje kot ne-drop in.
TABELA 3
R22/R124/R600
48,4/43/8,6 mas.%
Kritična T (°C) -17
R22/R124/R152a R12
30/47/23 mas.% > +55 < -60
Pozitiven sinergističen učinek, ki ga opazimo za to zelo važno lastnost zaradi dodatka ogljikovodika R600 k zmesi R22/R124, je absolutno presenetljiv in nepričakovan. Topnostni testi glede na komponente zmesi so zbrani v tabeli 4.
TABELA 4
Kritična T (°C)
R22 R124 R22/R124
52,5/47,5 mas.% +12 +53 +28,8
R22/R124/R600
48,4/43/8,6 mas.%
Iz pregleda vrednosti, podanih v tabeli 3, je videti, da nadomestitev R152a z R600 podeli odločilno prednost zmesi R22/R124/R600, predlagani za zaščito, ki omogoča nedvomno večje delovno področje.
PRIMER 3
Zmes R22/R124/R600a=48,4/43/8,6 mas.% podvržemo kemičnemu stabilnostnemu testu, opisanemu v metodi ASHRAE 97-1983 (RA 89), z nekaj razlikami, ki so podane spodaj.
V epruveto z volumnom okoli 10 cm3 damo dva kovinska odrezka (baker in jeklo) in okoli 1 ml istega naftenskega mineralnega olja, uporabljenega v primeru 2. Stekleno cev (premer = 3 mm, višina = 30 mm) nato prilagodimo notranjosti jeklenega valja, ki je tako prilagojen, da jo točno vsebuje. Nad valjem privijemo ročni ventil, ki je sposoben, da izvaja zadostno tlačno tesnenje. Pri odprtem ventilu se vzpostavi vakuum znotraj epruvete. Nato jo ohladimo v termostatirani tekočini pri T < -30°C in priključimo za polnjenje s hladilno zmesjo, ki je tudi ohlajena pri isti temperaturi. S hitrim šaržiranjem okoli 1 ml hladilnega sredstva in s tem, da ventil zapremo, kot je le mogoče hitro, postavimo zaprto epruveto v termostatirano peč in pustimo tukaj 14 dni pri 175°C skupaj z drugima dvema vzorcema, ki smo ju pripravili na enak način, le da smo spremenili tip hladilnega sredstva, t.j. s tem, da smo v drugo epruveto dali R12 in v tretjo zmes R22/R124/R152a=30/47/23 mas.%.
Po preteku 14 dni epruvete odpremo in hladilno sredstvo pustimo uparjati znotraj držala za vzorec za plinsko kromatografsko analizo hladilnega sredstva skupaj z možnimi lahkimi produkti razkroja mineralnega olja.
Olje vseh treh vzorcev nato analiziramo zaradi določanja kislosti in vizualno analiziramo glede na spremembo barve.
Kovinski odrezek opazujemo, da bi videli prisotnost začetnih korozij, in jeklene odrezke, da bi odkrili možen pojav pobakrenja. Kvaliteto sistema hladilno sredstvo/olje/kovine analiziramo za vsak parameter s skalo od 0 do 8 (od nobenega učinka do znatnega učinka), pri čemer ta skala pomeni razkrojni pojav od ničle do znatnega, identificiran kot obarvanje in/ali kislost in/ali stranski produkti in/ali pobakrenje. Rezultati so prikazani v tabeli 5.
TABELA 5
R22/R124/R600a
48,4/43/8,6
R22/R124/R152a
30/47/23
R12
1U mas.% mas.%
| vsebnost H20 (mas. ppm) | <30 | <30 | <30 |
| barva olja | 2 | 2 | 8 |
| kislost | 0 | 0 | 4 |
| stranski produkti (plin) | 0 | 0 | 4 |
| korozija | 0,5 | 0,5 | 2 |
| pobakrenje | 0,5 | 0,5 | 2 |
PRIMER 4
Obe zmesi s sestavo R22/R 1 24/R600a = 5 1,9/3 4,6/1 3,5 in R22/R124/R600a=38,4/48,1/13,5, ki vsebujeta maksimalno količino vnetljivega ogljikovodika pri obeh ekstremnih pogojih razmerja R22/R124, podvržemo vnetljivostnemu testu za vsako od obeh faz, tekočo in parno, po načinih, opisanih v standardu ASTM E-681. Nobeden od 4 vzorcev se ni pokazal kot vnetljiv.
Poleg tega smo vsako zmes le-teh potem, ko smo jo dali v valj 500 cm3, pustili uparjevati na zraku, dokler vsaka zmes ni izgubila 50% in 90% začetne tekočine. Dobili smo 4 tekočine in 4 pare, pri čemer smo tako simulirali učinek, ki bi ga imeli po izgubi iz rezervoarjev ali iz dozirnih linij, s sproščanjem potencialnih vnetljivih par ali možnih vnetljivih tekočin. Vseh osem vzorcev smo podvrgli vnetljivostnemu testu in vsi so se izkazali kot nevnetljivi.
Claims (8)
- PATENTNI ZAHTEVKI1. Skoraj azeotropski sestavki, označeni s tem, da v bistvu obstoje iz a) R22 v količini med 38 in 53 mas.% glede na celoten sestavek; b) R124 in/ali R124a v količini med 34 in 56 mas.% glede na celoten sestavek; c) R600 in/ali R600a v količini med 2 in 13,5 mas.% glede na celoten sestavek, pri čemer so vse tri komponente vedno prisotne in je vsota njihovih odstotkov 100.
- 2. Sestavki po zahtevku 1, označeni s tem, da komponenta a) variira od 43 do 47 mas.%, komponenta b) variira od 43 do 45 mas.% in komponent c) variira od 8 do 11 mas.% glede na celoten sestavek.
- 3. Sestavki po zahtevku 2, označeni s tem, da komponento b) tvori R124 in komponento c) tvori R600.
- 4. Sestavki po zahtevku 1 ali 2, označeni s tem, da komponenta b) vsebuje R124a v količini med 1 in 10 mas.% vsote R124 in R124a.
- 5. Sestavki po zahtevku 4, označeni s tem, da komponenta b) vsebuje R124a v količini, ki je enaka 5 mas.% vsote R124 in R124a.
- 6. Sestavki po zahtevku 4 ali 5, označeni s tem, da komponenta c) vsebuje R600 v količini med 1 in 30 mas.% vsote R600 in R600a.
- 7. Uporaba sestavkov po katerem koli od zahtevkov 1 do 6 v hladilnih sistemih, ki delujejo v skladu z Rankinovim ciklusom.
- 8. Uporaba sestavkov po katerem koli od zahtevkov 1 do 6 v hladilnih sistemih, ki delujejo v skladu z Rankinovim ciklusom pri klimatiziranju motornih vozil.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT93MI000658A IT1264126B1 (it) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | Composizioni a base di fluorocarburi idrogenati |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI9400163A true SI9400163A (en) | 1994-12-31 |
Family
ID=11365631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI9400163A SI9400163A (en) | 1993-04-05 | 1994-04-05 | Composition consisting of hydrogenated fluorocarbons |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5543071A (sl) |
| EP (1) | EP0619356B1 (sl) |
| JP (1) | JP3705829B2 (sl) |
| KR (1) | KR100291066B1 (sl) |
| AT (1) | ATE154066T1 (sl) |
| CA (1) | CA2120584A1 (sl) |
| DE (1) | DE69403542T2 (sl) |
| HR (1) | HRP940217B1 (sl) |
| IT (1) | IT1264126B1 (sl) |
| SI (1) | SI9400163A (sl) |
| TW (1) | TW272994B (sl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU7239596A (en) * | 1995-09-21 | 1997-04-09 | George H. Goble | Drop-in substitutes for dichlorodifluoromethane refrigerant |
| US6875370B2 (en) * | 1996-03-05 | 2005-04-05 | George H. Goble | Drop-in Substitutes for dichlorodifluoromethane refrigerant |
| US6274062B1 (en) * | 1996-10-07 | 2001-08-14 | James B. Tieken | Halocarbon/hydrocarbon refrigerant blend |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7708731A (nl) * | 1976-08-13 | 1978-02-15 | Montedison Spa | Werkwijze voor de bereiding van nieuwe drijf- middelsamenstellingen voor aerosolen. |
| US4303536A (en) * | 1980-12-29 | 1981-12-01 | Allied Corporation | Nonazeotropic refrigerant composition containing monachlorodifluoromethane, and method of use |
| US4482465A (en) * | 1983-03-07 | 1984-11-13 | Phillips Petroleum Company | Hydrocarbon-halocarbon refrigerant blends |
| JPS60245686A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Asahi Glass Co Ltd | 作動媒体混合物 |
| US4954289A (en) * | 1989-06-12 | 1990-09-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Azeotropes of hydrogen-containing halocarbons with butanes |
| US4810403A (en) * | 1987-06-09 | 1989-03-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Halocarbon blends for refrigerant use |
| GB2228739B (en) * | 1989-03-03 | 1992-07-22 | Star Refrigeration | Refrigerant |
| CA2019083C (en) * | 1989-06-20 | 2000-02-01 | Raymond M. Breindel | Process for preparing extruded foam bodies |
| JPH03168263A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 作動流体 |
| JP2579000B2 (ja) * | 1989-11-29 | 1997-02-05 | 松下電器産業株式会社 | 作動流体 |
| JPH03276052A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-06 | Marktec Corp | 溶剤除去性浸透探傷試験方法に用いるエアゾール型浸透液、エアゾール型洗浄剤及びエアゾール型現像剤 |
| ATE115994T1 (de) * | 1990-07-26 | 1995-01-15 | Du Pont | Quasi-azeotrope mischungen zur verwendung als kältemittel. |
| US5151207A (en) * | 1991-01-07 | 1992-09-29 | Goble George H | Drop-in substitute for dichlorodifluoromethane refrigerant |
| US5188749A (en) * | 1991-07-15 | 1993-02-23 | Elf Atochem North America, Inc. | R22/r124/r142b refrigerant blends |
-
1993
- 1993-04-05 IT IT93MI000658A patent/IT1264126B1/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-03-24 EP EP94104686A patent/EP0619356B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-24 AT AT94104686T patent/ATE154066T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-03-24 DE DE69403542T patent/DE69403542T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-31 TW TW083102810A patent/TW272994B/zh active
- 1994-04-01 HR HRMI93A000658A patent/HRP940217B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1994-04-04 KR KR1019940007082A patent/KR100291066B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-04-05 SI SI9400163A patent/SI9400163A/sl unknown
- 1994-04-05 JP JP09055694A patent/JP3705829B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-05 CA CA002120584A patent/CA2120584A1/en not_active Abandoned
-
1995
- 1995-08-28 US US08/523,306 patent/US5543071A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69403542D1 (de) | 1997-07-10 |
| EP0619356A1 (en) | 1994-10-12 |
| ATE154066T1 (de) | 1997-06-15 |
| EP0619356B1 (en) | 1997-06-04 |
| IT1264126B1 (it) | 1996-09-16 |
| ITMI930658A1 (it) | 1994-10-05 |
| HRP940217B1 (en) | 1998-10-31 |
| KR100291066B1 (ko) | 2001-10-22 |
| ITMI930658A0 (it) | 1993-04-05 |
| CA2120584A1 (en) | 1994-10-06 |
| JP3705829B2 (ja) | 2005-10-12 |
| JPH06329565A (ja) | 1994-11-29 |
| HRP940217A2 (en) | 1996-06-30 |
| TW272994B (sl) | 1996-03-21 |
| US5543071A (en) | 1996-08-06 |
| DE69403542T2 (de) | 1997-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2608856T5 (es) | Estabilizadores que contienen fósforo para fluoroolefinas | |
| DE69624205T2 (de) | Pseudo-azeotrope ternäre Mischungen aus Hydrofluorcarbonen und Hydrocarbonen zur Verwendung als Kühlmittel | |
| US4978467A (en) | Azeotrope-like compositions of pentafluoroethane and difluoromethane | |
| EP2558544B2 (en) | Chillers containing a composition comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and 1,1,1,2-tetrafluoroethane | |
| CN111205825A (zh) | 传热流体和其在逆流热交换器中的用途 | |
| US5211867A (en) | Azeotrope-like compositions of pentafluoroethane and 1,1,1-trifluoroethane | |
| US4943388A (en) | Azeotrope-like compositions of pentafluoroethane; 1,1,1-trifluoroethane; and chlorodifluoromethane | |
| BRPI0707052A2 (pt) | composição refrigerante | |
| KR101126495B1 (ko) | 냉각기 냉매 | |
| WO1997011138A1 (en) | Drop-in substitutes for dichlorodifluoromethane refrigerant | |
| EP0638623B1 (en) | Quasi-azeotropic mixtures utilizable as refrigerating fluids | |
| JP2018537642A (ja) | 再充填システム及び方法 | |
| SI9400163A (en) | Composition consisting of hydrogenated fluorocarbons | |
| US5736062A (en) | Azeotrope-like mixtures utilizable as refrigerating fluids | |
| EP3521397B1 (en) | Method for transfer-filling refrigerant composition | |
| US6274062B1 (en) | Halocarbon/hydrocarbon refrigerant blend | |
| US20020040975A1 (en) | Drop-in substitutes for dichlorodifluoromethane refrigerant | |
| JPH06172227A (ja) | ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン及び１、１、１−トリフルオロエタン系の疑似共沸混合物、並びに該混合物である低温度用冷媒 | |
| EP0890626A1 (en) | Refrigerating compositions | |
| JPH1180718A (ja) | 冷凍組成物 | |
| US6214252B1 (en) | Azeotrope-like compositions of R-134a and n-pentane | |
| US5888418A (en) | Azeotropic refrigerant comprising bis-(difluoromethyl)ether and 1,1,2-trifluoroethane | |
| AU690066B2 (en) | Azeotrope-like compositions of pentafluoroethane and 1,1,1-trifluoroethane | |
| Cohen et al. | Drying R-407C and R-410A refrigerant blends with molecular sieve desiccants | |
| WO1991009089A1 (en) | Azeotrope-like compositions of 1,1,1,2-tetrafluoroethane and 1,1-difluoroethane |