一种三元环保制冷剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种三元环保制冷剂及其制备方法 (Ternary environment-friendly refrigerant and preparation method thereof ) 是由 李�杰 任江伟 牛宝联 张忠斌 杨震超 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及制冷剂技术领域,尤其涉及一种三元环保制冷剂及其制备方法。该制冷剂按质量百分比配方为：R744CO-(2) 45％-55％；R32二氟甲烷29-33％；R170乙烷17-22％。本发明提供的制冷剂可以有效替代R410A制冷剂使用,并且在使用过程中,产生的GWP值与R410A制冷剂相比明显降低,从而可以减少对环境带来的影响,并且其所使用的各原料,CO2、R32和R170,均可以市面上直接采购,其成本较低,需使用专业设备按照配比在合适的压力下进行直接混合均匀后即可进行使用。(The invention relates to the technical field of refrigerants, in particular to a ternary environment-friendly refrigerant and a preparation method thereof. The refrigerant comprises the following components in percentage by mass: r744CO 2 45% -55%; 29-33% of R32 difluoromethane; 17-22% of R170 ethane. The refrigerant provided by the invention can effectively replace R410A refrigerant, and in the using process, the generated GWP value is obviously reduced compared with that of R410A refrigerant, so that the influence on the environment can be reduced, and the used raw materials, namely CO2, R32 and R170, can be purchased directly from the market, are low in cost, and can be used after being directly and uniformly mixed at proper pressure according to a ratio by using professional equipment.)
技术领域
本发明涉及制冷剂技术领域，尤其涉及一种三元环保制冷剂及其制备方法。
背景技术
制冷剂，又称冷媒、致冷剂、雪种，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质，这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率，如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等，一般的蒸汽机在工作时，将蒸汽的热能释放出来，转化为机械能以产生原动力；而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。
随着人们环保理念的不断增强，人类开始不断研发和选用更加环保的制冷剂，现常用的制冷剂为R410A，其是一种新型的环保制冷剂，由R32和R125各50％组成，不破坏臭氧层，工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷(暖)效果高，具有稳定，无毒，性能优越等特点，由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，即不会破坏臭氧层，并且R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的冷媒，具有较好的应用前景，但是R410A在使用过程中具有较高的温室效应，其GWP(全球变暖潜能值)为1730，并且其成本较高。
因此，研发一种可以减少使用过程中的产生的温室效应，并且可以节约成本，可以有效替代R410A制冷剂的环保制冷剂是一个急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种可以减少使用过程中的产生的温室效应、并且节约成本的三元环保制冷剂。
本发明采用了以下技术方案：一种三元环保制冷剂，该制冷剂命名为AHC-1，其按质量百分比配方为：
R744 CO2：45％-55％；
R32二氟甲烷：29-33％；
R170乙烷：17-22％。
优选的，该制冷剂按质量百分比配方为：
R744 CO2：49％-52％；
R32二氟甲烷：29-31％；
R170乙烷：19-21％。
优选的，R744 CO2的质量百分比为50％。
优选的，R32二氟甲烷的质量百分比为30％。
优选的，R170乙烷的质量百分比为20％。
本发明还提供上述三元环保制冷剂的制作方法，该方法为：将各原料按照需要的质量比例加入至混合装置中，加压混合均匀后，即得到所述三元环保制冷剂AHC-1。
优选的，所述混合装置中的混合温度设置为20-29℃。
本发明的有益效果在于：
CO2是一种自然制冷剂，通常被称为R744制冷剂，它的GWP最低，仅为1。R744无毒且不会分解出刺激性物质，对大气臭氧层没有破坏。R32是一种卤代烃，具体为二氟甲烷，化学式CH2F2，其在常温下为气体，在自身压力下为无色透明液体，易溶于油，难溶于水，是一种拥有零臭氧损耗潜势的制冷剂。R170属于碳氢制冷剂，具体为乙烷，化学式C2H6，它对臭氧层完全没有破坏，温室效应亦非常小。由于R170易燃，通常只用于充液量较少的低温制冷设备中，或者作为低温混配冷媒的一种组分，R170与传统的润滑油兼容。
本发明采用R744、R32和R170作为原料混合制成三元制冷剂，该制冷剂可以有效替代R410A制冷剂进行使用，并且其在使用过程中，产生的GWP值与R410A制冷剂相比明显降低，从而可以减少对环境带来的影响，是一种环保型制冷剂。
同时，本发明提供的三元环保制冷剂，其所使用的各原料，R744、R32和R170，均可以从市面上直接采购，其成本较低，只需使用专业设备按照配比在合适的压力下进行直接混合均匀后即可进行使用，应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做出更为具体的说明。
实施例1
以质量百分比计，将50％的CO2、30％的R32和20％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在25℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例1中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的12％。
实施例2
以质量百分比计，将45％的CO2、33％的R32和22％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在20℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例2中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的13％。
实施例3
以质量百分比计，将55％的CO2、28％的R32和17％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，并且各原料均为液态，在30℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例3中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的11％。
实施例4
以质量百分比计，将54％的CO2、28％的R32和18％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在25℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例4中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的11％。
实施例5
以质量百分比计，将53％的CO2、30％的R32和17％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在24℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例5中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的11％。
实施例6
以质量百分比计，将52％的CO2、30％的R32和18％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在24℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例6中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的12％。
实施例7
以质量百分比计，将51％的CO2、29％的R32和20％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在27℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例7中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的12％。
实施例8
以质量百分比计，将50％的CO2、28％的R32和22％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在29℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例8中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的11％。
实施例9
以质量百分比计，将48％的CO2、33％的R32和19％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在23℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例9中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的13％。
实施例10
以质量百分比计，将46％的CO2、33％的R32和21％的R170在液态下按照比例加入至混合装置中，在28℃下进行加压混合，混合均匀后，得到三元环保制冷剂成品。
本实施例10中制冷剂成本与R410A制冷剂相比较低。经检测，该制冷剂在使用时产生的GWP为R410A单独使用时的13％。
对以上实施例1-10中制备的制冷剂与R410A制冷剂的各项性能进行检测，得到以下数据：
可以看出，本发明中实施例1-10制备的制冷剂沸点较R410A均有降低，GWP即全球变暖潜能值仅为R410A的11％-13％，GWP显著降低，显示出本发明制备的制冷剂更为环境友好。与R22制冷剂(二氟一氯甲烷，CHClF2)相比，COP能效比提升11％以上，是R410A提升量的2倍。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而并非对本发明的限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
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