專利名稱：含有HFC-236fa的有機(jī)朗肯循環(huán)混合工質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱泵或空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑，具體涉及到作為蒸發(fā)溫度為60-100° C的低溫有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)。
背景技術(shù)：
低溫資源(如低溫地?zé)崮堋U熱或太陽能)發(fā)電技術(shù)的研究，對于減小化石能源消耗和co2、so2、nox等溫室氣體和環(huán)境污染物的排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。而制約低溫資源發(fā)電利用的主要技術(shù)因素之一就是系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。中溫資源發(fā)電技術(shù)實(shí)踐表明，以有機(jī)朗肯循環(huán)為基礎(chǔ)的發(fā)電技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好。近年來，隨著能源與環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn)的不斷加大，以及技術(shù)進(jìn)步帶來的發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的提升，一直被認(rèn)為不具備發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的低溫資源(特別是70-120° C溫度范圍)的利用開始得到關(guān)注。低溫資源之所以發(fā)電利用經(jīng)濟(jì)性較差，其主要原因之一，就是缺乏適合的循環(huán)工質(zhì)。目前用作低溫有機(jī)朗肯循環(huán)的工質(zhì)有C5F12、HC600等，它們或因溫室效應(yīng)勢(GWP)很大，或因易燃易爆，而限制了其推廣應(yīng)用。因此開發(fā)一種環(huán)境友好、熱力性能優(yōu)良的新型工質(zhì)，對低溫有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種適用于低溫有機(jī)朗肯循環(huán)的含有HFC_236fa的混合工質(zhì)，可作為蒸發(fā)溫度為60-100° C的低溫地?zé)豳Y源，或其它低品位(如廢熱，太陽能等)熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)。本發(fā)明提出的含有HFC_236fa的有機(jī)朗肯循環(huán)混合工質(zhì)共包括了 10種組元物質(zhì)，具體是HF0-1234yf (CF3CF=CH2, 2，3，3，3-四氟-I-丙烯)，HFC-143 (I, 1，2-三氟乙烷)，HFC-236ea (1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)，HFC_236fa (1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷)，HFC-245ca(l, 1,2, 2，3-五氟丙烷)，HFC_245fa(l，I, 1,3, 3-五氟丙烷)，CF3I(三氟碘甲烷)，HFE-143 (CH2FOCHF2)，HFE-134 (CHF2OCHF2)和 HFC_254cb (I, I, 2，2-四氟丙烷)。各組元物質(zhì)的基本參數(shù)如表I所示。本發(fā)明提出的含有HF0_1234yf的有機(jī)朗肯循環(huán)混合工質(zhì)，具體組成為由 HF0-1234yf (CF3CF = CH2)、HFC-236fa (1，1，1，3，3，3-六氟丙烷)和 HFC-143(1, 1，2-三氟乙烷)組成；或由 HF0_1234yf、HFC_236fa 和HFC-245fa(l, 1，2，2，3-五氟丙烷)組成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a(l，I- 二氟乙烷)和 HFC-254cb(l，1，2，2-四氟丙烷)組成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a·和 HFC-245ca(l, 1，2，2，3-五氟丙烷)組成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a 和HFC-236ea(l, 1，1，2，3，3-六氟丙烷)組成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a 和HFE-134 (CHF2OCHF2)組成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a 和 HFE-143 組成；或由 HF0_1234yf、HFC-152a 和 HFC_245fa 組成；或由 HF0_1234yf、CF3I (三氟碘甲烷)和 HFC_254cb 組成；或由 HF0-1234yf、CF3I 和 HFC_245ca 組成；或由 HF0_1234yf、CF3I 和 HFC_236ea 組成；或由HF0-1234yf、CF3I 和 HFE-134 組成；或由 HF0_1234yf、CF3I 和 HFE-143 (CH2FOCHF2)組成；或由 HF0-1234yf、CF3I 和 HFC_245fa 組成；或由 HF0_1234yf、HFC-143 (I, I, 2-三氟乙烷)和HFC-245fa 組成。HF0-1234yf/HFC-236fa/HFC-1433-91/4-92/5-93%，HF0-1234yf/HFC-236fa/HFC-245fa 5-45/2-93/2-93，HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-254cb5-60/0-92/1-95%，
HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-245ca7-95/0-92/1-93%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-236ea4-97/0-94/2-96%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFE-1344-97/0-92/1-96%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFE-1433-91/4-92/5-93%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-245fa2-96/1-95/3-97%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-254cb2-60/3-94/4-95%， HF0-1234yf/CF3I/HFC-245ca2-93/1-92/2-97%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-236ea2-95/3-95/2-95%，HF0-1234yf/CF3I/HFE-1341-97/1-97/2-98%，HF0-1234yf/CF3I/HFE-1437-91/0-87/5-93%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-245fa3-92/3-91/5-93%，HF0-1234yf/HFC-143/HFC-245fa5-97/0-94/1-95%。以上每種混合工質(zhì)的各組元物質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。上述混合工質(zhì)的制備方法是，將各組元物質(zhì)按其指定的質(zhì)量配比在常溫下進(jìn)行物理混合即可。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(I)環(huán)境性能本發(fā)明的ODP等于零，環(huán)境特性優(yōu)良。(2)熱工參數(shù)在低溫有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況(如蒸發(fā)溫度90° C、冷凝溫度35° C、過熱度5° C或乏氣過熱度0° C下的蒸發(fā)壓力在1500. OkPa左右、冷凝壓力在350. OkPa左右、膨脹比在4. 50左右。
(3)循環(huán)性能本發(fā)明在上述設(shè)計(jì)工況下的朗肯循環(huán)效率為9. 5%左右、單位質(zhì)量輸出凈功基本在23kJ/kg以上(在汽輪機(jī)等熵效率為75%的條件下)，循環(huán)性能優(yōu)良。表I低溫有機(jī)朗肯循環(huán)混合工質(zhì)中所含組元的基本參數(shù)Tb :正常沸點(diǎn)，Tc :臨界溫度，Pc :臨界壓力
權(quán)利要求
1.含有HFC-236fa(l，I, I, 3，3，3，-六氟丙烷)的有機(jī)朗肯循環(huán)混合工質(zhì)，其特征是混合工質(zhì)由 HF0-1234yf (CF3CF=CH2, 2，3，3，3-四氟-I-丙烯)、HFC_236fa (1，I, I, 3，3，3，-六氟丙烷)和HFC-245fa(l，I, 2，2，3-五氟丙烷)組成；三組元物質(zhì)的質(zhì)量百分比具體為HF0-1234yf/HFC-236fa/HFC-245fa，5-45/2-93/2-93，各組分物質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為 100%ο
全文摘要
含有HFC-236fa的有機(jī)朗肯循環(huán)混合工質(zhì)，適合作為蒸發(fā)溫度為60-100°C的低溫有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑。該組混合工質(zhì)由HFO-1234yf、HFC-236fa和HFC-245fa三種物質(zhì)按不同的質(zhì)量比例組成三元混合物。其制備方法是，將上述各組分按指定的配比在常溫下進(jìn)行物理混合，得到相應(yīng)的混合工質(zhì)。本發(fā)明工質(zhì)不破壞臭氧層，溫室效應(yīng)勢較低，符合環(huán)保要求；熱工參數(shù)適宜，循環(huán)性能優(yōu)良。在設(shè)計(jì)工況下的朗肯循環(huán)效率為9.5%左右，單位質(zhì)量輸出凈功基本在18kJ/kg以上。
文檔編號C09K5/04GK102925113SQ201210455759
公開日2013年2月13日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者王懷信, 張圣君, 郭濤, 陳晨 申請人:天津大學(xué)